BG64119B1

BG64119B1 - Пулверизатор и метод за пулверизиране

Info

Publication number: BG64119B1
Application number: BG105385A
Authority: BG
Inventors: William Graham
Original assignee: William Graham
Priority date: 1998-09-04
Filing date: 2001-03-26
Publication date: 2004-01-30
Also published as: HUP0103769A3; NZ510166A; NO20011126L; DE69904731D1; GB0105057D0; EG22356A; PA8481101A1; DE69904731T2; US6978953B2; DZ2885A1; ES2191460T3; AP1523A; EA200100210A1; KR100641531B1; CZ299430B6; GB2357712A; GB9819398D0; BG105385A; AR021792A1; WO2000013799A1

Description

Област на техниката

Това изобретение се отнася до пулверизатор и метод за пулверизиране.

Предшестващо състояние на техниката

В много производства се налага парчета от даден материал да се намалят до състояние на фин прах. Като пример може да се посочат каменните въглища, които се смилат от буци до прах, преди да се изгорят в някои типове пещи на топлоелектроцентрали. Варовикът, кредата и много други минерали често трябва също да се приведат в прахообразна форма.

Известно е, че разчупването на скалата и смилането й на прах основно се извършва по механичен път. Широко се използват топкови мелници, чукови мелници и други механични конструкции с движещи се части, които ударно въздействат и разтрошават парчетата материал.

Също така има предложение парчета от материала да се раздробяват в движещ се въздушен поток. Съгласно патент US 2 832 545 въздушен поток се вдухва през дюза със свръхзвукова скорост в тягова тръба, в която скоростта на потока се понижава до скорост, пониска от скоростта на звука. Частиците се засмукват в тяговата'тръба през пръстеновидно отверстие между тяговата тръба и дюзата и се разчупват в тяговата тръба.

При друго известно решение, описано в US 5 765 766, парчетата за разчупване падат в тръбата на въздушния поток, подават се чрез въздушния поток в камера за раздробяване и се насочват срещу наковалня, която раздробява парчетата. В двата случая парчетата се подават в зоната за разпадане с въздушни задвижващи средства по посока на потока в камерата за раздробяване.

Съгласно US 3 255 793 въздух се засмуква от центробежен вентилатор през тръба с постоянно кръгло сечение. Тръбата е свързана към корпуса на вентилатора, в който се върти роторът на вентилатора, чрез разходяща конусна дюза. Както е посочено в описа нието, парчетата, постъпващи в дюзата, се пръскат, поради факта, че налягането на въздуха в дюзата е под вътрешно налягане в частиците.

Изобретението има за цел да осигури нов пулверизатор и нов метод за пулверизиране.

Техническа същност на изобретението

Съгласно един аспект на изобретението е създаден пулверизатор, който се състои от тръба за въздушен поток, включваща тръба на Вентури, средства за задвижване на въздуха, за провеждане на въздушен поток през споменатата тръба на Вентури със скорост на Мах 1 или по-висока и вход в тръбата за въздушен поток нагоре по потока в тръбата на Вентури, през който парчета от трошлив материал могат да се подават в тръбата за въздушен поток, като при това средствата за задвижване на въздуха имат вход за засмукване, свързан към изхода на тръбата на Вентури.

Средствата за задвижване на въздуха могат да бъдат центробежен вентилатор, имащ вход за засмукване, съосен с ротора на вентилатора, и изход, тангенциален към ротора на вентилатора. Тръбата на Вентури може да включва гьрловина, стесняваща се част, която намалява по площ от страната на входа за въздух към споменатата гьрловина, и разходяща се част, която се увеличава по площ от гърловината към страната за изход на въздух.

Гърловината, стесняващата се част и разходящата част за предпочитане трябва да са с кръгло сечение.

За да се предотврати възможността частици с големина над предварително определени размери да достигнат в тръбата на Вентури, могат да се осигурят средства за екраниране на материала.

Пулверизаторът може също да включва средства за захранване на твърдите парчета материал под форма на поток от парчета, които са раздалечени в пространството по посока на потока, в който се движат.

Описаните средства за захранване могат да са под формата на наклонен въртящ се шнек за издигане на парчета, които са преминали през екран, който предпазва парчета, поголеми от предварително определен размер, да достигнат до този шнек, като парчетата се разтоварват в горния край на шнека, така че да падат в тръбата за въздушен поток.

Съгласно друг аспект на настоящото изобретение се осигурява метод за пулверизиране на трошлив материал, при който въздух се засмуква през тръба на Вентури със скорост, равна или превишаваща Мах 1, като парчетата материал, които ще се пулверизират, се обхващат от въздушния поток, протичащ към тръбата на Вентури, така че се пренасят до нея от протичащия въздух.

За да се постигне ефективно действие без блокиране, за предпочитане е парчетата да се отделят в поток, в който парчетата достигат до тръбата на Вентури последователно.

Материалът може допълнително да се екранира, за да се предотврати попадане в тръбата на Вентури на парчета над определен размер.

Пояснение на приложените фигури

Изобретението се пояснява с приложените фигури, от които:

фигура 1 е надлъжен страничен изглед с частичен разрез на пулверизатора съгласно изобретението;

фигура 2 е изглед отгоре на пулверизатора;

фигура 3 е изглед на пулверизатора откъм едната му страна;

фигура 4 показва в по-едър мащаб действието на пулверизатора.

Примери за изпълнение на изобретението

Пулверизаторът 10 от фиг. 1 до 3 обхваща средства за задвижване на въздуха под формата на центробежен вентилатор 12, който се задвижва от двигател 14. Двигателят 14 е монтиран на конзола 16, която от своя страна е закрепена към корпуса 18 на вентилатора 12. Двигателят 14 е свързан към вал 20 чрез задвижващ ремък 22. Валът 20 лагерува на лагери 24, които от своя страна са монтирани на друга конзола 26. Конзолата 26 е закрепена към корпуса 18. Валът 20 преминава през една от стените на корпуса 18, а роторът (не е показан) на вентилатора 12 се носи от частта от вала 20, която е вътре в корпуса 18.

Тръба за въздушния поток 28 е свързана към смукателния вход 30 на корпуса 18. Смукателният вход 30 на центробежния вентилатор 12 е съосен с ротора на вентилатора и задвижващия вал 20. Изходът на вентилатора 12 (виж фиг. 2 и 3) е върху периферията на корпуса 18 и е обозначен с 32.

Тръбата за въздушния поток 28 включва две секции 34 и 36. Секцията 34 е с цилиндрична форма и дясната й страна, показана на фиг. 1 и 2, образува входа към тръбата 28. Входът е покрит с филтър 38. Секцията 34 има издължен отвор 40 в горната си част. Отворът 40 е свързан с отворения долен край на бункера 42. Бункерът 42 е отворен в горния си край.

Входът 30 е с диаметър, равен на този на секция 34.

От едната страна на секцията 36, както е показано на фиг. 1 и 2, има фланец 44, а в другата страна на секцията 36 има фланец 46. Фланците 44 и 46 са хванати заедно с болтове или са закрепени един към друг по друг начин. Секцията 36 има и втори фланец 48, чрез който секцията 36 е хваната с болтове към фланец 50 на смукателния вход 30 на вентилатора 12.

Секцията 36 е във формата на тръба на Вентури. По-специално секцията 36 включва конусна част 52, която прогресивно намалява по диаметър от фланеца 46 до цилиндрична част 54, която е с по-малък диаметър от секцията 34. Частта 54 образува гърловина. Между частта 54 и фланеца 48 има разходяща част 56, чийто диаметър прогресивно нараства по посока на въздушния поток. Частта 52 е по-дълга от частта 56 и поради това ъгълът на конуса в нея е по-малък.

Твърди парчета от трошлив материал се разтоварват в бункера за складиране 58, който е отворен отгоре и затворен отдолу. Долният край на бункера се състои от наклонена цилиндрична стена 60, коаксиално на която е разположен наклонен захранващ шнек 62. Екран 64 (фигура 2), обхващащ поредица от успоредни решетки 66, предотвратява възможността парчета над определен размер да попаднат в захранващия шнек 62. Шнекът 62 повдига твърдите парчета и ги пуска в бункера 42, през който те попадат в тръбата за въздушния поток 28. Разстановката е такава, че позволява поток от отдалечени едно от друго парчета от материала да преминава към тръбата 28, като нито едно то тях не превишава определен размер. Шнекът 62 се задвижва от двигател 68 чрез предавка 70.

На фигура 4 е показан във вид на диаграма пътят, по който заявителят е убеден, че действа пулверизаторът.

Едно твърдо парче от материала SP, преминаващо между решетките 66 на екрана 64 и повдигнато от шнека 62 в бункера 42, пада в тръбата за въздушния поток 28 и се завърта в нея от протичащия въздушен поток. Парчето материал е по-малко от сечението на секцията 34, като съществува хлабина между парчето SP и вътрешната повърхност на секция 34. С постъпване на парчето SP в коничната част 52 хлабината става все по-малка и идва момент, при който парчето SP предизвиква съществено намаляване на площта от частта 52, през която може да протича въздух. В посока назад от твърдото парче преминава декомпресионна ударна вълна S1, а пред твърдото парче се заражда с нарастване дъгообразна ударна вълна S2. Когато частта 52 премине в частта 54, се получава стояща ударна вълна S3. Действието на тези ударни вълни върху твърдото парче SP ще предизвика неговото разпадане.

Материалът, който излиза от вентилатора; е във формата на фин прах. Пулверизаторът, ако се пренебрегне шумът от вентилатора, не създава значителен шум. Намаляването например на парче въглища до въглищен прах е съпроводено от къс звук от раздробяването, който заявителят счита, че се предизвиква от разпадането на твърдото парче, когато ударните вълни му въздействат.

Пулверизаторът, показан на фиг. от 1 до 3, има следните технически характеристики:

Мощност на двигателя: 6 kW, три фази, 380 В.

Обороти на ротора на вентилатора: 5000 об/min;

Диаметър на ротора на вентилатора: 300 ппп;

Дължина на частта 52: 40 mm; Дължина на частта 54: 70 mm; Дължина на частта 56: 360 mm;

Разстояние между фланеца 44 и бункера 42: 790 mm;

Диаметър на сечението 34: 160 mm;

Диаметър на частта 54: 70 mm;

Дебит на въздушния поток при 5000 об/min: 85 m³/s (50 кубични фута в min).

Проведените изпитвания на един прототип показват, че скорост на въздуха на Мах 1 се постига в гьрловината, където е преходът между частите 52 и 54. Стоящата свръхзвуко ва ударна вълна S3 се създава в тази зона и затова през тази ударна вълна се получава много висок диференциал на налягане. Този диференциал играе една немаловажна роля при разпадането на прах на парче от материал, преминаващо през тази ударна вълна.

Парчета стъкло, варовик, въглища и натрошени тухли успешно се преобразуват в прах в описания пулверизатор.

Claims

Патентни претенции

1. Пулверизатор, състоящ се от тръба за въздушен поток (28), включваща тръба на Вентури (36), средства за задвижване на въздуха (12) за създаване на въздушен поток през тръбата на Вентури (36) със скорост на Мах 1 или по-висока и един вход към тръбата за въздушен поток (28) нагоре по потока от тръбата на Вентури (36), през който в тръбата за въздушен поток (28) могат да се подават парчета трошлив материал (SP), като средствата за задвижване на въздуха (12) имат всмукателен вход (30), свързан към изхода на тръбата на Вентури (36).
2. Пулверизатор съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че средствата за задвижване на въздуха (12) представляват центробежен вентилатор, който има всмукателен вход (30), съосен с ротора на вентилатора, и изход (32), тангенциален към ротора на вентилатора.
3. Пулверизатор съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че тръбата на Вентури (36) включва гьрловина (54), сходяща част (52), която намалява по площ от входа за въздух към гьрловината (54), и разходяща част (56), която нараства по площ от гърловината (54) към изхода за въздух.
4. Пулверизатор съгласно претенция 3, характеризиращ се с това, че частите (52, 54 и 56) са с кръгло напречно сечение.
5. Пулверизатор съгласно претенция 2, характеризиращ се с това, че включва средства за екраниране (64) на материала, който ще се пулверизира, за да се предотврати парчета, по-големи от определен размер, да достигнат до тръбата на Вентури (36).
6. Пулверизатор съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че включва средства за подаване на твърдите парчета материал, като поток от парчета, които са отдалече4 ни в пространството по посоката на тяхното придвижване.
7. Пулверизатор съгласно претенция 6, характеризиращ се с това, че средствата за подаване обхващат наклонен въртящ се захранващ шнек (62) за повдигане на парчетата, които са преминали през екран, който не позволява парчета, по-големи от определена форма, да достигат до захранващия шнек (62), като при това се осигурява разтоварване на парчета в горния край на захранващия шнек (62), така че да падат в тръбата за въздушен поток (28).
8. Метод за пулверизиране на трошлив материал (SP), при който въздухът се засмуква през тръба на Вентури (36) със скорост, равна или преминаваща Мах 1, като парчета от материала за пулверизиране се обхващат във въздуха, протичащ към тръбата на Вентури (36), и се пренасят към тръбата на Вентури (36) чрез протичащия въздух.

5
9. Метод за пулверизиране съгласно претенция 8, характеризиращ се с това, че включва етап на разделяне на парчетата от материала (SP) в поток от парчета, които последователно достигат до тръбата на Вентури (36).
10 10. Метод съгласно претенция 9, характеризиращ се с това, че включва екраниране на материала, за да се предотврати парчета от материала, по-големи от определен размер, да достигнат до тръбата на Вентури (36).