БУНКЕР

3
3
Полезная модель относится к устройствам для накопления и подачи сыпучих пылящих материалов и может быть использована при перегрузке угля и минеральных удобрений из транспортных средств, например, автосамосвалов, железнодорожных вагонов или конвейеров в бункера с объемом накопительной емкости от 3 м до 100 м.
Известен бункер (авторское свидетельство СССР на изобретение РФ №1682248, МПК: B65D 88/26, опубл. 07.10.1991). Бункер имеет корпус с замкнутой боковой поверхностью, образованной торцевыми и боковыми стенками и накопительной емкостью, а также расположенные на противоположных его сторонах средства для загрузки и выгрузки материала.
При загрузке сыпучих пылящих материалов в накопительную емкость бункера мелкая пылевая фракция попадает в окружающую среду. Происходят потери материала.
Известен бункер (патент на изобретение РФ №2276053, МПК: B65D 88/26, опубл. 10.05.2006) - прототип. Бункер имеет корпус с замкнутой боковой поверхностью, образованной торцевыми и боковыми стенками и накопительной емкостью, а также расположенные на противоположных его сторонах средства для загрузки и выгрузки материала.
Недостатком такой конструкции является то, что при загрузке сыпучих пылящих материалов в накопительную емкость бункера они вытесняют воздух, который устремляется из бункера в окружающую среду увлекая за собой его мелкую пылевую фракцию. Происходят потери материала и загрязнение окружающей среды частицами пыли.
Полезная модель позволяет сократить потери сыпучих материалов и предотвращает попадание пыли в окружающую среду при загрузке их в бункер из транспортных средств.
Это достигается в бункере, имеющем корпус с замкнутой боковой поверхностью, образованной, по меньшей мере, одной стенкой с накопительной емкостью и расположенные на противоположных его сторонах средства для загрузки и выгрузки материала.
Новым является то, что корпус выполнен расширяющимся с пылесборной емкостью расположенной на участке между накопительной емкостью и средством для загрузки материала и сообщающейся с ними, при этом площадь ограниченного внутренней(ми) стенкой(ми) корпуса наибольшего поперечного сечения пылесборной емкости больше площади, ограниченной внутренней(ми) стенкой(ми) корпуса наибольшего поперечного
сечения накопительной емкости, объем пылесборной емкости составляет 0,9-1,5 объема накопительной емкости, а длина пылесборной емкости составляет 0,35-1,5 м.
Средство для загрузки материала может быть выполнено в виде отверстия или решетки.
Корпус бункера образован одной стенкой и выполнен в виде усеченного конуса с меньшим основанием со стороны средства выгрузки материала.
Корпус бункера, образованный торцевыми и боковыми стенками выполнен в виде усеченной пирамиды с меньшим основанием со стороны средства выгрузки материала, при этом длина наибольшего поперечного сечения пылесборной емкости составляет 1-6 ширины.
Каждая из стенок корпуса, образующих пылесборную емкость и примыкающая к наружной поверхности стенки корпуса, образующей накопительную емкость может быть выполнена под углом к плоскости перпендикулярной продольной оси бункера равным 5-87°.
Часть стенки корпуса, образующая пылесборную емкость и примыкающая к наружной поверхности стенки корпуса, образующей накопительную емкость выполнена под углом к плоскости перпендикулярной продольной оси бункера равным 5-87°.
Задачей полезной модели является предотвращение попадания пыли в окружающую среду за счет уменьшения скорости ее подъема в пылесборной емкости бункера.
Выполнение корпуса расширяющимся с пылесборной емкостью расположенной на участке между накопительной емкостью и средством для загрузки материала и сообщающейся с ними так, чтобы площадь ограниченного внутренней(ми) стенкой(ми) корпуса наибольшего поперечного сечения пылесборной емкости была больше площади, ограниченной внутренней(ми) стенкой(ми) корпуса наибольшего поперечного сечения накопительной емкости обеспечивает уменьшение скорости подъема пыли в бункере за счет того, что пылесборная емкость расположена в расширяющейся части бункера. Тем самым сокращаются потери сыпучих материалов и предотвращается попадание пыли в окружающую среду при загрузке их в бункер из транспортных средств, а также сокращаются потери материала в виде пыли.
Для достижения скорости подъема пыли до векторной величины, не превышающей отметки верхней поверхности (при вертикальном положении бункера) т.е. наибольшего поперечного сечения пылесборной емкости, при постоянном объеме сбрасываемого груза в единицу времени необходимо выполнить следующие условия. Объем пылесборной емкости должен составлять 0,9-1,5 объема накопительной емкости, а длина пылесборной емкости 0,35-1,5 м. Объем пылесборной емкости соразмерен с объемом воздуха с пылью
вытесненного материалом. В противном случае воздух с пылью окажется за пределами бункера. Длина пылесборной емкости составляет 0,35-1,5 м, что обусловлено выполнением условия соотношения объемов пылесборной и накопительной емкостей за счет увеличения наибольшей площади поперечного сечения пылесборной емкости.
Средство для загрузки материала может быть выполнено в виде отверстия или решетки. Это зависит от условий техники безопасности проведения разгрузочных работ.
Бункер может быть выполнен с корпусом с замкнутой боковой поверхностью, образованной одной стенкой и иметь вид усеченного конуса с меньшим основанием со стороны средства выгрузки материала. Замкнутая боковая поверхность образованная несколькими стенками обуславливает выполнение корпуса бункера в виде усеченной пирамиды с любым количеством граней.
Корпус бункера с замкнутой боковой поверхностью, образованной наклонными торцевыми и боковыми стенками выполнен в виде усеченной пирамиды с меньшим основанием со стороны средства выгрузки материала, при этом длина наибольшего поперечного сечения пылесборной емкости составляет 1-6 ширины. Это обусловлено размерами разгружающих устройств, например длиной разгружаемого вагона либо двумя самосвалами разгружаемыми одновременно.
Корпус бункера с замкнутой боковой поверхностью может быть выполнен с частью стенок, например, торцевых, расположенных под прямым углом к меньшему основанию, а частью стенок, например, боковых наклонно.
Угол наклона каждой из стенок корпуса, образующих пылесборную емкость и примыкающей к наружной поверхности стенки корпуса, образующей накопительную емкость к плоскости перпендикулярной продольной оси бункера выбирается из диапазона 5-87° исходя из конструктивных возможностей размещения бункера. Кроме того, обеспечивается увеличение объема пылесборной емкости путем увеличения угла наклона стенок.
При исполнении корпуса с боковой поверхностью образованной одной стенкой, например, конусообразным часть стенки корпуса, образующая пылесборную емкость и примыкающая к наружной поверхности стенки корпуса, образующей накопительную емкость также может быть выполнена под углом к плоскости перпендикулярной продольной оси бункера равным 5-87°, что увеличивает объем пылесборной емкости за счет увеличения угла наклона.
На фиг.1 изображен бункер с корпусом в виде усеченной пирамиды (общий вид).
На фиг.2 изображен бункер с корпусом в виде усеченной пирамиды (вид сверху).
На фиг.3 изображен бункер с корпусом в виде усеченной пирамиды (изометрия).
На фиг.4 изображен бункер с корпусом в виде усеченного конуса (общий вид).
На фиг.5 изображен бункер с корпусом в виде усеченного конуса (вид сверху).
На фиг.6 изображен бункер с корпусом в виде усеченного конуса (изометрия).
На фиг.7 изображен бункер со средством для загрузки материала в виде решетки (общий вид).
На фиг.8 изображен бункер со средством для загрузки материала в виде решетки (вид сверху).
На фиг.9 изображен разрез А-А на фиг.7
На фиг.10 изображен бункер со средством для загрузки материала в виде решетки (изометрия).
Бункер имеет корпус с замкнутой боковой поверхностью, образованной, по меньшей мере, одной стенкой, и накопительную емкость 1. Как показано на фиг.1-3 и 7-9 и 10 замкнутая боковая поверхность корпуса образована торцевыми 2 и наклонными боковыми стенками 3. На противоположных сторонах бункера расположено средство 4 для загрузки материала и средство 5 для выгрузки материала, в верхней и нижней частях бункера, соответственно. Торцевые стенки 2 выполняются наклонными, как показано на фиг.1-3 или прямыми (вертикальными), как показано на фиг.7-10. На фиг.1-3 и 7-10, корпус выполнен в виде усеченной пирамиды, при этом длина наибольшего поперечного сечения «а» пылесборной емкости 6 составляет 1-6 его ширины «b».
1
2
1
Корпус бункера фиг.4-6 выполнен расширяющимся с пылесборной емкостью 6, расположенной на участке между накопительной емкостью 1 и средством для загрузки материала 5 и сообщающейся с ними. Площадь, ограниченного внутренними стенками корпуса наибольшего поперечного сечения, имеющего диаметр D пылесборной емкости 6 больше площади, ограниченной внутренними стенками корпуса наибольшего поперечного сечения с диаметром D накопительной емкости 1, объем пылесборной емкости 6 составляет 0,9-1,5 объема W накопительной емкости 1, а длина h пылесборной емкости 6 составляет 0,35-1,5 м.
Бункер имеет корпус с замкнутой боковой поверхностью, образованной одной стенкой 7 фиг.4-6 и выполнен в виде усеченного конуса с меньшим основанием со стороны средства 5 выгрузки материала.
В таком бункере часть стенки корпуса, образующая пылесборную емкость и примыкающая к наружной поверхности стенки корпуса, образующей накопительную емкость может быть выполнена под углом к плоскости перпендикулярной продольной оси бункера равным 5-87°, что увеличивает объем пылесборной емкости за счет увеличения угла наклона. На фигурах не показано.
Средство 4 для загрузки материала может выполняться в виде отверстия различной формы, например, прямоугольной, круглой, эллипсовидной и пр. На фиг.1, 2, 3 изображен бункер со средством 4, имеющим отверстие прямоугольной формы. На фиг.4, 5, 6 изображен бункер со средством 4, имеющим круглое отверстие.
Средство 4 для загрузки материала может выполняться также и в виде решетки, как показано на фиг.7, 8, 9 и 10.
Средство 5 для выгрузки материала из бункера выполняется в виде питателя, который может иметь различные конструкции, например, тарельчатый питатель, щелевой питатель и т.д.
Как показано на фиг.7-10 каждая из стенок 8 корпуса, образующих пылесборную емкость 6 и примыкающая к наружной поверхности стенки 2 или 3 корпуса, образующей накопительную емкость 1 выполнена под углом «α» к плоскости перпендикулярной продольной оси бункера равным 5-87°.
Устройство работает следующим образом.
В момент загрузки бункера сыпучим материалом, который поступает в его полость из транспортного средства (на фиг. не показано) через средство 4 для загрузки, материал занимает определенный объем накопительной емкости 1. Пыль представлена мелкими частицами перегружаемого продукта. Столб воздуха, образовавшийся в результате вытеснения мгновенно упавшим из транспортного средства в накопительную емкость 1 (при вертикальном положении бункера - нижнюю часть) материала, с высокой скоростью поднимает вверх его мелкие частицы (при вертикальном положении бункера - в верхнюю его часть) т.е. в пылесборную емкость 6.
Таким образом, задача ликвидации пыления в окружающую среду состоит в необходимости уменьшить скорость подъема пыли.
3
2
В допустимом приближении расход воздуха с пылью, которая образуется после выгрузки продукта в накопительную емкость бункера Q (м/сек)=F(м)·V(м/сек),
где
Q - расход воздуха с пылью (объем воздуха с пылью в единицу времени).
F - площадь ограниченного внутренними стенками корпуса наибольшего поперечного сечения пылесборной емкости.
V - скорость подъема пыли в пылесборной емкости
Из вышеприведенной формулы видно, что уменьшение скорости подъема пыли до векторной величины (примерно составляющей от 0,5 до 1 м/сек)., не превышающей отметки верхней поверхности (при вертикальном положении бункера) т.е. наибольшего
поперечного сечения пылесборной емкости, при постоянном объеме сбрасываемого груза в единицу времени (например, объеме железнодорожного вагона) возможно за счет увеличения его площади. Это обеспечивает снижение скорости подъема воздуха с пылью в пылесборной емкости. При заданных соотношениях объемов пылесборной и накопительной емкостей и их длин (при вертикальном положении бункера - высот) можно определить необходимую площадь наибольшего поперечного сечения пылесборной емкости.
Т.о. в бункере объем пылесборной емкости 6 составляет 0,9-1,5 объема накопительной емкости 1, а длина пылесборной емкости 6 составляет 0,35-1,5 м.
Пыль с воздухом оседает в накопительную емкость и частично на стенки пылесборной емкости 6. Со стенок пыль может быть возвращена в накопительную емкость специальными приспособлениями.