СПОСОБ ПЕРЕГРУЗКИ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD OF LOOSE MATERIAL TRANSFER AND DEVICE TO THIS END

Группа изобретений относится к области промышленного транспорта, а конкретнее к способу перегрузки сыпучего материала и устройству для осуществления этого способа, и может быть использована в различных отраслях народного хозяйства, например, таких как: строительная, горнорудная, металлургическая, сельскохозяйственная и другие.
Предложенный способ и устройство могут использоваться в дробильно-размольном оборудовании, например в дробильных машинах, в качестве узла, предназначенного для перегрузки полученного после дробления сыпучего материала на расположенный под установкой конвейер. В качестве сыпучего материала может использоваться материал, имеющий различную твердость, например, такой как: щебень, песок, гравий, керамзит, зерно и т.п. При этом процесс работы дробильной машины, как правило, сопровождается значительным выбросом пылевоздушных масс в рабочее пространство помещения.
В связи с этим актуальной задачей является обеспыливание вышеприведенного процесса или, по крайней мере, существенное снижение выброса пылевоздушных масс в окружающую среду.
В качестве наиболее близкого аналога выбрано устройство для перегрузки сыпучих материалов, содержащее установленные под углом 90° наклонный желоб и укрытие с противоэжекционным участком, соединенным с аспирационным патрубком, а дно укрытия расположено под углом 45° к горизонтальной плоскости. При перегрузке сыпучий материал полностью перекрывает сечение укрытия, выполняя при этом роль заслонки и не давая проходить запыленному воздуху в нижний участок укрытия и далее в помещение, а направляя его через противоэжекционный участок в аспирационный патрубок. На границе противоэжекционного участка и нижнего участка укрытия возникает разряжение, что обуславливает подсос воздуха из помещения через нижний участок укрытия, вследствие чего поток запыленного воздуха попадает в аспирационный патрубок (SU 1521688, кл. B65G 69/18, опубликовано 15.11.1989).
Недостаток ближайшего аналога состоит в том, что в некоторых случаях, например, в начале или в конце процесса подачи сыпучего материала в наклонный желоб, интенсивность этой подачи недостаточно велика, что приведет к невозможности образования в укрытии заслонки из сыпучего материала и, следовательно, некоторая часть пылевоздушных масс все-таки может попасть из укрытия в рабочее пространство помещения.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в устранении вышеприведенного недостатка ближайшего аналога.
Технический результат изобретения состоит в повышении эффективности обеспыливания перегрузочных узлов, в том числе при недостаточной загрузке транспортирующего оборудования сыпучим материалом. Кроме того, предложенный способ и оборудование позволяют существенно снизить энергозатраты на обеспыливание перегрузочного узла.
Названный технический результат достигнут в изобретении с помощью следующей совокупности признаков.
Также как в ближайшем аналоге способ перегрузки сыпучего материала включает прохождение потока сыпучего материала вместе с эжектируемой им пылевоздушной смесью через ортогонально расположенные и соединенные между собой загрузочный и имеющий аспирационный участок разгрузочный каналы. Оси этих каналов выполнены под углом 45° к горизонтальной плоскости. В отличие от ближайшего аналога в предложенном способе на выходе из загрузочного канала сыпучий материал вместе с пылевоздушной смесью отклоняют в сторону аспирационного участка разгрузочного канала при одновременном уменьшении сечения выходного отверстия загрузочного канала.
Также как в ближайшем аналоге устройство для перегрузки сыпучего материала включает ортогонально расположенные и соединенные между собой загрузочный и имеющий аспирационный участок разгрузочный каналы, оси которых расположены под углом 45° к горизонтальной плоскости. В отличие от ближайшего аналога в предложенном устройстве в зоне выходного отверстия загрузочного канала выполнено средство для отклонения потока сыпучего материала в сторону аспирационного участка разгрузочного канала, одновременно являющееся средством уменьшения сечения выходного отверстия загрузочного канала. Это средство выполнено в виде перегородки, один конец которой шарнирно соединен с дном загрузочного канала, а второй, направленный в сторону разгрузочного канала, выполнен с возможностью перемещения вовнутрь загрузочного канала.
Согласно одному из вариантов устройства второй конец перегородки может быть выполнен подпружиненным. Согласно другому варианту устройства второй конец перегородки может быть соединен с противовесом. Также возможен вариант, при котором второй конец перегородки соединен с фиксатором в виде дугообразной планки с отверстиями, выполненной с возможностью взаимодействия с выступом, закрепленном на стойке, установленной, например, на стенке разгрузочного канала.
Перегородка выполнена с возможностью перемещения вовнутрь канала в пределах до 15° относительно плоскости его дна.
Дно загрузочного канала и перегородка имеют защитные покрытия.
Загрузочный и разгрузочный каналы имеют одинаковую площадь поперечного сечения.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1-2 схематично изображены варианты выполнения устройства для перегрузки сыпучего материала.
Как показано на фиг.1 предложенное устройство состоит из двух ортогональных каналов: загрузочного 1 и разгрузочного 2, выполненных, например, в виде трубопроводов, имеющих прямоугольные поперечные сечения одинаковой площади. Оси обоих каналов расположены под углом α, равным 45°, к горизонтальной плоскости. Разгрузочный канал 2 имеет аспирационный участок 3, сочлененный с аспирационной системой 4. По каналу 1 от рабочего органа установки поступает поток подвергнутого дроблению или размолу сыпучего материала 5, над которым перемещается пылевоздушная масса 6. Стрелками на чертеже показано направление движения не только пылевоздушных, но и воздушных масс, которые подсасываются из помещения в выходное отверстие канала 2.
В зоне выходного отверстия канала 1 выполнена пластинчатая перегородка 7, являющаяся средством для направления перемещения сыпучего материала в сторону аспирационного участка 3 разгрузочного канала 2. Перегородка 7 одним концом шарнирно соединена с дном канала 1. Другой конец перегородки 7 соединен с фиксатором 8 в виде дугообразной планки, имеющей ряд расположенных на равном расстоянии друг от друга отверстий, выполненных с возможностью взаимодействия со штырем, закрепленным на стойке 9.
Для повышения долговечности устройства дно канала 1, взаимодействующее с сыпучим материалом 5, имеет защитное покрытие 10, выполненное, например, из эластичного износостойкого полимерного материала.
Предложенный способ в устройстве по фиг.1 осуществляется следующим образом.
При недостаточном поступлении в канал 1 сыпучего материала 5 часть пылевоздушной массы 6 может поступать через разгрузочный канал 2 на технологическое транспортное оборудование 11 и дальше в рабочее помещение. Чтобы этого избежать в процессе прохождения сыпучего материала через канал 1 задействована пластинчатая перегородка 7. Ее перемещают вовнутрь канала 1 на соответствующий угол β, не превышающий 15° (предельное значение угла β получено экспериментальным путем), и фиксируют в таком положении с помощью фиксатора (кормила) 8, выполненного в виде дугообразной планки с отверстиями и стойки 9 с выступом (пальцем, штырем), взаимодействующим с этими отверстиями. С помощью перегородки 7 поток сыпучего материала 5 вместе с вихревым потоком пылевоздушных масс 6 направляют в сторону аспирационного участка 3 разгрузочного канала 2, при этом площадь сечения выходного отверстия канала 1 уменьшают, соответственно увеличивая расход сыпучего материала 5 с эжектируемой пылевоздушной массой 6 и скорость их прохождения через выходное отверстие канала 1, при этом пылевоздушная масса 6 практически полностью отбрасывается в аспирационный участок 3 канала 2.
Увеличенная скорость потока сыпучего материала 5 приводит к увеличению кинетической энергии, выделяемой при ударе сыпучего материала о противоположную выходному отверстию канала 1 стенку канала 2, при этом разрежение на этом участке значительно возрастает, создавая еще больший, по сравнению с ближайшим аналогом, эффект автономной инжекции, иначе говоря обуславливает более сильный подсос воздуха из выходного отверстия канала 2, повышая тем самым эффективность обеспыливания перегрузочного узла предложенного устройства.
В отличие от вышеописанного устройства средство для направления перемещения сыпучего материала в сторону аспирационного участка 3 разгрузочного канала 2 выполнено в устройстве, изображенном на фиг.2, в виде шарнирно установленной на дне канала 1 перегородки 7, связанной с фиксатором 8.1, выполненным в виде дугообразной планки, свободный конец которой нагружен тарированным противовесом 12. В этом варианте работы устройства, также как в варианте работы устройства с подпружиненной перегородкой 7, происходит автоматическое перемещение перегородки 7 вовнутрь канала 1 при недостаточном давлении на нее со стороны сыпучего материала 5.
Устройство по фиг.2 работает следующим образом.
При движении сыпучего материала по каналу 1 в номинальном режиме, соответствующем средней рабочей нагрузке на установку, перегородка 7 находится в крайнем левом положении, иначе говоря, она прижата к дну канала 1 превосходящим величину груза 12 давлением движущейся массы сыпучего материала 5. (То же самое будет наблюдаться в варианте выполнения перегородки 7 подпружиненной). При этом работа предложенного устройства не будет отличаться от работы известного устройства, описанного в ближайшем аналоге.
При уменьшении потока сыпучего материала, движущегося по каналу 1, равновесие между тарированным грузом 12 и давлением потока сыпучего материала 5 нарушается, вследствие чего перегородка 7 автоматически начинает перемещаться вовнутрь канала 1 и может занять крайнее правое положение, соответствующее углу β, равному 15°, относительно плоскости дна канала 1.
В этом случае происходит изменение направления перемещения потока сыпучего материала 5 с эжектируемой пылевоздушной массой 6 в сторону аспирационного участка 3 разгрузочного канала 2, при этом площадь сечения выходного отверстия канала 1 уменьшают, соответственно увеличивая скорость прохождения через него потока сыпучего материала 5 с эжектируемой пылевоздушной массой 6, которая практически полностью отбрасывается в аспирационный участок 3.
Увеличенная скорость потока сыпучего материала 5, также как в вышеописанном примере, приводит к увеличению кинетической энергии, выделяемой при ударе сыпучего материала о противоположную выходному отверстию канала 1 стенку канала 2, при этом разрежение на этом участке значительно возрастает, создавая еще больший, по сравнению с ближайшим аналогом, эффект автономной инжекции, иначе говоря обуславливает подсос воздуха из выходного отверстия канала 2, повышая тем самым эффективность обеспыливания перегрузочного узла предложенного устройства.