ПНЕВМОКАМЕРНЫЙ НАСОС ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ ПОРОШКООБРАЗНЫХ И МЕЛКОЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к пневмотранспортным устройствам нагнетательного действия, в частности к камерным насосам.
Известны пневмокамерные насосы, в которых транспортируемый материал загружается в верхнюю часть камеры, и сжатый воздух также подается в верхнюю часть камеры. Разгрузка камеры таких пневмокамерных насосов осуществляется неэффективно из-за неравномерности подачи сжатого воздуха в камеру, что приводит к снижению интенсивности смешивания транспортируемого материала с воздухом (см., например "Пневмотранспортное оборудование в строительной индустрии и строительстве" под редакцией С.А.Евтюкова и др., : Издательство ДИК, 2005).
Наиболее близким к настоящей полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является пневмокамерный насос ТА-28А, разработанный Фирмой «Бецема» (См. указанное учебное пособие, страницы 172-173, рис.4-17). Известный пневмокамерный насос содержит две идентичные приемные камеры. Каждая камера содержит загрузочный клапан для подачи транспортируемого материала и клапан выпуска воздуха, трубопровод сжатого воздуха с клапаном для подачи сжатого воздуха в камеру и разгрузочный трубопровод.
Недостатком известного пневмокамерного насоса является высокая энергоемкость, обусловленная завышенным расходом воздуха на аэрацию, так как его подача производится неравномерно по объему камеры, что приводит к увеличению расхода сжатого воздуха.
Задачей полезной модели является снижение удельного расхода воздуха (количество кубических метров транспортирующего агента в пересчете на нормальные условия, отнесенное к тонне материала) на транспортировку порошкообразных и мелкозернистых материалов за счет улучшения турбулентности сжатого воздуха в, нижней, части камеры и перед разгрузочным трубопроводом, а также снижение энергоемкости.
Это достигается тем, что в пневмокамерном насосе для транспортировки порошкообразных и мелкозернистых материалов, содержащем камеру с загрузочным клапаном для подачи материала и клапаном выпуска сжатого воздуха, клапан подачи сжатого воздуха, разгрузочный трубопровод, согласно предлагаемому решению под разгрузочным трубопроводом соосно ему встроен рассеиватель для формирования струи из пылевоздушной смеси перед входом в разгрузочный трубопровод, причем рассеиватель связан с клапаном подачи сжатого воздуха, кроме того под загрузочным трубопроводом вокруг рассеивателя по концентрическим окружностям встроены сопла, расположенные таким образом, что расстояние между ними на окружности увеличивается от центра камеры к периферии, при этом сопла первой от центра и последующих нечетных окружностей закреплены под углом 45-60° к горизонтальной оси, а сопла четных окружностей направлены под тем же углом в противоположенную сторону, при этом сопла также связаны с клапаном подачи сжатого воздуха.
На каждой окружности может быть расположено одно и то же количество сопел.
Полезная модель поясняется чертежом, на фиг.1 - изображена пневматическая схема насоса, на фиг.2 - разрез А-А а фиг.1, на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.2.
Пневмокамерный насос включает камеру 1, которая содержит в нижней части сопла 2 и рассеиватель 3. Данный рассеиватель идентичен, соплу, описанному под N 6 в изобретении SU 906866 А, 25-02-1982., и выполнен в виде цилиндра, поверхности которой имеет в поперечном сечении волнообразную форму. Рассеиватель связан с клапаном подачи сжатого воздуха, например через патрубок 8 и приварен к круглой листовой стали, приваренной к нижней части камеры и к патрубку 8. Рассеиватель обеспечивает формирование турбулентной струи из пылевоздушной смеси перед входом в разгрузочный трубопровод 4, встроенный вертикально по центру камеры. Пневмокамерный насос содержит загрузочный клапан 5, который расположен в верхней части камеры 1 для подачи транспортируемого материала, и на этой же части камеры 1 расположены клапаны выпуска и подачи сжатого воздуха соответственно 6 и 7.
Сопла 2 связаны с клапаном подачи сжатого воздуха 7, например, через патрубок 9 и установлены посредством сварки к круглой листовой стали под углом в данном случае 60°, для того чтобы получить максимальную турбулентность сжатого воздуха и не позволять материалу попасть в нижнюю часть камеры во время ее загрузки.
Если на каждой окружности расположено одинаковое количество сопел то увеличивается интенсивность подачи сжатого воздуха в центре камеры, где находится разгрузочный трубопровод, так как чем меньше диаметр круга при постоянном количеством сопел, тем меньше расстояние между соплами.
Количество окружностей, на которых рассоложены сопла в данном случае четыре, а наклонность сопел первой и третей окружностей противоположена наклонности сопел второй и четвертой окружностей, и все сопла расположении концентрично, что увеличивает интенсивность подачи сжатого воздуха в центре камеры, и формирует турбулентную струю из пылевоздушной смеси перед входом в разгрузочный трубопровод. Если угол наклонности сопел будет ниже 45° или больше 60°, то сжатый воздух будет попадать малоэффективным образом в камеру и снизится степень турбулентности, которая создается при встрече двух встречных потоков сжатого воздуха, кроме того, когда угол больше 60°, материал будет через сопла попадать во время загрузки в нижнюю часть камеры, что будет отрицательно влиять на аэрацию материала.
Пневмокамерный насос снабжен указателем уровня материала (на фиг. не показан). Указатель уровня материала, выполненный, например в виде металлического стержня, имеющего внутри себя датчик, подключенный к пневмореле. Датчик передает сигнал при прикасании материала к стержню.
Пневмокамерный насос работает следующим образом:
Материал, например цемент, подается в камеру 1 через загрузочный клапан 5, который герметизирует камеру после окончания загрузки. При открытом загрузочным клапаном 5 открыт клапан выпуска воздуха 6, а клапан подачи сжатого воздуха 7 закрыт. При заполнении камеры 1 материалом до заданного уровня, указатель уровня материала (не показан) выдает сигнал на закрытие клапана выпуска воздуха 6 и загрузочный клапан 5. Включается подача сжатого воздуха в камеру 1 через клапан подачи сжатого воздуха 7, воздух попадает в нижнюю часть камеры 1 через сопла 2 и через рассеиватель под разгрузочным клапаном, а в верхнюю часть камеры 1, воздух попадает через верхнее отверстие в корпусе, ведущее к клапану 7. Расположение сопел 2 и установка их под заявленным углом способствует формированию турбулентной струей пылевоздушной смеси в нижней части камеры 1, и созданию множества маленьких зон турбулентности на каждом пересечении потоков сжатого воздуха двух встречающихся сопел, что создает хорошую аэрируемую зону, в нижней части камеры 1. А если количество сопел на всех окружностях одинаково, это приводит к тому, что расстояние между ними на первой окружности от центра меньше чем на последующей, интенсивность струи увеличивается ближе к разгрузочному трубопроводу, что также уменьшает расход сжатого воздуха. По мере разгрузки камеры 1 от материала, давление падает до определенного значения, на которое настроено пневмореле. При срабатывании пневмореле клапан 7 закрывается, с задержкой, во времени также открывается загрузочный клапан 5. Цикл загрузки камеры повторяется.
Таким образом, обеспечивается снижение расхода сжатого воздуха за счет улучшения аэрации, которое достигается встроенным рассеивателем и порядком расположения и наклоном аэрирующих сопел. Кроме того, использование заявляемого решения позволяет существенно снизить энергоемкость.