PL225148B1

PL225148B1 - Dosing loose materials head

Info

Publication number: PL225148B1
Application number: PL405633A
Authority: PL
Inventors: Łukasz Niedźwiecki; Tadeusz Mączka; Wiesław Ostropolski
Original assignee: Politechnika Wroclawska
Priority date: 2013-10-14
Filing date: 2013-10-14
Publication date: 2017-02-28
Also published as: PL405633A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest głowica dozująca materiały sypkie znajdująca zastosowanie do pneumatycznego podawania materiałów sypkich.The subject of the invention is a loose materials dosing head used for pneumatic feeding of loose materials.

Znana jest z brytyjskiego patentu GB179847 metoda spalania pyłu węglowego w kotłach stacjonarnych, która polega na utrzymywaniu odpowiednio niskiej prędkości strumienia pyłowopowietrznego, tak by zwiększyć czas przebywania cząstek w kotle. W tym celu pył węglowy dostarczany jest grawitacyjnie, z umieszczonego powyżej zasobnika, do pyłoprzewodu palnika, skąd jest unoszony do komory spalania kotła.A method of burning coal dust in stationary boilers is known from the British patent GB179847, which consists in maintaining a sufficiently low velocity of the dust-air stream in order to increase the residence time of particles in the boiler. For this purpose, the pulverized coal is delivered by gravity, from the hopper placed above, to the burner dust duct, from where it is lifted to the boiler combustion chamber.

Z kolejnego brytyjskiego opisu patentowego GB 143820 znany jest mechanizm podawania pyłu do pyłoprzewodu. Na dnie zasobnika z pyłem znajduje się mechanizm ślimakowy który popycha pył w kierunku komory umieszczonej na zewnątrz zasobnika. Do komory tej doprowadzony jest przewód powietrzny, który bocznikuje główny przewód z powietrzem i odbiera część powietrza, dostarczając je następnie do ww. komory. Powietrze przepływające przez komorę porywa pył dostarczany tam przez mechanizm ślimakowy. Powstała w ten sposób dwufazowa mieszanina pyłowo-powietrzna dostarczana jest z powrotem do przewodu głównego, przy czym wyjście przewodu bocznikującego znajduje się w przestrzeni zwężki Venturiego zamontowanej w przewodzie głównym. Powoduje to, że lokalnie przyśpieszający strumień powietrza zasysa mieszankę z przewodu bocznikującego ułatwiając w ten sposób jej przepływ.Another British patent specification GB 143820 describes a mechanism for feeding dust into the dust conduit. At the bottom of the dust container there is a screw mechanism that pushes the dust towards the chamber located outside the container. An air duct is connected to this chamber, which bypasses the main air duct and receives some air, then delivering it to the above-mentioned. chambers. The air flowing through the chamber carries away the dust supplied there by the worm mechanism. The resulting two-phase dust-air mixture is fed back to the main duct, with the exit of the bypass in the space of a Venturi installed in the main duct. The result is that the locally accelerating air stream sucks the mixture from the bypass line, thus facilitating its flow.

Z jeszcze innego brytyjskiego opisu patentowego GB321773 znana jest metoda i urządzenie do podawania zmielonych materiałów. Urządzenie wykorzystuje ten sam strumień powietrza do odbioru pyłu ze zbiornika oraz do dostarczenia pyłu z młyna do zbiornika.Yet another British patent specification GB321773 discloses a method and device for feeding ground materials. The device uses the same air stream to collect the dust from the hopper and to deliver the mill dust to the hopper.

W brytyjskim patencie GB322488 ujawniono urządzenie i metodę do podawania materiału w formie pyłu ze zbiornika. Polega ona na tym, że pył przesypywany jest przez otwory w obracających się rurach perforowanych. Wysypujący się w ten sposób materiał wpada do przewodu, gdzie jest porywany przez strumień powietrza.British patent GB322488 discloses an apparatus and method for feeding material in the form of a dust from a reservoir. It consists in the fact that dust is poured through holes in rotating perforated pipes. The material spilling out in this way falls into the conduit, where it is carried away by the air stream.

W jeszcze innym brytyjskim patencie GB689486 opisano urządzenie do podawania pyłu węglowego albo drobnej frakcji innego materiału do przestrzeni w których panuje znaczne nadciśnienie. Urządzenie przypomina w budowie pompę perystaltyczną. Z przenośnika pył węglowy kierowany jest do kanału o ścianach wykonanych z elastycznego materiału (np. gumy). Kanał jest umieszczony p omiędzy kilkoma parami rolek umieszczonymi jedna pod drugą w pewnej odległości od kolejnej pary. Rolki ściskają kanał elastyczny zmniejszając jego średnicę w danym miejscu. Materiał podawany do kanału zsuwa się grawitacyjnie, natomiast rolki wspomagają zsuwanie się materiału i zapobiegają wybijaniu gazu, który przepływa poniżej kanału, pod pewnym ciśnieniem, zwiększonym w stosunku do ciśnienia atmosferycznego.Yet another British patent GB689486 describes a device for feeding pulverized coal or a fine fraction of another material into spaces with significant overpressure. The design of the device resembles a peristaltic pump. From the conveyor, the coal dust is directed to a channel with walls made of flexible material (e.g. rubber). The channel is placed between several pairs of rollers placed one below the other at a distance from the next pair. The rollers compress the flexible channel reducing its diameter in a given place. The material fed into the channel slides by gravity, while the rollers assist in the sliding of the material and prevent the gas that flows below the channel from being knocked out at a certain pressure, increased relative to atmospheric pressure.

Inne urządzenie do podawania pyłu ze zbiornika o ciśnieniu atmosferycznym do przestrzeni w której panuje nadciśnienie zostało opisane w patencie GB746255. W urządzeniu tym pył zsuwa się poprzez lej zsypowy do gazoszczelnego aparatu celkowego. W ten sposób materiał dostaje się do komory zaopatrzeniowej, w której ciśnienie wyrównywane jest z ciśnieniem panującym w pyłoprzew odzie przy pomocy specjalnego układu wyrównawczego. Następnie pył przekazywany jest przenośnikiem śrubowym do komory mieszającej, skąd jest porywany przez strumień przepływającego przez nią powietrza.Another device for feeding dust from an atmospheric pressure vessel into a pressurized space is described in GB746255. In this device, the dust slides through a funnel to a gas-tight chamber apparatus. In this way, the material enters the supply chamber, where the pressure is equalized with the pressure in the dust conduit of the clothing with the help of a special equalizing system. Then, the dust is conveyed by a screw conveyor to the mixing chamber, from where it is carried away by the stream of air flowing through it.

We francuskim opisie patentowym FR2769607 opisany jest układ pneumatycznego transportu materiałów drobnozmielonych pyłów lub materiałów drobnoziarnistych. Urządzenie składa się z leja zsypowego i układu kontrolnego, który reguluje pracę gazoszczelnego urządzenia przesypowego. Materiał może się przezeń przesypywać w momencie gdy urządzenie ustawione jest w pozycji otwartej względem uszczelnienia. Po przesypaniu do zbiornika dolnego materiał jest z niego porywany poprzez powietrze podawane do króćca wyjściowego z kompresora. Tak powstała mieszanka pyłowopowietrzna przemieszcza się rurą (pyłoprzewodem) do wyjścia z urządzenia, zaś jej długość jest funkcją wymiarów dystansu na który transportowany jest materiał i wysokości (ciśnienia) układu.The French patent FR2769607 describes a pneumatic transport system for finely ground dust or fine grain materials. The device consists of a hopper and a control system that regulates the operation of the gas-tight transfer device. Material can flow through it when the device is in the open position in relation to the seal. After pouring into the lower tank, the material is entrained from it by the air that is fed to the compressor outlet port. The resulting dust-air mixture moves through a pipe (dust-duct) to the exit of the device, and its length is a function of the dimensions of the distance over which the material is transported and the height (pressure) of the system.

W polskim patencie PL177889 ujawniono sposób dozowania pyłów do młyna, który polega na tym, że ilość pyłów wybieranych ze zbiornika ustala się podajnikiem celkowym górnym, którego w ydajność płynnie reguluje się, a następnie podaje się do komory inercyjnej, skąd wybiera się je podawaczem celkowym dolnym i równomiernie dozuje się do aparatu wydmuchowego, a stąd dalej transportuje się je rurociągiem transportu pneumatycznego do młyna, przy czym aktualną ilość pyłów zna jdujących się w zbiorniku poprzez czujniki tensonometryczne, na których jest on posadowiony, ciągleThe Polish patent PL177889 discloses a method of dosing dust to the mill, which consists in setting the amount of dust removed from the tank with the upper cell feeder, the efficiency of which is smoothly regulated, and then fed to the inertial chamber, from where it is selected with the lower cell feeder. and evenly dosed to the blow-off apparatus, and from there they are further transported by a pneumatic transport pipeline to the mill, with the current amount of dust in the tank through the strain gauges on which it is placed, still

PL 225 148 B1 waży się i na podstawie wskazań pomiaru ubytku pyłów w zbiorniku koryguje się i ustala ilość dozowanych pyłów do młyna zmieniając wydajność podawacza celkowego górnego.The amount of dust dispensed to the mill is adjusted and the amount of dust dispensed to the mill is adjusted based on the indications of the measurement of the dust loss in the tank, by changing the efficiency of the upper chamber feeder.

Istotą rozwiązania według wynalazku jest głowica dozująca materiały sypkie jest wyposażona w dwa króćce powietrzne umieszczone tangencjalnie na ścianach komory właściwej, do której na je dnym końcu zamocowana jest wymienna rura wprowadzająca wkrętami mocującym i, a na drugim końcu za mieszadłem króciec odbierający, przy czym mieszadło zamocowane jest na wale osadzonym w łożysku umieszczonym w górnej części komory właściwej napędzanym silnikiem, gdzie silnik zam ocowany jest do komory właściwej przy pomocy pokrywy zabezpieczającej.The essence of the solution according to the invention is the head for dosing loose materials, it is equipped with two air connectors placed tangentially on the walls of the proper chamber, to which an exchangeable inserting tube is attached at one end with fastening screws and, at the other end, behind the agitator, a collecting port, with the agitator attached it is mounted on a shaft mounted in a bearing located in the upper part of the proper chamber, driven by a motor, where the motor is attached to the proper chamber by means of a protective cover.

Korzystnie łopaty mieszadła są skierowane pod kątem ostrym w stosunku do wypadkowego kierunku napływu podawanego materiału do komory właściwej.Preferably, the stirrer blades are directed at an acute angle to the resultant direction of the material flow into the chamber.

Wynalazek został bliżej przedstawiony w przykładzie jego wykonania oraz na rysunkach, na których Fig. 1 przedstawia przekrój głowicy dozującej materiały sypkie w rzucie z przodu, Fig. 2 przedstawia przekrój głowicy dozującej materiały sypkie w rzucie z góry.The invention is illustrated in more detail in an embodiment thereof and in the drawings, in which Fig. 1 shows a cross-section of a bulk material dosing head in a front view, Fig. 2 shows a cross-section of a bulk material dosing head in a top view.

P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1

Głowica dozująca materiały sypkie jest wyposażona w dwa króćce powietrzne 1 umieszczone tangencjalnie na ścianach komory właściwej 2. Do ścian komory właściwej 2 na jednym końcu zam ocowana jest wymienna rura wprowadzająca 3 wkrętami mocującymi 4, a na drugim końcu za mieszadłem 5 króciec odbierający 6. Mieszadło 5 zamocowane jest na wale 7 osadzonym w łożysku 8 umieszczonym w górnej części komory właściwej 2 napędzanym silnikiem 9. Silnik 9 zamocowany jest do komory właściwej 2 przy pomocy pokrywy zabezpieczającej 10.The head for dosing loose materials is equipped with two air nozzles 1 placed tangentially on the walls of the proper chamber 2. A replaceable inserting pipe is fastened at one end to the walls of the proper chamber 2 with 3 fastening screws 4, and at the other end, behind the agitator 5, a receiving stub pipe 6. Stirrer 5 is mounted on a shaft 7 embedded in a bearing 8 placed in the upper part of the proper chamber 2, driven by a motor 9. The motor 9 is attached to the proper chamber 2 by means of a protective cover 10.

Strumień podawanego powietrza dobrany jest tak, aby jego prędkość średnia w komorze właściwej 2 była wystarczająca do porwania materiału wprowadzonego w ruch przy użyciu mieszadła 5. Dwufazowa mieszanina pyłowo-powietrzna jest odbierana z komory właściwej 2 przy pomocy króćca odbierającego 4.The stream of supplied air is selected so that its average velocity in the specific chamber 2 is sufficient to entrain the material put into motion by the agitator 5. The two-phase dust-air mixture is collected from the proper chamber 2 by means of the receiving stub pipe 4.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest to, że można dozować materiały o różnej kohezyjności i ściśliwości poprzez wstawienie odcinka rury wprowadzającej o odpowiedniej długości i chr opowatości.An advantage of the solution according to the invention is that materials of different cohesiveness and compressibility can be dispensed by inserting a length of lead-in pipe of appropriate length and roughness.

Stosowanie dłuższych wymiennych rur wprowadzających w głowicy dozującej materiał sypki pozwala na względne ubicie materiału, i umożliwia zapobieganie wydostawaniu się powietrza z kom ory właściwej do zewnętrznego systemu podającego.The use of longer interchangeable feed tubes in the bulk material dispensing head allows for a relative compaction of the material and enables air to be prevented from escaping from the chamber proper to the external supply system.

Ponadto wymienna rura wprowadzająca w głowicy dozującej materiały sypkie niweluje koniec zność stosowania innych elementów utrzymujących szczelność zewnętrznego systemu podającego.In addition, the replaceable inserting tube in the bulk material dosing head eliminates the need to use other elements maintaining the tightness of the external feeding system.

Tangencjalne usytuowanie króćców powietrznych pozwala na ułatwienie unoszenia materiału sypkiego i jego równomierne rozmieszczenie w mieszance pyłowo-powietrznej dostarczanej do króćca odbierającego. Ma to duże znaczenie w przypadku, gdy niezbędne jest ograniczenie ilości powietrza w stosunku do ilości podawanego materiału np. w procesach plazmowego zgazowania.The tangential location of the air connectors facilitates the lifting of the loose material and its even distribution in the dust-air mixture supplied to the collecting connector. This is of great importance when it is necessary to limit the amount of air in relation to the amount of material fed, e.g. in plasma gasification processes.

Dodatkowo zastosowanie dwóch króćców dostarczających powietrze i tylko jednego króćca odbierającego mieszankę pyłowo-powietrzną ułatwia zachowanie prędkości wyższej niż prędkość porywania, a tym samym zapobiega powtórnemu osiadaniu pyłu na ściankach.In addition, the use of two nozzles for air supply and only one connection for collecting the dust-air mixture helps to maintain a speed higher than the entrainment speed, and thus prevents the repeated settling of dust on the walls.

Skierowanie łopat mieszadła pod kątem ostrym w stosunku do wypadkowego kierunku napływu podawanego materiału do komory właściwej pozwala na penetrację przez łopaty mieszadła nieco większej warstwy materiału, co sprawia że na wysokości króćców powietrznych jest on nieco bardziej pulchny. Ma to pozytywny wpływ na zdolność porywania cząstek materiału przez przepływające powietrze i zapobiega zatykaniu się podajnika w przestrzeni głowicy.Directing the agitator blades at an acute angle in relation to the resultant flow direction of the fed material into the proper chamber allows the agitator blades to penetrate a slightly larger layer of material, which makes it a bit more plump at the height of the air connectors. This has a positive effect on the ability to entrain material particles by the flowing air and prevents clogging of the feeder in the head space.

Claims

1. The head for dosing loose materials, characterized by having two air connectors (1) tangentially placed on the walls of the proper chamber (2), to which at one end is attached a replaceable introducing tube (3) with fastening screws (4), and at the other the end behind the agitator (5) - collecting stub (6), where the agitator (5) is mounted on the shaft (7) embedded in the bearing (8) located in the upper part of the chamber (2) driven by the motor (9), where the engine (9) ) is attached to the proper chamber (2) by means of the securing cover (10).

2. Head according to claim The method of claim 1, characterized in that the blades of the agitator (5) are directed at an acute angle in relation to the resultant direction of the inflow of the fed material into the chamber (2).