PL159116B1 - Zbiornik magazynowy dla materialów sproszkowanych z utrudniona fluidyzacja PL - Google Patents

Abstract

1. Zbiornik magazynowy dla materialów sproszkowanych z utrudniona fluidyzacja, o zasadniczym ksztalcie walca z pionowa osia symetrii, znamienny tym, ze jest zbiornikiem cisnieniowym, zaopatrzonym w górnej czesci w komore filtracyjna (3) z filtrami tkanino- wymi (4) oraz we wloty przewodów zalado- wczego (7) i odpylajacego (8), zas dolna czesc walca zbiornika jest zakonczona odwróconym stozkiem scietym (11) i zaopatrzona od dolu w komore powietrzna (13) z przegroda mikropo- rowata (14) w ksztalcie odwróconego stozka o srednicy podstawy równej co najmniej 0,4 sred- nicy wewnetrznej zbiornika oraz ze zbiornik ma wlot do przewodu rozladowczego (15) usy- tuowany nad wymieniona przegroda mikro porowata. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zbiornik magazynowy do składowania i pneumatycznego transportu materiałów sproszkowanych, które trudno jest upłynnić (sfluidyzować) za pomocą przepływu przez nie sprężonego powietrza. Do takich materiałów należą głównie materiały sproszkowane zawierające duży procent wilgoci, jak np. mąka pszenna i żytnia (ponad 15% wilgoci) oraz cały szereg surowców dla przemysłu chemicznego, farmaceutycznego i.t.p.

Zakłady przemysłowe zużywające znaczne ilości materiałów sproszkowanych magazynują je zwykle w bezciśnieniowych silosach lub zbiornikach magazynowych i codziennie dostarczają część tych materiałów do produkcji, najczęściej do zbiorników dobowych usytuowanych w górnych częściach hal produkcyjnych. Rozładunek materiałów sproszkowanych ze zbiorników magazynowych odbywa się najczęściej grawitacyjnie lub za pomocą aeracyjnych układów rozładowczych. Usytuowane pod otworem rozładowczym mechaniczne lub pneumatyczne przenośniki transportują następnie te materiały do wymienionych zbiorników dobowych. Przy rozładunku materiałów sproszkowanych ze zbiorników magazynowych powstają często zasklepienia spowodowane oddziaływaniem bocznych ścian lejów rozładowczych zbiorników. Trudności te zwykle zwiększają się w miarę zwiększenia wilgotności składowanych materiałów, jak to ma miejsce np. w przypadku mąki żytniej i pszennej. Powoduje to z kolei niekompletny rozładunek, co pogarsza jakość mąki wskutek fermentacji i niebezpieczeństwa rozmnażania się w niej szkodników. W celu zniszczenia zasklepień materiałów sproszkowanych w zbiornikach magazynowych stosuje się zwykle mechaniczne urządzenia wygarniające lub aeracyjne układy rozładowcze. Urządzenia mechaniczne ęą drogie, kłopotliwe w eksploatacji i energochłonne oraz często nieskuteczne ze względu na ich ograniczony zasiąg. Natomiast aeracyjne układy rozładowcze w przypadku materiałów sproszkowanych o dużej wilgotności są mało skuteczne ze względu na tendencję do tworzenia się w tych materiałach kanalików, którymi przepływa powietrze bez upłynnienia warstwy

159 116 materiału. Dodatkową wadą wszystkich omawianych urządzeń jest konieczność zastosowania pod wylotem zbiornika urządzeń transportowych, przemieszczających sproszkowane materiały od zbiorników magazynowych do zbiorników dobowych w halach produkcyjnych.

Wymienionych wad nie ma zbiornik magazynowy do składowania i pneumatycznego transportu materiałów sproszkowanych z utrudnioną fluidyzacją, charakteryzujący się tym, że jest on zbiornikiem ciśnieniowym, zaopatrzonym w górnej części w komorę filtracyjną z filtrami tkaninowymi oraz wlotami przewodów załadowczego i odpylającego, zaś dolna część walca zbiornika jest zakończona odwróconym stożkiem ściętym i zaopatrzona od dołu w komorę powietrzną z przegrodą mikroporowatą w kształcie odwróconego stożka o średnicy podstawy co najmniej równej 0,4 średnicy wewnętrznej zbiornika oraz, że zbiornik ma wlot do przewodu rozładowczego usytuowany nad wymienioną przegrodą mikroporowatą. Omawiany zbiornik charakteryzuje się również tym, że jest wyposażony w trzystopniowy system oddzielania sprężonego powietrza od załadowywanego materiału sproszkowanego, na który to system składają się: cyklon (I stopień oddzielania dzięki wprowadzeniu przewodu załadowczego stycznie do wewnętrznej powierzchni walcowej zbiornika), filtry tkaninowe (II stopień oddzielania) oraz komora filtracyjna, spełniająca rolę komory osadczej (III stopień oddzielania). Zbiornik według wynalazku charakteryzuje się również i tym, że jest wyposażony w przewód prowadzący od dolnej części zbiornika do komory filtracyjnej i służący do oczyszczania filtrów za pomocą przedmuchiwania ich strumieniem powietrza o odwrotnym kierunku przepływu w stosunku do kierunku przepływu powietrza przez filtry w czasie załadunku zbiornika.

Omówione powyżej rozwiązanie zbiornika, nadające się do zastosowania szczególnie w zakładach zużywających małe ilości materiałów sproszkowanych, umożliwia pneumatyczny załadunek do niego materiałów sproszkowanych z cysternosamochodów lub cysternowagonów, dostarczających te materiały do zakładu, składowanie materiałów sproszkowanych przez dłuższy okres czasu oraz kompletny rozładunek zbiornika i pneumatyczne przetransportowanie przewodami składowanych materiałów sproszkowanych do produkcji bez użycia dodatkowych urządzeń z wyjątkiem przewodów transportowych. Dużą zaletą rozwiązania jest dokładny trzystopniowy system oddzielania powietrza od transportowanego materiału w czasie załadunku zbiornika, który to system praktycznie eliminuje straty drogiego materiału i jednocześnie skutecznie spełnia zadanie ochrony środowiska. Niezależnie od tego na uwagę zasługuje zagwarantowanie skutecznej pracy filtrów za pomocą częstego i niekłopotliwego oczyszczania ich powierzchni roboczych za pomocą przedmuchiwania ich strumieniem powietrza o odwrotnym w stosunku do normalnego kierunku przepływu. Ze względu na prostotę użytych środków, brak jakichkolwiek mechanizmów, omawiany zestaw magazynowo - transportowy jest nadzwyczaj ekonomiczny i niezawodny w działaniu.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku pokazującym przekrój osiowy zbiornika.

Stalowy zbiornik ciśnieniowy z bocznymi ścianami 1 w kształcie walca o osi pionowej, w swej górnej części, pod górnym dnem 2 jest wyposażony w komorę filtracyjną 3 z filtrami tkaninowymi 4. Komora filtracyjna 3 jest od dołu ograniczona powierzchnią stożkową 5 i płaskim dnem 6. Z boku zbiornika, równolegle do tworzącej płaszcza są zamontowane dwa przewody: przewód załadowczy 7 i przewód odpylający 8. Przewód załadowczy 7 jest doprowadzony do wnętrza zbiornika do przestrzeni między walcową ścianą boczną 1 a powierzchnią stożkową 5, stycznie do wewnętrznej powierzchni ściany bocznej 1. Na dolnych zakończeniach przewodów 7 i 8 zanjdują się zawory odcinające 9 i 10. W dolnej części zbiornik jest wyposażony w odwrócony stożek ścięty 11, zakończony od dołu kołnierzem 12, do którego jest przymocowana komora powietrzna 13. Między kołnierzem 12 i komorą powietrzną 13 znajduje się przegroda mikroporowatą 14, składająca się najkorzystniej z perforowanej blachy nośnej oraz dwóch warstw specjalnej tkaniny aeracyjnej. Nad przegrodą mikroporowatą 14 znajduje się wlot do przewodu rozładowczego 15, zakończonego zaworem odcinającym 16 oraz pierścieniową dyszą powietrzną 17. Przewód rozładowczy może

159 116 być poprowadzony w sposób pokazany na rysunku fig. 1, względnie od przegrody mikroporowatej może być poprowadzony pionowo do dołu, wzdłuż pionowej osi zbiornika. Zbiornik ciśnieniowy ]est ponadto wyposażony w dwa lub trzy otwory włazowe 18 zamykane pokrywami. Jeden z nich znajduje się w dnie górnym 2, drugi w ścianie bocznej 1, zaś trzeci ewentualnie w płaskim dnie 6. 0 dołu zbiornika znajduje się kolektor powietrzny 19, do którego jest doprowadzane sprężone powietrze od dmuchawy lub sprężarki. Kolektor ma cztery zawory odcinające 20,21, 22 i 23. Zawór 20 jest zainstalowany na przewodzie dostarczającym sprężone powietrze do cysternosamochodu w czasie załadunku zbiornika. Zawór 21 odcina dopływ sprężonego powietrza do przewodu odpylającego 8. Zawór 22 znajduje się na przewodzie prowadzącym do komory powietrznej 13, zaś zawór 23 na przewodzie prowadzącym do pierścieniowej dyszy powietrznej 17·. Ładowność zbiornika odpowiada ładowności typowego cysternosamochodu dostarczającego sproszkowany materiał do zbiornika lub stanowi wielokrotność ładowności tego cysternosamochodu.

W celu załadunku materiału sproszkowanego z cysternosamochodu do zbiornika należy zamknąć zawór odcinający 16 na zakończeniu przewodu rozładowczego 15 oraz otworzyć zawory 9 i 10 na dolnych zakończeniach przewodu załadowczego 7 i przewodu odpylającego 8. Po połączeniu przewodami elastycznymi zaworu 20 z instalacją sprężonego powietrza cysternosamochodu oraz zakończenia przewodu załadowczego 7 z końcówką rozładowczą tego pojazdu należy uruchomić sprężarkę (lub dmuchawę) i przetłoczyć pneumatycznie materiał sproszkowany z cysternosamochodu do zbiornika, zgodnie z instrukcją obsługi cysternosamochodu. Sproszkowany materiał zostaje oddzielany wstępnie od powietrza w górnej części zbiornika na zasadzie cyklonu. Następnie częściowo oczyszczone powietrze jest filtrowane przez filtry tkaninowe 4 zainstalowane w komorze filtracyjnej 3. Minimalna prędkość przepływu przez komorę filtracyjną 3 powoduje wydzielanie z powietrza nawet najmniejszych cząstek transportowanego materiału. Po całkowitym oczyszczeniu powietrze wypływa do atmosfery przez przewód odpylający 8. Po całkowitym rozładunku cysternosamochodu należy wyłączyć sprężarkę, odłączyć przewody elastyczne i zamknąć zawór 20 oraz zawory 9 i 10 na przewodzie załadowczym 7 i na przewodzie odpylającym 8.

W celu przetransportowania sproszkowanego materiału ze zbiornika magazynowego do zbiornika dobowego należy połączyć przewodem elastycznym pierścieniową dyszą powietrzną 17 z odpowiednim przewodem zewnętrznym, uruchomić sprężarkę i otworzyć zawór 22. Sprężone powietrze zacznie wpływać do zbiornika przez szeroką przegrodę mikroporowatą 14 powodując stopniowy wzrost ciśnienia w zbiorniku. Odpowiednio duża średnica przegrody mikroporowatej, równa co najmniej 0,4 średnicy przekroju poprzecznego zbiornika, spowoduje prawie równomierną dystrybucję sprężonego powietrza w całym poziomym przekroju słupa materiału, w taki sposób, że w każdym miejscu przekroju prędkość przepływu będzie większa niż prędkość minimalna fluidyzacji sproszkowanego materiału. Po osiągnięciu w zbiorniku ciśnienia roboczego należy otworzyć zawór 16 na przewodzie rozładowczym 15. Ciśnienie panujące w zbiorniku zacznie wytłaczać upłynniony materiał sproszkowany wraz z powietrzem, dzięki czemu struga mieszanki będzie przetłaczana do zbiornika dobowego. Po napełnieniu tego zbiornika czujnik poziomu wyśle sygnał, dzięki któremu zostanie zamknięty ręcznie lub automatycznie zawór 16 na przewodzie rozładowczym 15. Następnie należy na krótki czas otworzyć zawór 23 w celu przedmuchania zewnętrznego przewodu transportowego i usunięcia z niego resztek sproszkowanego materiału. Po napełnieniu jednego zbiornika dobowego można otworzyć nową zewnętrzną drogę transportową i w opisany sposób napełnić drugi i dalsze zbiorniki dobowe. Po zakończeniu transportu należy wyłączyć sprężarkę i odpowietrzyć zbiornik, otwierając stopniowo zawór 10 na zakończeniu przewodu odpylającego 8.

Oczyszczanie filtrów jest niezbędne przed ponownym załadunkiem pneumatycznym zbiornika. W tym celu po wytłoczeniu resztek sproszkowanego materiału do zbiornika dobowego należy zamknąć zawór 22 i otworzyć zawór 21. Sprężone powietrze z kolektora

159 116 powietrznego 19 zacznie wtedy dopływać do przewodu odpylającego 8 i dalej do komory filtracyjnej 3, skąd przez filtry tkaninowe 4 będzie wpływało do zbiornika, zdmuchując sproszkowany materiał, nagromadzony na nich w czasie napełniania zbiornika. Ze zbiornika powietrze będzie wypływało do zbiornika dobowego i przez jego filtry - do atmosfery. Po oczyszczeniu filtrów należy wyłączyć sprężarkę i zamknąć wszystkie zawory zbiornika.

Zainstalowanie filtrów wewnątrz zbiornika, a nie nad górnym dnem, jak to się zwykle stosuje, zapewnia szczelność zbiornika w czasie wytłaczania z niego sproszkowanego materiału a poza tym umożliwia utworzenie komory osadczej, polepszającej w istotny sposób proces oczyszczania powietrza, usuwanego następnie do atmosfery. Nie powoduje to nadmiernego powiększenia pojemności zbiornika, jeżeli komora filtracyjna jest ograniczona z boku blachami powierzchni stożkowej 5, ponieważ wysokość komory filtracyjnej jest częściowo zawarta w odcinku wysokości zbiornika między wlotem przewodu załadowczego 7 i niższym od niego maksymalnym poziomem składowanego materiału sproszkowanego (rezerwa pojemności uniemożliwiająca przepełnienie zbiornika).

159 116

Zakład Wydawnictw UPRP. Nakład 90egz.

Cena 10 000 zł

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zbiornik magazynowy dla materiałów sproszkowanych z utrudnioną fluidyzacją, o zasadniczym kształcie walca z pionową osią symetrii, znamienny tym, że jest zbiornikiem ciśnieniowym, zaopatrzonym w górnej części w komorę filtracyjną (3) z filtrami tkaninowymi (4) oraz we wloty przewodów załadowczego (7) i odpylającego (8), zaś dolna część walca zbiornika jest zakończona odwróconym stożkiem ściętym (11) i zaopatrzona od dołu w komorę powietrzną (13) z przegrodą mikroporowatą (14) w kształcie odwróconego stożka o średnicy podstawy równej co najmniej 0,4 średnicy wewnętrznej zbiornika oraz, że zbiornik ma wlot do przewodu rozładowczego (15) usytuowany nad wymienioną przegrodą mikroporowatą.
2. 2. Zbiornik magazynowy według zastrz. 1,znamienny tym, że jest wyposażony w trzystopniowy system oddzielania sprężonego powietrza od załadowywanego materiału sproszkowanego, na który to system składają się: cyklon (I stopień oddzielania dzięki wprowadzeniu przewodu załadowczego stycznie do wewnętrznej bocznej powierzchni walcowej zbiornika), filtry tkaninowe (II stopień oddzielania) oraz komora filtracyjna, spełniająca rolę komory osadczej (III stopień oddzielania).
3. 3. Zbiornik magazynowy według zastrz. 1,znamienny tym, że jest wyposażony w przewód odpylający O), prowadzący od dolnej części zbiornika do komory filtracyjnej i służący do oczyszczania filtrów za pomocą przedmuchiwania ich strumieniem powietrza o odwrotnym kierunku przepływu w stosunku do kierunku przepływu powietrza przez filtry w czasie załadunku zbiornika.

   ***