RU153059U1

RU153059U1 - AIR PUMP PUMP FOR THE TRANSPORTATION OF BULK MATERIALS

Info

Publication number: RU153059U1
Application number: RU2014140286/11U
Authority: RU
Inventors: Андрей Владимирович Гавриленко; Василий Степанович Богданов; Юрий Михайлович Фадин; Вадим Владимирович Шаптала
Priority date: 2014-10-06
Filing date: 2014-10-06
Publication date: 2015-06-27

Abstract

Пневмокамерный насос для транспортировки сыпучих материалов, содержащий камеру с загрузочным клапаном для подачи подлежащего транспортировке материала и клапаном для выпуска сжатого воздуха, находящимися в крышке камеры, и размещенное в камере аэрационное устройство, находящееся в нижней части камеры и представляющее собой трубы, выполненные по концентрическим окружностям, в нижней части которых вварены сопла, направленные к днищу, вертикальная разгрузочная труба, снабженная на конце диффузором, сопло, пневматически связанное с источником сжатого воздуха, представляющее трубу, расположенную в центре днища камеры, отличающийся тем, что сопла аэрационного устройства относительно своей вертикальной оси имеют угол изгиба 50-70°, а относительно радиуса, проведенного через ось сопла из центра аэрационного устройства, имеют угол поворота 20-25°, в верхней части камеры вварен патрубок для подачи сжатого воздуха выше слоя загружаемого материала.A pneumatic chamber pump for transporting bulk materials, containing a chamber with a loading valve for supplying the material to be transported and a valve for releasing compressed air located in the chamber lid, and an aeration device located in the chamber located in the lower part of the chamber and consisting of pipes made in concentric circles , in the lower part of which nozzles directed to the bottom are welded in, a vertical discharge pipe equipped with a diffuser at the end, a nozzle pneumatically connected to the source compressed air, representing a pipe located in the center of the bottom of the chamber, characterized in that the nozzles of the aeration device relative to their vertical axis have a bending angle of 50-70 °, and relative to the radius drawn through the axis of the nozzle from the center of the aeration device, have a rotation angle of 20 25 °, a pipe for welding compressed air above the layer of feed material is welded in the upper part of the chamber.

Description

Полезная модель относится к пневматическим устройствам нагнетательного действия, в частности к пневмокамерным насосам и может быть использована в промышленности строительных материалов, в горной, химической и других отраслях промышленности.The utility model relates to pneumatic injection devices, in particular to pneumatic chamber pumps, and can be used in the construction materials industry, in the mining, chemical and other industries.

Известно устройство «Пневмокамерный насос для транспортировки порошкообразных и мелкозернистых материалов» (Пат. RU №2312808, МПК B65G 53/40, опубл. 2006 г.). Изобретение представляет собой пневмокамерный насос для транспортировки порошкообразных и мелкозернистых материалов с их верхней загрузкой и выгрузкой. Насос содержит камеру с загрузочным клапаном для подачи подлежащего транспортировке материала и клапаном для выпуска сжатого воздуха и размещенные в камере: аэрационное устройство, пневматически связанный с ним трубопровод с входным клапаном для подачи сжатого воздуха, оснащенную дросселем трубу для выдачи из камеры аэрированного материала и с открытым со стороны загрузочного клапана компенсационную трубу, которая выполнена прямой и снабжена форкамерой. Форкамера связана через обратный клапан с трубопроводом, несет оснащенное турбулизатором сопло, расположенное перед входом в трубу для выдачи материала. Аэрационное устройство является мультисопловым аппаратом с выборочно оснащенными турбулизаторами соплами.A device is known "Air chamber pump for transporting powdered and fine-grained materials" (Pat. RU No. 2312808, IPC B65G 53/40, publ. 2006). The invention is a pneumatic chamber pump for transporting powdered and fine-grained materials with their top loading and unloading. The pump contains a chamber with a loading valve for supplying the material to be transported and a valve for releasing compressed air and placed in the chamber: an aeration device, a pneumatically connected pipeline with an inlet valve for supplying compressed air, a pipe equipped with a throttle to discharge aerated material from the chamber and with an open from the side of the loading valve, a compensation pipe, which is made straight and provided with a prechamber. The prechamber is connected through a non-return valve to the pipeline, carries a nozzle equipped with a turbulator located in front of the entrance to the pipe to dispense material. The aeration device is a multi-nozzle apparatus with nozzles selectively equipped with turbulators.

Недостатками данной конструкции являются большое гидравлическое сопротивление, на преодоление которого требуется дополнительное количество сжатого воздуха, а также большая металлоемкость внутренних устройств, которые занимают более 20% полезного объема корпуса насоса. Сжатый воздух, выходящий из сопел аэрационного устройства, направленных вверх, образует в слое материала каналы, по которым проходит сверху вниз воздух из компенсационной трубы, не вовлекая за собой в сторону разгрузочной трубы порошкообразный материал, что существенно снижает производительность пневмокамерного насоса.The disadvantages of this design are the large hydraulic resistance, overcoming of which requires an additional amount of compressed air, as well as the high metal consumption of internal devices, which occupy more than 20% of the useful volume of the pump casing. Compressed air leaving the nozzles of the aeration device directed upward forms channels in the material layer through which air flows from the compensation pipe from top to bottom, without involving powdery material towards the discharge pipe, which significantly reduces the performance of the pneumatic chamber pump.

Известно устройство, наиболее близкое по совокупности существенных признаков, «Пневмокамерный насос для транспортировки сыпучих материалов» (Пат. RU №141694, МПК B65G 53/16, B65G 53/40, опубл. 2014 г.) Пневмокамерный насос для транспортировки сыпучих материалов содержит камеру с загрузочным клапаном для подачи подлежащего транспортировке материала и клапаном для выпуска сжатого воздуха, в нижней части камеры находится аэрационное устройство, которое представляет собой трубы, расположенные по концентрическим окружностям, в нижней части которых встроены сопла, направленные в сторону днища, разгрузочная труба снабжена диффузором, соосно ей в нижней части камеры встроено сопло, пневматически связанное с компенсационной трубой, соединенной с источником сжатого воздуха.A device is known that is closest in the set of essential features, "Air chamber pump for transporting bulk materials" (Pat. RU No. 141694, IPC B65G 53/16, B65G 53/40, publ. 2014). Air chamber pump for transporting bulk materials contains a camera with a loading valve for supplying the material to be transported and a valve for releasing compressed air, in the lower part of the chamber there is an aeration device, which is a pipe located in concentric circles, in the lower part of which there is a built-in us nozzles directed towards the bottom, a discharge pipe is provided with a diffuser coaxially in the lower part of the chamber is integrated nozzle pneumatically connected with compensating pipe connected to a compressed air source.

Недостатками этого насоса являются недостаточное псевдоожижение материала возле стенок в нижней части камеры насоса, аэрационное устройство создает малый и неоднородный псевдоожиженный слой, что приводит к увеличению времени разгрузки, а, следовательно, увеличению расхода сжатого воздуха.The disadvantages of this pump are insufficient fluidization of the material near the walls in the lower part of the pump chamber, the aeration device creates a small and inhomogeneous fluidized bed, which leads to an increase in unloading time and, consequently, an increase in the flow of compressed air.

Предлагаемая полезная модель направлена на снижение расхода сжатого воздуха за счет создания аэрационным устройством вихреобразного поля в нижней части камеры перед разгрузочной трубой, увеличения скорости транспортируемого материала в разгрузочной трубе при действии воздуха, выходящего из сопла.The proposed utility model is aimed at reducing the flow of compressed air by creating an eddy device in the vortex field in the lower part of the chamber in front of the discharge pipe, increasing the speed of the transported material in the discharge pipe when the air exits the nozzle.

Это достигается тем, что в пневмокамерном насосе для транспортировки сыпучих материалов, содержащем камеру с загрузочным клапаном для подачи подлежащего транспортировке материала и клапаном для выпуска сжатого воздуха, находящимися в крышке камеры, и размещенными в камере аэрационным устройством, находящимся в нижней части камеры и представляющим собой трубы, выполненные по концентрическим окружностям, в нижней части которых вварены сопла, направленные к днищу, вертикальной разгрузочной трубой, снабженной на конце диффузором, соплом, представляющим собой трубу и расположенным в днище камеры согласно предлагаемому решению сопла аэрационного устройства относительно своей вертикальной оси имеют угол изгиба 50-70°, а относительно радиуса, проведенного через ось сопла из центра аэрационного устройства, имеют угол поворота 20-25°, в верхней части камеры вварен патрубок для подачи сжатого воздуха выше слоя загруженного материала.This is achieved by the fact that in a pneumatic chamber pump for transporting bulk materials, containing a chamber with a loading valve for supplying the material to be transported and a valve for releasing compressed air located in the chamber lid and placed in the chamber with an aeration device located in the lower part of the chamber and representing pipes made in concentric circles, in the lower part of which nozzles are welded, directed to the bottom, a vertical discharge pipe equipped with a diffuser, a nozzle at the end, which is a pipe and located in the bottom of the chamber according to the proposed solution, the nozzles of the aeration device have a bending angle of 50-70 ° relative to their vertical axis, and have a rotation angle of 20-25 ° relative to the radius drawn through the axis of the nozzle from the center of the aeration device, in the upper part The chamber is welded into a pipe for supplying compressed air above the layer of loaded material.

Аэрационное устройство, представляющее собой трубы, расположенные по концентрическим окружностям, в нижней части которых вварены сопла, направленные в сторону днища, выходные концы которых относительно своей вертикальной оси имеют угол изгиба 50-70°, а относительно радиуса, проведенного через ось сопла из центра аэрационного устройства, имеют угол поворота 20-25°, создает псевдоожиженный слой из пылевоздушной массы для улучшения вовлечения транспортируемого материала в разгрузочную трубу. За счет угла изгиба сопел устраняются пустые каналы, по которым проходит воздух, не действуя на материал, в результате чего повышается однородность псевдоожиженного слоя. За счет угла поворота сопел создается вихреобразное поле пылевоздушной массы в нижней части камеры, что тем самым перемещает материал от стенок камеры насоса к центру. Диффузор на разгрузочной трубе создает разряжение, что дополнительно облегчает условия вовлечения материала вовнутрь трубы.An aeration device, which is a pipe arranged in concentric circles, at the bottom of which nozzles are welded towards the bottom, the outlet ends of which have a bending angle of 50-70 ° relative to their vertical axis, and relative to the radius drawn through the nozzle axis from the center of the aeration the devices have an angle of rotation of 20-25 °, creates a fluidized bed of dusty air mass to improve the involvement of the transported material into the discharge pipe. Due to the bending angle of the nozzles, empty channels are eliminated through which air passes without acting on the material, resulting in increased uniformity of the fluidized bed. Due to the angle of rotation of the nozzles, a swirling field of dusty air mass is created in the lower part of the chamber, which thereby moves the material from the walls of the pump chamber to the center. The diffuser on the discharge pipe creates a vacuum, which further facilitates the conditions for the material to be drawn into the pipe.

Сопло, пневматически связанное с источником сжатого воздуха способствует увеличению скорости движения материала в разгрузочной трубе, позволяет регулировать подачу сжатого воздуха, что улучшает вовлечение пылевоздушной среды в сторону выгрузки.A nozzle pneumatically connected to a source of compressed air helps to increase the speed of the material in the discharge pipe, allows you to control the flow of compressed air, which improves the involvement of the dusty air in the direction of discharge.

Патрубок подачи воздуха вварен в верхнюю часть камеры и необходим для ввода дополнительного количества сжатого воздуха с целью создания над слоем материала давления, которое действует на поверхность материала, продвигая его вниз, тем самым ускоряя разгрузку.The air supply pipe is welded into the upper part of the chamber and is necessary for introducing an additional amount of compressed air in order to create pressure above the material layer, which acts on the surface of the material, moving it down, thereby accelerating unloading.

Полезная модель поясняется графическим материалом. На фиг. 1 изображена схема пневмокамерного насоса, на фиг. 2 - поперечный разрез насоса Α-A с видом аэрационного устройства на фиг. 1, на фиг. 3 - разрез сопла Б-Б на фиг. 2.The utility model is illustrated by graphic material. In FIG. 1 shows a diagram of a pneumatic chamber pump; FIG. 2 is a cross-sectional view of pump Α-A with a view of the aeration device in FIG. 1, in FIG. 3 is a sectional view of the nozzle BB in FIG. 2.

Пневмокамерный насос содержит камеру 1 с находящимися в верхней части загрузочным клапаном 2 для подачи подлежащего транспортировке материала и клапаном 3 для выпуска сжатого воздуха. Внизу камеры насоса размещено аэрационное устройство, представляющее собой трубы 4, выполненные по концентрическим окружностям, в нижней части которых вварены сопла 5, направленные в сторону днища, выходные концы которых относительно своей вертикальной оси имеют угол изгиба 50-70°, а относительно радиуса, проведенного через ось сопла из центра аэрационного устройства, имеют угол поворота 20-25°. Разгрузочная труба 6, находящаяся в центре камеры насоса, представляет собой вертикальную трубу, в нижней части оснащенную диффузором 7. В центре днища камеры насоса расположено сопло 8, необходимое для увеличения скорости двухфазного потока в разгрузочной трубе. Внутрь верхней части камеры вварен патрубок 9 для подачи сжатого воздуха выше слоя загруженного материала.The pneumatic chamber pump comprises a chamber 1 with a loading valve 2 located at the top for supplying the material to be transported and a valve 3 for releasing compressed air. At the bottom of the pump chamber there is an aeration device consisting of pipes 4 made in concentric circles, at the bottom of which nozzles 5 are welded, directed towards the bottom, the output ends of which have a bending angle of 50-70 ° relative to their vertical axis, and relative to the radius through the axis of the nozzle from the center of the aeration device, have an angle of rotation of 20-25 °. The discharge pipe 6, located in the center of the pump chamber, is a vertical pipe, equipped with a diffuser at the bottom 7. In the center of the bottom of the pump chamber is a nozzle 8, which is necessary to increase the speed of the two-phase flow in the discharge pipe. A pipe 9 is welded inside the upper part of the chamber to supply compressed air above the layer of loaded material.

Пневмокамерный насос работает следующим образом: материал, например цемент, подается в камеру 1 через загрузочный клапан 2, который герметизирует камеру после окончания загрузки. При открытом загрузочном клапане 2 открыт клапан выпуска воздуха 3. При заполнении камеры материалом до заданного уровня закрываются загрузочный клапан и клапан выпуска воздуха. Включается подача сжатого воздуха в трубопроводы, ведущие к аэрационному устройству, которое представляет собой трубы 4, расположенные по концентрическим окружностям и в патрубок подачи воздуха 9, который служит для ввода сжатого воздуха с целью создания дополнительного давления над слоем материала в камере насоса, что способствует лучшему продвижению транспортируемого материала к зоне выгрузки. Выходящий из сопел 5 сжатый воздух создает псевдоожиженный слой материала, а также за счет конструктивного расположения сопел создается вихреобразное поле пылевоздушной массы, которое перемещает материал от стенок камеры насоса к центру, одновременно сжатый воздух из патрубка подачи воздуха 9 давит на поверхность материала сверху, продвигая его вниз, тем самым ускоряя разгрузку. Затем, при создании необходимого псевдоожиженного слоя у входа в разгрузочную трубу 6 включается клапан (на рисунке не показан) на подачу воздуха в сопло 8 и происходит ускорение разгрузки насоса. При полной разгрузке насоса открывается клапан спуска воздуха 3, оставшегося внутри насоса, а затем загрузочный клапан 2. Цикл загрузки камеры повторяется.The air-chamber pump operates as follows: a material, such as cement, is supplied to the chamber 1 through the loading valve 2, which seals the chamber after loading is completed. When the loading valve 2 is open, the air release valve 3 is opened. When the chamber is filled with material to a predetermined level, the loading valve and the air release valve are closed. Turns on the supply of compressed air to the pipelines leading to the aeration device, which is a pipe 4 arranged in concentric circles and into the air supply pipe 9, which serves to introduce compressed air to create additional pressure above the material layer in the pump chamber, which contributes to better moving the transported material to the unloading zone. Coming out of the nozzles 5, compressed air creates a fluidized bed of material, and also due to the structural arrangement of the nozzles, a vortex-like dust-air mass field is created that moves the material from the walls of the pump chamber to the center, while compressed air from the air supply pipe 9 presses on the surface of the material from above, moving it down, thereby speeding up unloading. Then, when creating the necessary fluidized bed at the entrance to the discharge pipe 6, a valve (not shown) is turned on to supply air to the nozzle 8 and pump discharge is accelerated. When the pump is completely unloaded, the air release valve 3 remaining inside the pump opens, and then the loading valve 2. The chamber loading cycle is repeated.

Таким образом, за счет геометрического расположения сопел аэрационного устройства создается вихреобразное поле, за счет которого улучшается псевдоожижение материала и образуется однородный с отсутствием пустых каналов псевдоожиженный слой у входа в разгрузочную трубу, что обеспечивает сокращение расхода сжатого воздуха, а, следовательно, увеличение производительности пневмокамерного насоса.Thus, due to the geometric arrangement of the nozzles of the aeration device, a vortex-like field is created, due to which the fluidization of the material is improved and a fluidized bed is formed homogeneous with no empty channels at the inlet to the discharge pipe, which reduces the flow rate of compressed air and, consequently, increases the productivity of the pneumatic chamber pump .

Claims

A pneumatic chamber pump for transporting bulk materials, containing a chamber with a loading valve for supplying the material to be transported and a valve for releasing compressed air located in the chamber lid, and an aeration device located in the chamber located in the lower part of the chamber and consisting of pipes made in concentric circles in the lower part of which nozzles directed to the bottom are welded in, a vertical discharge pipe equipped with a diffuser at the end, a nozzle pneumatically connected to the source compressed air, representing a pipe located in the center of the bottom of the chamber, characterized in that the nozzles of the aeration device relative to their vertical axis have a bending angle of 50-70 °, and relative to the radius drawn through the axis of the nozzle from the center of the aeration device, have a rotation angle of 20 25 °, a pipe for welding compressed air above the layer of feed material is welded into the upper part of the chamber.