ВСАСЫВАЮЩЕЕ ЗАБОРНОЕ УСТРОЙСТВО ПНЕВМОТРАНСПОРТНОЙ УСТАНОВКИ

Полезная модель относится к области пневмотранспорта сыпучих материалов, в частности к устройствам, обеспечивающим забор сыпучих материалов.
Наибольшее распространение получили конструкции всасывающих заборных устройств (ВЗУ), выполненные в виде заборных сопел (ЗС) различной формы: круглые, угловые, щелевые и др. Для этих ЗС характерно наличие устройств, позволяющих дополнительно вводить воздух в зону забора материала или непосредственно в транспортный трубопровод и возможность регулирования количества подводимого воздуха. (Справочник. Пневмотранспортное оборудование. Калинушкин М.П., Коппель М.А., Серяков B.C., Шапунов М.М. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1986 - 286 с.).
Недостатком указанных устройств являются высокие аэродинамические потери давления при разгоне материала.
Известна конструкция ВЗУ, корпус, которого выполнен из двух труб - основной (транспортной) и внешней так, что между ними образована полость для подвода атмосферного воздуха в зону забора сопла. На наружной трубе для это цели есть трубочка или окно, входное сечение которого регулируется перемещением заслонки (Справочник. Пневмотранспортное оборудование. Калинушкин М.П., Коппель М.А., Серяков B.C., Шапунов М.М. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1986. - 286 с.). Достоинством ВЗУ является равномерная подача воздуха в зону забора материала, удобство ее регулирования. Однако при уплотнении или слеживаемости материала, кольцевое сопло не способно создать достаточного давления на его поверхности, что вызывает в свою очередь высокие аэродинамические потери давления при разгоне материала.
Известна конструкция кольцевого ЗС, которое для интенсификации процесса всасывания материала снабжено электромеханическим вибратором. Он нарушает сплошность слоя материала, что упрощает процесс всасывания (Пневмотранспортное оборудование в строительной индустрии и строительстве. Евтюков С.А., Шапунов М.М. - СПБ.: ООО «Издательство ДНК», 2005 - 360 с.).
Недостатком ВЗУ с применением данного дополнительного аэрирующего элемента является увеличение энергоемкости процесса всасывания ввиду наличия дополнительного источника электропитания, усложнение конструкции и увеличение габаритных размеров ВЗУ, повышенный износ рабочих элементов ЗС, дополнительное пыление при работе ВЗУ и потеря ценного сыпучего материала.
Наиболее близкой по технической сущности является конструкция грунтозаборного устройства используемого при добыче россыпных полезных ископаемых из подводных месторождений (патент №2239701 МПК Е21С 50/00, E02F 3/88 от 16.04.2001). Его сущность заключается в том, что всасывающий патрубок заборного устройства снабжен размывающими форсунками, сообщенными с напорной полостью, в которую нагнетается вода. Сопла размывающих форсунок обращены встречно. Их функция заключается в разрушении сплошности грунта и упрощения процесса его выемки.
Недостатками данной конструкции является необходимость установки дополнительного источника нагнетания воды в размывающие форсунки и потеря материала в зоне размыва.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является интенсификация процесса всасывания материала посредствам снабжения ВЗУ дополнительным аэрирующим элементом, исключающим недостатки рассмотренных выше устройств.
Поставленная задача решается следующим образом: всасывающее заборное устройство пневмотранспортной установки, выполненное в виде заборного сопла круглой формы, содержащее всасывающий наконечник, всасывающий трубопровод, транспортный трубопровод, насос. ВЗУ дополнительно снабжено нагнетательным трубопроводом с регулятором подачи сжатого воздуха и защитным кожухом. Всасывающий наконечник дополнительно снабжен как минимум двумя аэрирующими соплами, входы которых соединены впускными патрубками с дополнительным нагнетательным трубопроводом.
Для подачи воздуха в нагнетательный трубопровод не требуется установки дополнительного источника сжатого воздуха. Защитный кожух, предотвращает пыление в зоне всасывания и потерю ценного материла.
Конструкция полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 представлена общая конструктивная схема выполнения ВЗУ пневматической транспортной установки.
ВЗУ содержит аэрирующие сопла 1, всасывающий наконечник 2, заборное сопло 3, всасывающий трубопровод 4, насос 5, транспортный трубопровод 6, регулятор подачи воздуха 7, нагнетательный трубопровод 8, защитный кожух 9.
Принцип работы ВЗУ пневматической транспортной установки следующий.
При включении насоса 5 воздух с некоторым количеством материала через заборное сопло 3 поступает во всасывающий трубопровод 4. Затем материал движется по транспортному трубопроводу 6 в материалоприемник, а сжатый воздух подается в нагнетательный трубопровод 8, по которому он подводится к аэрирующим соплам 1, расположенным во всасывающем наконечнике 2 откуда и поступает непосредственно в зону всасывания для интенсификации процесса. За счет наличия регулятора подачи сжатого воздуха 7 интенсификация процесса всасывания происходит в два этапа.
На первом этапе материал подвергается разрыхлению сильным напором воздуха, на втором этапе ослабленным потоком воздуха сохраняется устойчивая зона аэрированного материала, локализованная областью забора и перемещающаяся по мере перемещения заборного сопла 3. От пыления и потери материала в области забора предохраняет защитный кожух 9.
Материал активно аэрируется в результате того, что в силу инерционности массы материала под действие каждой струи попадает площадь, не равная площади поперечного сечения струи, а много большая.
Возможность регулирования подачи воздуха, который подводится в зону всасывания, в зависимости от степени уплотнения и слеживаемости материала, существенно повышает производительность выгрузки.
Техническим результатом является улучшение всасывающей способности устройства и уменьшение энергоемкости процесса всасывания материала.