УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ТРАНСПОРТИРОВКИ В ПОРШНЕВОМ РЕЖИМЕ ПОРОШКОВЫХ И ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к области трубопроводного транспорта и может быть использована при пневматической транспортировке в поршневом режиме сыпучих (порошковых и зернистых) материалов в строительной индустрии, в производстве строительных материалов, химической промышленности, металлургии, энергетике, горном деле и других смежных отраслях.
Из уровня техники известно устройство для пневмотранспорта порошкообразных и зернистых материалов из бункеров, содержащее бункер, снабженный в нижней части запирающим механизмом, блок загрузки, включающий входной патрубок с седлом и поворотной заслонкой и нижнюю полость, соединенную с транспортным трубопроводом с подводом воздуха из ресивера через электромагнитный клапан с генератором управляющих импульсов /1/.
Недостатком данного устройства является абразивное воздействие на рабочие органы (седло, поворотная заслонка) транспортируемого материала, что, в свою очередь, приводит к повышенным трудозатратам при обслуживании и ремонте системы, а также уменьшению производительности за счет снижения скорости прохождения материала через блок загрузки вследствие его конструкционных особенностей.
Техническим результатом заявленной полезной модели является упрощение конструкции устройства для пневмотранспорта, а также снижение усилий для перемещения материала в поршневом режиме.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для пневмотранспорта порошкообразных и зернистых материалов, содержащем бункер для загрузки упомянутых материалов, соединенный через загрузочный узел с транспортным трубопроводом, ресивер и генератор управляющих импульсов, при этом бункер со стороны загрузочного узла снабжен запирающим механизмом с пневмоприводом, соединенным с ресивером, который через электромагнитный клапан соединен с загрузочным узлом со стороны бункера, а генератор управляющих импульсов подключен к соответствующим входам электромагнитного клапана и пневмопривода, загрузочный узел выполнен в виде загрузочного трубопровода, размеры которого определены из условия равенства объема транспортируемого материала в загрузочном трубопроводе заданному объему поршня транспортируемого материала в транспортном трубопроводе в соответствии со следующей зависимостью:
зт
где D - диаметр загрузочного трубопровода, м,
зт
L - длина загрузочного трубопровода, м,
вдтт
D- внутренний диаметр транспортного трубопровода, м,
здп
L - заданная длина поршня в транспортном трубопроводе, м.
На чертеже схематично показано устройство для пневматической транспортировки в поршневом режиме порошковых и зернистых материалов.
Устройство содержит бункер 1, запирающий механизм 2, электромагнитный клапан 3, загрузочный трубопровод 4, генератор управляющих импульсов 5, ресивер 6, транспортный трубопровод 7, пневмопривод 8. В качестве запирающего механизма 2 может служить любой известный герметичный затвор, например, абразивостойкий шаровой кран, пережимной клапан, купольный затвор.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Материал из бункера 1 самотеком поступает через открытый запирающий механизм 2 в загрузочный трубопровод 4. После заполнения материалом загрузочного трубопровода 4 подается сигнал от генератора управляющих импульсов 5 на закрытие запирающего механизма 2, при этом поступление материала из бункера 1 прекращается. После заданной задержки импульса подается сигнал от генератора управляющих импульсов 5 на открытие электромагнитного клапана 3, после чего сжатый воздух из ресивера 6 подается в верхнюю часть загрузочного трубопровода 4. Под воздействием сжатого воздуха материал выдавливается из загрузочного трубопровода 4 в транспортный трубопровод 7 и далее в виде поршня перемещается в приемную емкость (на чертеже не показана). После прохождения поршня материала по трубопроводу 7 давление в нем понижается до минимального значения, что является сигналом для подачи импульса от генератора 5 на закрытие электромагнитного клапана 3 и на открытие запирающего механизма 2. Далее цикл загрузки и перемещения поршня повторяется.
Диаметр и длина загрузочного трубопровода 4 определяются заданным объемом поршня в транспортном трубопроводе 7. Длина загрузочного трубопровода существенно зависит от габаритных размеров места монтажа установки. Из теории и практики поршневого транспорта известно, что длина поршня, как правило, не должна превышать 10 м. При большей длине поршня возникает расклинивание материала в транспортном трубопроводе и на перемещение поршня в этом случае потребуется бесконечно большое усилие (давление) /2, 3/.
Размеры загрузочного трубопровода 4 определяют из условия обеспечения соотношения объемов материала в загрузочном трубопроводе 4 и в поршне материала в транспортном трубопроводе 7 в соответствии с равенством:
Таким образом, требуемое соотношение размеров загрузочного трубопровода 4 и заданного объема поршня составляет:
зт
где D - диаметр загрузочного трубопровода, м,
зт
L- длина загрузочного трубопровода, м,
вдтт
D - внутренний диаметр транспортного трубопровода, м,
здп
L - заданная длина поршня в транспортном трубопроводе, м.
вдтт
здп
зт
Например, при D=0,15 м, L=10 м и L=1,0 м диаметр загрузочного трубопровода равен:
Использование полезной модели позволяет упростить конструкцию устройства для пневмотранспорта с сохранением условий формирования заданного поршня материала и снижением усилий для его перемещения.
Источники информации:
1. Патент RU 2534667, B65G 53/04, B65G 53/40, 2014.
2. Б.Л. Вишня, Б.С. Дроздов, В.Т. Стефаненко. Пневмотранспорт. Расчеты, схемы, оборудование. Изд. Сократ, Екатеринбург, 2010.
3. Б.С. Дроздов, А.А. Баталов, В.Н. Мочалов. "Исследование влияния физико-механических свойств материалов на закономерности поведения поршня при пневмо-импульсном режиме пневмотранспорта", Строительная орбита. №11 (170), 2017, стр. 74-78.