УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПНЕВМОТРАНСПОРТА ПОРОШКООБРАЗНОЙ СРЕДЫ
PNEUMATIC TRANSPORT DEVICE FOR POWDER MATERIALS

Изобретение относится к области пневмотранспорта и может быть использовано в различных отраслях промышленности, строительства и сельского хозяйства для транспортирования сыпучих материалов, текучих жидкостей, эмульсий и суспензий.
Известно устройство для пневмотранспорта порошкообразной среды, содержащее бункер, транспортный трубопровод, трубу для импульсной подачи газа (заявка РФ №2003108263, B65G 1/00 от 26.03.2003, опубл. 10.02.2005).
Недостатком данного устройства является сложная конструкция, а также невозможность использования пара (в том числе отработанного) для облегчения пневмотранспортирования порошкообразных сыпучих материалов, текучих жидкостей, эмульсий и суспензий в импульсно-порошковом режиме со скоростями, близкими к скорости звука.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для пневмотранспорта порошкообразной среды, состоящее из бункера, трубы для импульсной подачи газа и трубопровода подачи газа в упомянутую трубу, причем бункер соединен с трубой для импульсной подачи газа через дозатор (патент США №4775267 от 04.10.1988 - прототип).
Недостатком данного устройства является сложная конструкция, а также невозможность использования пара (в том числе отработанного) для обеспечения пневмотранспортирования порошкообразных сыпучих материалов, текучих жидкостей, эмульсий и суспензий в импульсно-поршневом режиме со скоростью, близкой к скорости звука.
Задачей изобретения является упрощение конструкции, а также создание конструкции, позволяющей использовать пар (в том числе отработанный) для облегчения пневмотранспортирования порошкообразных сыпучих материалов, текучих жидкостей, эмульсий и суспензий.
Поставленная задача решается устройством для пневотранспорта порошкообразной среды, состоящим из бункера, трубы для импульсной подачи газа, и трубопровода подачи газа в упомянутую трубу, причем бункер соединен с трубой для импульсной подачи газа через дозатор, по изобретению, оно содержит трубопровод для подачи пара, соединенный ветвями через клапаны с двумя цилиндрами, поршни которых штоками соединены со штоками пневмоцилиндров, при этом в последних и упомянутых цилиндрах установлены выпускные клапаны для выхода отработанного пара и газа, пневмоцилиндры соединены между собой трубопроводом с клапаном, трубопровод подачи газа в упомянутую трубу имеет ветви, соединенные между собой и этой трубой через клапан, поочередно закрывающий и открывающий проход импульса газа в трубу.
Анализ предположенного решения с прототипом позволил выделить признаки, отличающие предложенное решение от прототипа, что соответствует критерию «новизна».
Сравнительный анализ предложенного решения с известными не выявил признаков, совпадающих с отличительными признаками предложенного решения, что соответствует критерию «изобретательский уровень».
Изобретение поясняется чертежом, где помещен схематический чертеж устройства.
Устройство для пневмотранспорта порошкообразной среды состоит из бункера 1, трубопровода подачи газа 2 и трубы 3 для импульсной подачи газа. Устройство дополнительно содержит трубопровод 4 для подачи пара. Трубопровод 4 соединен ветвями 5 и 6 через клапаны 7 с двумя цилиндрами 8, поршни 9 которых штоками 10 соединены со штоками (не показаны) пневмоцилиндров 11. В цилиндрах 8, 11 установлены выпускные клапаны 12 для выхода отработанного пара и воздуха (газа). Пневмоцилиндры 11 соединены между собой трубопроводом 13. В трубопроводе 13 установлен клапан 14, а ветви 5, 6 трубопровода 2 соединены между собой и трубой 3, через клапан 15, поочередно закрывающий и открывающий проход импульса воздуха в трубу 3. Бункер 1 соединен с трубой 3 для импульсной подачи газа, через дозатор 16. При необходимости устройство дополняется осушителем воздуха (газа) и ресивером.
Устройство работает следующим образом.
Пар от источника парообразования, например отработанный пар ТЭЦ, поступает в трубопровод 4 для подачи пара. По ветви 5 (нижней) через открытый клапан 7 в цилиндр 8. При этом верхняя ветвь 6 заблокирована от поступления пара закрытым клапаном 7. Пар в цилиндре 8 нижней ветви 5 давит на поршень 9, перемещая его вправо (со стороны поступления пара). При этом шток 10 поршня 9, связанный со штоком пневмоцилиндра 11, перемещает поршень пневмоцилиндра (не показан) тоже вправо. Отработанный пар из цилиндра 8 через выпускной клапан 12 выбрасывается в атмосферу. Воздух (газ) из пневмоцилиндра 11 поршнем (не показан) с большой скоростью (близкой к скорости звука) поступает большей частью в трубопровод подачи газа 2 и меньшей частью в трубопровод 13 (из-за разного сечения поверхностей) через открытый клапан 14 в пневмоцилиндр 11 верхней ветви 6, перемещая поршень со штоком (не показан) влево. Высокая скорость поступления воздуха (газа) в трубопровод подачи газа 2 объясняется большой скоростью чередования импульсов воздуха. Так как шток пневмоцилиндра 11 связан со штоком 10 поршня 9, то и поршень 9 цилиндра 8 перемещается влево. При этом воздух и пар через выпускные клапаны 12 вытесняются из цилиндров 11 и 8 и выбрасываются в атмосферу. Верхняя ветвь 6 с цилиндром 8 и пневмоцилиндром 11 приведена в исходное положение. Воздух (газ) с большой скоростью (близкой к скорости звука) из трубопровода подачи газа 2 поступает в трубу 3 для импульсной подачи газа, при этом клапан 15 блокирует поступление воздуха в верхнюю ветвь 6 к пневмоцилиндру 11. Импульс воздуха, поступив в трубу 3 для импульсной подачи газа, с большой скоростью перемещается по ней, в это время из бункера 1 через дозатор 16, например шиберный, поступает, например, зола золоотвала ТЭЦ. Импульсом воздуха зола сжимается, образуя пробку, при этом вдоль кромки пробки и трубы 3 создается псевдосжиженный слой, который понижает коэффициент трения в трубе 3, приближая его к нулю. Пробка золы с большой скоростью перемещается по трубе 3. Открывается клапан 7 нижней ветви 6 и закрывается клапан 7 нижней ветви 5, цикл образования импульса воздуха и перемещения пробки золы повторяется.
Таким образом, предложенное устройство для пневмотранспорта порошкообразной среды просто по конструкции и позволяет использовать пар (в том числе отработанный) для обеспечения пневмотранспортирования материалов, текучих жидкостей, эмульсий и суспензий, при этом достигается высокоскоростное импульсно-поршневое перемещение материалов.