CS251358B1 - Zásobník na jemnozrnOé sypká materiály - Google Patents

Abstract

Zásobník na jennosrnná sypká materiály s nechánick/n nlchedlen ná nlchadlo tvořená troubovou pásovou plochou o průněru naxlnálni 1,5násobku průměru výpustného otvoru a Šířkou pásu 0,02 až 0,1 násobku tohoto průměru. Osa nlchadla je a výhodou dutá. Uichadlo ruSl účinně klenby, vyžaduje nelý příkon a nesvltSuje objes skladovaného Materiálu

Description

Vynález se týká zásobníků pro jemnozrnné sypká materiály, vybavených mechanickými vestavbami umožňujícími snadná vypouštění materiálu.

VypouStinl partikulárního materiálu ze zásobníku je Sasto provázeno potížemi, způsobovanými tvorbou kleneb. Sklon ke tvorbě kleneb je dán převážná fyzikální podstatou manipulovaného materiálu, jehož reologické vlastností se vyznačují větší hodnotou poměru povrchových sil k silám objemovým, obvykle gravitačním.

Klenby se ruáí celou škálou způsobů pneumatických, pneumomechanických a mechanických. U mechanických jsou rozšířeny způsoby rušení kleneb materiálu vibracemi části zásobníků, zásobníků celých nebo jejich vestaveb a vnitřních závěsů.

Samostatnou skupinou zásobníků jsou zásobníky s mechanickým rušením kleneb pomocí mechanických míchadel vestavených do zásobníků. Obvykle se užívá míchadel lopatkových, nejčastěji vícenásobných, kotvových, hřebenových a šroubových.

Naznačené množství způsobů rušení kleneb materiálu, tvořících se v zásobnících, je dáno především různorodými vlastnostmi manipulovaného materiálu, dále velikostí zásobníku a v neposlední řadě možnostmi technologie. Při výběru vhodného způsobu rušení kleneb v zásobnících je nutno brát v úvahu, že použitelnost pneumatických způsobů je možná pouze pro poměrně úzce specifikované jemnozrnné materiály a je spojená s požadavky jak na vstup ní a výstupní armatury manipulace materiálu, tek na těsnost provedení celého zásobníku.

Pneumomechanické způsoby, jako vyprazdňovací polštáře atd. jsou použitelné pouze tam, kde manipulované materiály nevykazují časovou konsolidaci. U mechanických vibračních způsobů je možno velkou variací kontinuální a půlení vibrace s možností volby amplitudy i frekvence vibrací při přenosu sdílené energie částí zásobníku, zásobníkem celým nebo jeho vestaveb a závěsů, dosáhnout úspěšného rušení kleneb ve většině obvyklých případů.

Je však nutno tento způsob volit velmi citlivě, poněvedž nevhodnými vibracemi dochár zí k nežádoucí konzolidaci materiálu, vibrace ohrožují blízká citlivá zařízení a zvyBují hlučnost hlučnost provozu.

Mechanické ruěiče kleneb využívající ke svému účinku rotace míchadlových vestaveb, jsou v dosavadním provedení použitelné pouze pro menší typy zázobníků. Důvod tohoto omezení je ve dvou skutečnostech : Příkon míchadla, který je v automodslové oblasti režimů úměrný páté mocninš charakteristického rozměru míchadla, při zvětšování měřítka velmi brzy přesáhne použitelnou mez danou dimenzováním ramen, převodovek, motorů a uložení míchadel.

Druhým důvodem je zvětšování porozity manipulovaného materiálu míchámím, která například u mikrojemných materiálů vzroste dvou i vícenásobně. V takovém případě je mutmo navrhovat zásobníky s rezervou, odpovídající nárůstu nutné skladovací kubatury, která především u větších zásobníků a aebou přináší podstatné prodražení tohoto technologického celku.

Výše uvedené nedostatky rušení kleneb materiálu odstraňuje nebo podstatným způsobem zmenšuje zařízení podle tohoto vynálezu.

Podstata zásobníku ne jemnozrnné materiály s mechanickým míchadlem podle vynálezu spočívá v tom, že válcová šroubová pásová plocha o průměru rovném maximálně 1,5násobku průměru výpuetného otvoru s šířkou šroubové pásové plochy rovnou 0,02 až 0,1 násobku tohoto průměru s pohonem a převodovkou je výústěna do výsypného otvoru zásobníku. Dále je předmětem vynálezu zásobník, jehož osa míchadla je dutá.

Výhodou řešení podle vynálezu je především ta skutečnost, še mechanické aíchadlo ve tvaru válcové šroubové pásové velmi úzké plochy svou rotací prořezává tvořící se klenby manipulovaného materiálu v zásobníku, bez promíchávání tohoto materiálu a jeho kypření, takže mechanické aíchadlo vyžaduje minimální příkon ke svému pohybu a nedochází ke zmenšování kapacity zásobníku zvětšování porozity materiálu.

Na druhé střené šířka pásu míchadla umožňuje spolehlivé ruiení kleneb bez nebezpečí okamžité obnovy klenby po průchodu míchadla. Vyrovnávání tlaku mezi prostorem nad manipulovaným materiálem v zásobníku a vypouětěcím otvorem zvyšuje plynulost vypouštění materiálu ze zásobníku.

Vestavba podle vynálezu je schopna bez větších úprav plnit funkci jak ve svislé poloze, tak i v polohách, kdy osa vestavby svírá se svislicí ostrý úhel. Na připojených obrázcích 1 a 3 je znázorněn příklad zařízení podle vynálezu a bokorysu. Na obrázku 2 je zobrazen detail bokorysu spodního ložiska mechanické vestavby.

Mechanická vestavba zásobníku 2 na mikrojemné partikulární materiály, zaváženého šnekovým dopravníkem 2, je tvořena válcovou šroubovou pásovou plochou 2, která je nesena držáky 15 na ose £, uložené v ložiskách 2 a 6, prostřednictvím motoru a převodovky 2.

Osa £ mechanické vestavby, která je dutá, je opatřena ve své horní části vyrovnávacími otvory 8 a ve své spodní části, kterou se otáčí ve vypouštěclm otvoru 2 o průměru ^výp zásobníku £, lopatkovým míchadlem 10.

Závěs 11 ložiska 2 nese trn 12 ložiska 2, pouzdro 13 ložiska 2 j* drženo radiálními držáky 14. Válcová šneková pásová plocha vestavby, jak je zřejmé z obr. 3, má šířku pásu a,, průměr ěroubovice £ a stoupání ěroubovice v.

. Mechanická vestavba zásobníků dle vynálezu pracuje následujícím způsobem :

Válcová šroubová pásová plocha 2 ^se otáčí proti smyslu jejího vinutí, zdánlivý unášivý pohyb šroubové pásové plochy 2 J^e tedy směrem k hladině materiálu v zásobníku £. Stoupání ěroubovice šroubové pásové plochy 2 ^v odpovídá běžným pásovým míchadlůa dle ON 691 032, tedy v = d, šířka pásu s, je však užší, než se používá u pásových míchadel, je volena v rozmezí 0,02 až 0,1 násobku průměru vypouštěcího otvoru d zásobníku 2 a pochopitelně oborové normě neodpovídá poloha míchadla v nádobě, stanovená na relativní hodnotu Stěnové vůle k průměru míchadla 0,025, zatímco při provedení dle vynálezu hodnota je řádově větší.

Všechny tyto změny oproti normě jsou dány požadavkem, aby, pásová šroubová plocha 2 materiál v zásobníku pouze prořezávala a nepromíchávala jej, avšak na druhé straně prořez, závale jej v dostatečné šířce, aby nedocházelo po průchodu pásové plochy 2 okamžitému znovuvytvoření prostorové klenby v materiálu zásobníku 2·

Rozměr šířky pásu £ je volen z výše uvedeného rozmezí podle vlastností manipulovaného materiálu v zásobníku £ a podle konkrétní velikosti zásobníku £. Rotační pohyb šroubové pásové plochy 2, vyvolává pouze prořezání manipulovaného materiálu v zásobníku £ ve tvaru válcové plochy, tvořící obalovou plochu válcové šroubové pásové plochy 2 vestavby, avšak nedochází k podstatnému vynášení materiálu šroubovou pásovou plochou 2 nad hladinu materiálu v zásobníku 2«

Tím nedochází k promíchávání msteriálu v zásobníku 2> které je provázeno zvětšováním mezerovitosti manipulovaného materiálu, tedy nežádoucím zvětšováním objemu skladovaného materiálu.

25135«

Otáčky veatavby je nutno specifikovat podle konkrétních podmínek děných především vlastnostmi manipulovaného materiálu a velikosti zásobníku £, obvodovou rychlost válcové troubové pásové plochy i je možno volit v rozmezí 0,05 až 0,5 m s^-' , tedy podstatní níže než v připadl promíchávaných zásobníků.

Rotační pohyb válcové troubové pásové plochy i, která je upevněna na ose £, vyžaduje za výše uvedených podmínek (prořezávaná válcová plocha je velmi tenká, nedochází k promíchávání materiálu, prořezávání'je relativně pomalé) minimální příkon pohonu této Šroubové pásové plochy i, jsou tedy velmi malé nároky na dimenzování osy £, držáků 15. Šroubové pásové plochy i, na ose £, převodovky s motorem 2. i ložisek £ í

Válec manipulovaného materiálu, který je vyřezáván z objemu materiálu celého zásobníku, je částečné rozruSován držáky 15 Šroubové pásové plochy £ na ose £ a lopatkovým míchadlem 10 a vytéká z vypouStScího otvoru 2.·

ZávSs 11 ložiska 2. je ve tvaru ploché planSety, takže vytékajícímu materiálu neklade podstatný odpor. Alternativní řešení představuje varianta se závšsem ložiska 11. posunutým vzhůru mimo vypouStšcl otvor 2.» kdy pásová plocha 2, je dělena závěsem 11 na dvS samostatné plochy, takže nedochází vůbec ke zvětšení vypouStScího odporu. Ložisko 6, nese celou váhu vestavby, zatímco ložisko 2. přenáší prostřednictvím pouzdra 13 pouze radiální síly ve volném uložení ne trn 12 ložiska

Duté provedení osy £ s radiálními držáky 14 a vyrovnávacími otvory 8 v horní části vestavby umožňuje vyrovnávání tlaku mezi vypouštšcím otvorem 2. ^a prostorem nsd hladinou materiálu v zásobníku které nepomáhá plynulosti vytékání materiálu ze zásobníku 1_.

Funkci mechanické vestavby v zásobníku podle tohoto vynálezu objasní následující příklady :

Příklad 1

Na experimentálním 40 1 zařízení bylo při použití průměru výpustného otvoru ^dvýp = 1,2 . 10™'β a počáteční výSce materiálu v zásobníku 1,1 m zkouSeno vypouštění mikromletého vápencového plniva o jemnosti charakterizované dg? = 10 ^im e = 4,7 ^um s povrchovou úpravou 0,3 % hmotnostních kyseliny stearové po 72 hodinách konsolidace materiálu v zásobníku pod normálovým zatížením 20 kPa při střední teplotě ,8 °C.

Vypouštění ze zásobníku bylo po otevření výpustného otvoru iniciováno rotací mechanická vestavby zásobníku ve tvaru válcové Šroubové pásové plochy o těchto parametrech: průměr Šroubové plochy d IO“'m, stoupání v = d, Šířka pásu a 0,08 , při otáčkách rotoru odpovídající rychlosti vestavby 8 . 10 ^m s^-’.

Vypouštění materiálu při těchto podmínkách bylo plynulé, počáteční zvýSení výšky materiálu v zásobníku v důsledku rotace vestavby nepřesáhlo 4 % základní výsky a měrný příkon vestavby dosáhl maximální hodnoty P_Q = 0,15 kW a

Příklad 2

Odpovídá příkladu 1, pouze vestavba byla charakterizována těmito změnami : d = 1,6 . ‘^dvýp. . · · 0.2 · ;

Vypouštění nateriálu proběhlo jako v předchozím případě plynule, avšak počátěční zvýSení výlky materiálu dosáhlo 23 % a měrný příkon dosáhl hodnoty 0,7 kW.m“\ tedy témSř Snásobku hodnoty předchozího přikladu.

Příklad 3

Analogický příkladu 1, pouze hodnota s = 0,01 d_výp · Pásová plocha vestavby při vypouStSní byla prakticky neúčinné, po průchodu nožovité vestavby docházelo okamžitě k obnovení kleneb v materiálu, k částečnému vypouštění materiálu doSlo ež se značným zpožděním, když klenbování bylo neruěeno držáky 15 válcové Šroubové pásové plochy ke své ose.

Příklad 4

Provozní zásobník 10 m^ materiálu dle příkladu 1, s vypouštěcím otvorem o průměru d^p * 0,5 byl vybaven mechanickou vestavbou válcové Šroubové pásové plochy se sklonem osy 15 ⁰ od vertikály s parametry a = o,₉ a_výp>, s = 35 mm, v = d. 1 kKÍ el.motor s převodovkou poháněl vestavbu s obvodovou rychlostí 0,4 m.s^-’.

Tato vestavba zásobníku umožnila vypouštění manipulovaného materiálu. Plynulost vypouštění byla zvýSena dodatečnou úpravou vestavby umožněním vyrovnávání tlaku nesl výpustným otvorem a prostorem nad hladinou materiálu v zásobníku prostřednictvím duté osy . vestavby a instalací jednoduchého 2 lopatkového míchadla ručící klenby materiálu v těsné blízkosti nosiče spodního ložiska.

Claims (2)

1. Zásobník (1) na jemnozrnné materiály s mechanickým míchadlem vyznačený tím, že mechanické míchadlo je tvořeno válcovou Šroubovou pásovou plochou (3) ,jejíž průmSr je rovný maxlmálni 1,5 násobku průmSru výpustného otvoru (9) a Šířka je rovna 0,02 až 0,1násobku tohoto průmSru a která je vyústěna do výpustného otvoru (9) zásobníku (1).

2. Zásobník (1) podle bodu 1 vyznačený tím, že osa (4) Šroubové pásové plochy (3) je dutá.