CZ29256U1 - Otěruvzdorná pulzní tryska a systém uvolňování netekoucích sypkých materiálů - Google Patents

Description

Otěruvzdorná pulzní tryska a systém uvolňování netekoucích sypkých materiálů

Oblast techniky

Technické řešení se týká technologie řešící uvolňování netekoucích sypkých materiálů ve skla* dovacích zařízeních, zásobních silech, svodkách a potrubních systémech prostřednictvím energie tlakového vzduchu v pulzních tryskách.

Dosavadní stav techniky

Činností pulzních trysek dochází ke snížení úhlu vnějšího tření například mezi uloženým sypkým materiálem a vnitřním kontaktním povrchem stěny zásobníku, a tím dochází k uvolnění ulpělého či usazeného sypkého materiálu. Uvolněný sypký materiál následně padá do spodní výsypné části zásobníku a výsypným otvorem vypadává ze zásobníku, čímž je zajištěn i potřebný tok sypkého materiálu v celém průřezu zásobníku bez nutnosti fyzického zásahu obsluhy.

Systémy pulzních trysek se běžně používají pro klasické ocelové, betonové nebo plastové zásobníky. Lze je rovněž využít pro násypky, vážící zásobníky a různé mezi zásobníky. Takové systémy jsou použitelné jak pro sypké materiály s velkou granulací (např. surové uhlí), tak i pro sypké materiály, ve kterých dochází při skladování ke vzniku tzv. „mrtvých zón“, klenbování, ale i pro zhutněné sypké materiály včetně materiálů vlhkých.

Základem takových systémů pulzních trysek je komplet složený z pulzní trysky a solenoidového ventilu. Tento komplet je pomocí montážního pouzdra zabudován do stěny výsypné části daného zásobníku, popřípadě svodky pod výsypnou částí zásobníku, dále je flexibilní pryžovou hadicí napojen na rozvod tlakového vzduchu a elektrickým kabelem propojen s řídicím systémem respektive s řídící jednotkou.

Například pulzní tryska uvedená v užitném vzoru 2009-21476 se skládá ze základního tělesa pulzní trysky, v němž je umístěno těleso pístové hlavice s usměrňovacími plochami vzduchových pulzů, generovaných pulzním ventilem a procházejících vnitřním prostorem trysky do jejího vnějšího prostoru.

Další příklad pulzní trysky je uveden v patentu US 6237893. Tato pulzní tryska se skládá z tělesa trysky, které je umístěno v kovové objímce a tato objímka je vsazena do stěny zásobníku. V pulzní trysce je umístěn pohyblivý kovový píst s hlavicovým zakončením na jedné straně a z druhé strany hlavice je umístěna zábrana proti nadměrnému zpětnému pohybu pístu, která též umožňuje nastavit vzdálenost pro zdvih tělesa pístové hlavice.

U takovýchto systémů však často dochází k abrazi na stěnách dané technologie (skladovacího zařízení, zásobníku, sila, svodky či potrubí) v okolí tělesa pístové hlavice trysky. Je to způsobeno vyfouknutým natlakovaným vzduchem po stranách zásobníku v okolí tělesa hlavice trysky, kdy natlakovaný vzduch narušuje materiál stěny zásobníku a dochází k vysoké abrazi. Poté je potřeba stěny zásobníku opravit například vyvarováním. Dochází též k abrazi čela tělesa pístové hlavice sypkým materiálem posouvajícím se kolem pulzní trysky a tak je třeba píst po čase vyměnit. Kromě zmíněných nedostatků též dosavadní systémy neřeší zabránění vpadnutí pístu pulzní trysky nebo jeho částí do technologie, k němuž může docházet při prasknutí těla této části pulzní trysky.

U některých vysoce zatížených technologií, jako jsou například svodky zásobníků, existují vyšší rychlosti proudění abrazivního sypkého materiálu a k běžnému opotřebení u nich dochází již po několika málo měsících provozu. Následně se musí na pulzní trysce vyměnit daný opotřebovaný díl. Doposud známé systémy tyto problémy nijak neřeší a je třeba často opravovat technologie a měnit komponenty pulzních trysek.

Technické řešení si klade za cíl navrhnout provedení pulzní trysky tak, aby ochránila technologii i komponenty trysky a prodloužila jejich životnost.

.

Podstata technického řešení

Technické řešení spočívá v návrhu konstrukce pulzní trysky, která řeší dosavadní problémy současných pulzmch trysek.

Výše uvedeného cíle je dosaženo otěruvzdomou pulzní tryskou zahrnující těleso pulzní trysky, píst s tělesem pístové hlavice, který je pohyblivě uložený uvnitř tělesa pulzní trysky, pružný element umístěný mezi prvním držákem připevněném k pístu a druhým držákem připevněném k tělesu pulzní trysky, jejíž podstata spočívá v tom, že čelo tělesa pístové hlavice je opatřeno otéruvzdomou vrstvou.

Je výhodné, je-li otěruvzdomá vrstva tvořena karbidem wolframu o tloušťce do 1 mm, díky níž se dosahuje větší odolnosti proti abrazi.

Výhodou je, zahmuje-li otěruvzdomá pulzní tryska otěruvzdomou desku uchycenou k tělesu pulzní trysky v blízkosti pístové hlavice pro překrytí vnitřního povrchu technologie, přičemž je otěruvzdomá deska tvořena plechem o tloušťce do 7 mm a vrstvou karbidu wolframu o tloušťce do 1 mm. Dále je výhodné, je-li píst opatřen dosedací ploškou a těleso pulzní trysky je opatřeno zajišťovacím prvkem.

Dále je podstatný systém uvolňování netekoucích sypkých materiálů ve skladovacích zařízeních či silech zahrnující alespoň jednu výše popsanou otěruvzdomou pulzní trysku připojenou k rozvodu tlakového vzduchu a alespoň jeden solenoidový ventil připojený elektrickým kabelem k řídící jednotce, popřípadě více pulzních trysek k centrálnímu řídicímu systému, včetně navržení různých variant algoritmů jejich činností.

V neposlední řadě je výhodné, aby byla konstrukce pulzní trysky co největší, tedy aby průměr tělesa pístové hlavice byl upraven pro aplikaci solenoidového ventilu velikosti G 2 1/2. Tak dochází k využití většího objemu tlakového vzduchu, čímž je tedy narušena a odstraněna větší vrstva usazeného sypkého materiálu z vnitřní stěny skladovacího zařízení, sila, svodku či potrubí.

Přehled obrázků na výkresech

Příkladné provedení zařízení je schematicky znázorněno na obr. 1, 2 a 3.

Obr. 1 - Schématické znázornění pulzní trysky

Obr. 2 - Schématické znázornění detailu tělesa pístové hlavice pulzní trysky namontované na stěně zásobníku

Obr. 3 - Schématické znázornění systému pulzních trysek

Příklad provedení technického řešení

Na obr. 1 je zobrazena otěruvzdomá pulzní tryska složená z tělesa 1 pulzní trysky, ve kterém je umístěn píst 2 s pístovou hlavicí 3 a pružným elementem 6, kde píst 2 je uložen v otvoru vedení 5 pístu. Vedení 5 pístu může být realizováno jako zádržný kroužek, který je do tělesa 1 pulzní trysky nalisován. Při iniciaci otevření průtoku solenoidového ventilu se daným přetlakem posune píst 2 směrem do technologie, kterou je například zásobník, a dochází k vytvoření mezery kolem tělesa 3 pístové hlavice. Tlak se pohybuje v rozmezí 0,40 MPa až 1,0 MPa. Na píst 2 je nasunut přítlačný pružný element 6. Pružný element 6 je na jedné straně uchycen k prvnímu držáku, kterým je například uvedený distanční kroužek 7 připevněný k pístu 2 a na druhé straně ke druhému držáku, kterým může být například vedení 5 pístu, které je připevněno k tělesu 1 pulzní trysky, přičemž uchycení na jedné straně je provedeno napevno a uchycení na druhé straně je připojeno pohyblivě. Pružný element 6 je uzpůsoben tak, aby na jedné straně působil silou na distanční kroužek 7 a aby na druhé straně působil silou na vedení 5 pístu, a touto silou vrací píst 2 do původní pozice. V tomto provedení je pružný element 6 realizován jako přítlačná pružina. K vymezení potřebné distance pro zdvih tělesa 3 pístové hlavice slouží distanční kroužek 7. Tento je nasunut na píst 2. Našroubováním a dotažením dvou samojistících matic 8 je vymezena potřebná

CZ 29256 UI velikost zdvihu tělesa 3 pístové hlavice. Pro zabránění vniknutí částí pístu 2 do technologie způsobené prasknutím kvůli únavě materiálu slouží zajišťovací prvek 9 a dosedací ploška 4. V tomto provedení je zajišťovacím prvkem 9 šroub, který je našroubován do tělesa 1 pulzní trysky. Na tělese 3 pístové hlavice je umístěna dosedací ploška 4, což může být provedeno například osaze5 ním.

Obr. 2 zobrazuje detail tělesa 3 pístové hlavice pulzní trysky namontované na stěně zásobníku 12· Součástí otěruvzdomé pulzní trysky je též otěruvzdomá deska připevněná kolmo na osu pulzní trysky, tedy rovnoběžně se stěnou zásobníku 12 a překrývá tuto stěnu zásobníku 12 v blízkém okolí tělesa 3 pístové hlavice pulzní trysky. Otěruvzdomá deska se v tomto příkladu provedení io skládá z plechu 11 o tloušťce 6 mm, na němž je nanesena vrstva karbidu wolframu 10 o tloušťce 0,8 mm. Nanášení může být provedeno například laserem. Celková tloušťka otěruvzdomé desky tak je tenká 6,8 mm. Díky takto navržené konstrukci otěruvzdomé desky nedochází k nadměrnému usazování a hromadění sypkého materiálu na horní hraně otěruvzdomé desky a je umožněn rychlejší spád sypkého materiálu do výsypné části zásobníku. Vrstva karbidu wolframu IQ na 15 otěruvzdomé desce slouží k ochraně stěny zásobníku 12 proti abrazi a tím předchází vzniku děr na stěnách zásobníku 12 při vyfukování natlakovaného vzduchu pro uvolnění usazenin na stěnách. Dále je otěruvzdomá vrstva karbidu wolframu 10 též nanesena na čele tělesa 3 pístové hlavice pro její delší životnost. Díky tomuto provedení není potřebná častá výměna opotřebovaného pístu 2, jako tomu bylo doposud a též není třeba vyvařovat stěny zásobníku 12 v okolí pulz20 meh trysek z důvodu přítomnosti děr vzniklých vyfukováním natlakovaného vzduchu.

Na obr. 3. je znázorněn systém otěruvzdomých pulzních trysek. Základem systému pulzních. trysek je komplet složený z výše popsané otěruvzdomé pulzní trysky a solenoidového ventilu 13. Tento komplet je pomocí montážního pouzdra 14 zabudován do stěny 12 výsypné části daného zásobníku, popřípadě svodky pod výsypnou částí 15 zásobníku, flexibilní pryžovou hadicí 16 25 napojen na rozvod 17 tlakového vzduchu a elektrickým kabelem (není na obrázku) propojen s řídicím systémem respektive s řídící jednotkou 18. Typ montážního pouzdra 14 je dán konkrétní aplikací systému pulzních trysek, která je odlišná dle konstrukce a provedení daného zásobníku a druhu skladovaného sypkého materiálu. Rozvod 17 tlakového vzduchuje realizován z trubky ve tvaru věnce provedeného po obvodu výsypné části zásobníku 12 připevněného 30 konzolemi 19, ze kterého jsou vyvedeny příslušné odbočky o průřezu dle použitého typu pulzní trysky. Odbočky musí být vyvedeny z vrchní strany trubky, aby se do solenoidového ventilu 13 nedostávaly případné nečistoty z rozvodu 17 tlakového vzduchu. Rozvod 17 tlakového vzduchu je po obvodu výsypné části 12 nutno vyspádovat a v nej nižším místě vyvést trubku s kulovým ventilem 20 pro odkalení celého rozvodu. Přívodní potrubí 21 je napojeno na stávající přívod 35 tlakového vzduchu 22.

Claims (9)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Otěruvzdomá pulzní tryska zahrnující těleso (1) pulzní trysky, píst (2) s pístovou hlavicí (3) pohyblivě uložený uvnitř tohoto tělesa (1) pulzní trysky, pružný element (6) umístěný mezi prvním držákem připevněným k pístu (2) a druhým držákem připevněným k tělesu (1) pulzní 40 trysky, vyznačující se tím, že těleso (3) pístové hlavice je na svém čele opatřeno otěruvzdomou vrstvou (10).
2. 2. Otěruvzdomá pulzní tryska podle nároku 1, vyznačující se tím, že otěruvzdomá vrstva (10) je tvořena vrstvou karbidu wolframu o tloušťce do 1 mm.
3. 3. Otěruvzdomá pulzní tryska podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že zahr45 nuje otěruvzdomou desku uchycenou k tělesu (1) pulzní trysky v blízkosti tělesa (3) pístové hlavice pro překrytí vnitřního povrchu technologie.

   CZ 29256 UI
4. 4. Otěmvzdomá pulzní tryska podle nároku 3, vyznačující se tím, že otěruvzdomá deska je tvořena plechem (11) o tloušťce do 7 mm a vrstvou karbidu wolframu (10) o tloušťce do 1 mm.
5. 5. Otěruvzdomá pulzní tryska podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující 5 s e t í m, že píst (2) je opatřen dosedací ploškou (4) a těleso (1) pulzní trysky je opatřeno zaj išťovacím prvkem (9).
6. 6. Systém uvolňování netekoucích sypkých materiálů v nádobách zahrnující alespoň jednu otěruvzdomou pulzní trysku podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že je otěruvzdomá pulzní tryska připojena k rozvodu tlakového vzduchu (17), a dále zahr10 nuje alespoň jeden solenoidový ventil (13) připojený elektrickým kabelem k řídící jednotce (18).
7. 7. Systém uvolňování netekoucích sypkých materiálů podle nároku 6, vyznačující se tím, že rozvod (17) tlakového vzduchu zahrnuje trubku ve tvaru věnce pro obejmutí výsypné části zásobníku (12).
8. 8. Systém uvolňování netekoucích sypkých materiálů podle nároku 7, vyznačující se 15 tím, že připojení otěruvzdomé pulzní trysky je realizováno k vrchní straně trubky ve tvaru věnce.
9. 9. Systém uvolňování netekoucích sypkých materiálů podle nároku 7 nebo 8, vyznačující se tím, že trubka ve tvaru věnce je provedena tak, že v jejím nejnižším místě je vyvedena trubka pro odkalení.