ПОВОРОТНЫЙ УЧАСТОК ТРУБОПРОВОДА ПНЕВМОТРАНСПОРТНОЙ УСТАНОВКИ

Полезная модель относится к области промышленного транспорта, в частности трубопроводного пневмотранспорта, и предназначена для предотвращения повышенного абразивного износа стенок криволинейных участков материалопроводов при подаче сыпучих материалов и повышения надежности эксплуатации поворотного участка при пневмотранспортировании смесей с высокой концентрацией материала.
Известен поворотный участок трубопровода, состоящий из прямолинейных и криволинейного участков, причем в криволинейном участке установлены направляющие лопатки (Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М. - Л., Госэнергоиздат, 1960, с. 177-179).
Недостатком аналога является его непригодность для пневмотранспортных трубопроводов, перемещающих твердые абразивные материалы, так как уменьшение проходного сечения трубы увеличивает опасность закупорки трубопровода. Кроме того, изготовление колен указанной конструкции сложно и практически трудно осуществимо в каждом конкретном случае с учетом параметров пневмотранспортирования.
Известен поворотный участок трубопровода пневмотранспортной установки, состоящий из прямолинейного и криволинейного участков, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности в эксплуатации, предотвращения возникновения зоны кавитации и повышенного износа, он снабжен обводным каналом, соединяющим прямолинейные участки между собой в зоне возникновения кавитаций (АС СССР №650908, МПК B65G 53/52, 53/30, опубл. 05.03.79, бюл. №9).
Недостатком прототипа является увеличение местного гидравлического сопротивления поворотного участка сначала на этапе разделения потока смеси, а затем - подачи его части по каналу с относительно малым живым сечением, что несколько повышает удельную энергоемкость транспортирования. Конструкция не предусматривает побудительных устройств, предотвращающих закупорку колена ввиду его повышенного гидросопротивления при высоких массовых концентрациях материала, что снижает надежность эксплуатации поворотного участка, особенно при импульсном пневмотранспорте материала в плотном слое.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение надежности эксплуатации поворотного участка при пневмотранспортировании сыпучего материала с высокой концентрацией (в том числе импульсном транспортировании материала в плотном слое).
Поставленная задача решается путем установки в конце криволинейного участка трубопровода по касательной к внутренней окружности большего радиуса и заподлицо с его внутренней поверхностью сопла с подводимой к нему продувочной пневмолинией, а также подсоединения начала обводного канала к продувочной пневмолинии с возможностью совместного соединения названных продувочных пневмолиний клапаном «ИЛИ» посредством включения пневмокнопки или срабатывания реле давления с источником давления воздуха, при этом пневмолиния управления реле давления сообщена с нижней частью прямолинейного участка.
Продувка сжатым воздухом (в ручном или автоматическом режимах) поворотного участка трубопровода, а также его обводного канала снижает абразивный износ стенок и исключает возможность закупорки трубопровода, что позволяет повысить надежность эксплуатации участка, в том числе при импульсном пневмотранспортировании с высокой концентрацией материала.
Высоконапорное импульсное пневмотранспортирование материала (в виде пробок с промежутками, заполненными сжатым воздухом), осуществляемое со скоростью от 2 до 6 м/с, отличается высокой экономичностью, так как при минимальном расходе воздуха достигается высокая производительность. Малые скорости аэросмеси снижают общие энергетические затраты и сокращают абразивный износ трубопроводов.
Незначительность расхода потребляемого для продувки поворотного участка воздуха подтверждает ее целесообразность с учетом значительной экономии расхода воздуха при транспортировании материала в плотном слое.
На фиг. 1 изображен заявляемый поворотный участок трубопровода пневмотранспортной установки. Он состоит из прямолинейных участков 1, 2 и криволинейного участка 3. Участки 1 и 2 соединены между собой обводным каналом 4, диаметр которого зависит от диаметра транспортируемых частиц максимальной крупности.
В конце криволинейного участка трубопровода по касательной к его внутренней окружности большего радиуса и заподлицо с внутренней поверхностью установлено сопло 5 с подводимой к нему продувочной пневмолинией 6. Начало обводного канала 4 также снабжено встроенной продувочной пневмолинией 7. Продувочные пневмолинии 6 и 7 имеют возможность совместного соединения клапаном «ИЛИ» 8 и пневмокнопки 9 или реле давления 10 с источником давления воздуха 11, при этом пневмолиния управления 12 реле давления 10 сообщена с нижней частью поворотного участка 1. Пневмокнопка 9 и реле давления 10 снабжены глушителем шума выпуска 13.
Устройство работает следующим образом.
Ввиду того, что давление перед входом в колено превышает давление за коленом из-за местных потерь гидравлической энергии (гидросопротивления участка) и возникновения зоны пониженного давления у внутренней стенки в конце колена, часть аэросмеси по каналу 4 будет поступать в зону «А», что предупреждает возможность возникновения кавитационной зоны.
Для осуществления продувки поворотного участка трубопровода и его обводного канала 4 в ручном режиме их продувочные пневмолинии 6 и 7 при нажатии пневмокнопки 9 одновременно соединяются через клапан «ИЛИ» с источником давления воздуха 11. После отпускания пневмокнопки 9 такая продувка прекращается.
В процессе работы устройства в автоматическом режиме давление воздуха, существующее на входе в поворотный участок и зависящее от его гидравлического сопротивления, то есть местных потерь давления, постоянно подводится по пневмолинии управления 12 на вход реле давления 10. При достижении текущего значения давления на входе в поворотный участок величины настройки клапана реле давления (настройка реле на определенное давление осуществляется пружиной этого клапана) он подает управляющий сигнал на 3/2-распределитель реле давления. При переключении распределителя реле давления 10 сжатый воздух от источником давления воздуха 11 одновременно подается через клапан «ИЛИ» 8 в продувочные пневмолинии 6 и 7 поворотного участка трубопровода и его обводного канала.
При снижении гидросопротивления поворотного участка и соответствующем снижении давления воздуха на его входе и в пневмолинии управления 12, под действием пружины клапан реле давления 10 выключается, прекращая подачу управляющего сигнала на 3/2-распределитель этого реле. После переключения названного распределителя под действием его возвратной пружины продувочные линии 6 и 7 отсоединяются от источника давления воздуха 11. Для снижения уровня шума при выпуске сжатого воздуха в атмосферу служат глушители 13.
Таким образом, при работе поворотного участка трубопровода повышается надежности эксплуатации при транспортировании материала с высокой концентраций, предотвращается повышенный абразивный износ стенок, а также снижается энергоемкость транспортирования.