RU204519U1 - Airlock for highly heated radioactive bulk material - Google Patents
Airlock for highly heated radioactive bulk material Download PDFInfo
- Publication number
- RU204519U1 RU204519U1 RU2021103530U RU2021103530U RU204519U1 RU 204519 U1 RU204519 U1 RU 204519U1 RU 2021103530 U RU2021103530 U RU 2021103530U RU 2021103530 U RU2021103530 U RU 2021103530U RU 204519 U1 RU204519 U1 RU 204519U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drum
- cavities
- rotor
- bulk material
- cylindrical
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G53/00—Conveying materials in bulk through troughs, pipes or tubes by floating the materials or by flow of gas, liquid or foam
- B65G53/34—Details
- B65G53/40—Feeding or discharging devices
- B65G53/46—Gates or sluices, e.g. rotary wheels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к оборудованию для обработки, выгрузки, погрузки и транспортирования сыпучих материалов, в частности для дозированной выгрузки из бункеров и подачи высоконагретых радиоактивных сыпучих материалов в транспортные трубопроводы и контейнеры, и может найти применение в энергетической промышленности, промышленности строительных материалов, химической промышленности и других отраслях народного хозяйства.Для повышения эффективности функционирования при работе с нагретыми до температуры 200–500°С и более (высоконагретыми) радиоактивными сыпучими материалами шлюзовой затвор содержит цилиндрический корпус, сообщающиеся с корпусом соосные, вертикально ориентированные цилиндрические подводящий и отводящий патрубки, коаксиально размещенный в корпусе с возможностью вращения ротор с расположенным в его рабочей части цилиндрическим барабаном с продольно расположенными на его цилиндрической поверхности полостями для сыпучего материала, по краям которых выполнены буртики с расположенными за ними защитными канавками, средства коаксиального позиционирования ротора внутри корпуса в виде боковых крышек корпуса и установленных в них подшипников и средства герметизации внутреннего объема корпуса относительно окружающей среды в виде сальниковых колец из терморасширенного графита, расположенных между краевыми участкам поверхности барабана и корпусом и фиксируемых боковыми крышками корпуса прижимных колец.При этом в шлюзовом затворе продольно расположенные на цилиндрической поверхности барабана полости и расположенные за ними буртики выполнены с общей длиной, большей внутреннего диаметра подающего и отводящего патрубков, продольно расположенные на цилиндрической поверхности барабана полости выполнены с глубиной и шириной большей максимального размера частиц сыпучего материала, защитные канавки выполнены с возможностью свободного пересыпания из них вытесненных из полостей на поверхности барабана в ходовые зазоры между буртиками и корпусом мелких частиц сыпучего материала, вниз в отводящий патрубок через выемки в нижних краях соединения его горловины с корпусом. 8 з.п. ф-лы, 7 ил.The utility model relates to equipment for handling, unloading, loading and transporting bulk materials, in particular for dosed unloading from bunkers and feeding highly heated radioactive bulk materials into transport pipelines and containers, and can be used in the energy industry, building materials industry, chemical industry and other branches of the national economy.To increase the efficiency of operation when working with heated to a temperature of 200-500 ° C and more (highly heated) radioactive bulk materials, the sluice gate contains a cylindrical body, coaxial, vertically oriented cylindrical inlet and outlet nozzles connected with the body, coaxially located in casing with the possibility of rotation of the rotor with a cylindrical drum located in its working part with cavities for bulk material located longitudinally on its cylindrical surface, along the edges of which beads are made protective grooves placed behind them, means for coaxial positioning of the rotor inside the body in the form of side covers of the body and bearings installed in them and means for sealing the internal volume of the body relative to the environment in the form of stuffing boxes made of thermally expanded graphite located between the edge sections of the drum surface and the body and fixed by the side In this case, in the sluice gate, the cavities located longitudinally on the cylindrical surface of the drum and the collars located behind them are made with a total length greater than the inner diameter of the supply and outlet nozzles, the cavities located longitudinally on the cylindrical surface of the drum are made with a depth and width greater than the maximum size particles of bulk material, the protective grooves are made with the possibility of free pouring from them, displaced from the cavities on the surface of the drum, into the running gaps between the beads and the body of small particles of bulk material la, down into the outlet pipe through the recesses in the lower edges of the connection of its neck with the body. 8 p.p. f-ly, 7 ill.
Description
Область техникиTechnology area
Полезная модель относится к оборудованию для обработки, выгрузки, погрузки и транспортирования сыпучих материалов, в частности для дозированной выгрузки из бункеров и подачи высоконагретых радиоактивных сыпучих материалов в транспортные трубопроводы и контейнеры, и может найти применение в энергетической промышленности, промышленности строительных материалов, химической промышленности и других отраслях народного хозяйства.The utility model relates to equipment for handling, unloading, loading and transporting bulk materials, in particular for dosed unloading from bunkers and feeding highly heated radioactive bulk materials into transport pipelines and containers, and can be used in the energy industry, building materials industry, chemical industry and other sectors of the national economy.
Уровень техникиState of the art
Шлюзовые затворы (шлюзовые питатели) являются вспомогательным оборудованием для контролируемой выгрузки/загрузки различных сыпучих материалов из бункеров, силосов, фильтров, циклонов, пневмотранспортных и других герметичных систем в условиях давления, отличающего от атмосферного, в частности при очистке воздуха и переработке сыпучих отходов.Sluice gates (sluice feeders) are auxiliary equipment for controlled unloading / loading of various bulk materials from bunkers, silos, filters, cyclones, pneumatic transport and other sealed systems under pressure conditions that differ from atmospheric pressure, in particular when cleaning air and processing bulk waste.
Шлюзовые затворы широко применяются также при дозированной выгрузки/загрузки, подаче и перемещении сыпучих материалов в сельском хозяйстве, в производстве строительных материалов, в химической и энергетической промышленности и других отраслях народного хозяйства.Sluice gates are also widely used for dosed unloading / loading, supply and movement of bulk materials in agriculture, in the production of building materials, in the chemical and energy industries and other sectors of the national economy.
Главные преимущества шлюзовых затворов – сравнительная простота их конструкции, надежность в работе и способность функционировать автономно, независимо от иного технологического оборудования.The main advantages of sluice gates are the comparative simplicity of their design, reliability in operation and the ability to function autonomously, regardless of other technological equipment.
Конструктивно шлюзовой затвор представляет собой роторный механизм, содержащий коаксиально размещенный в корпусе с возможностью вращения вал, сопряженный с несколькими полостями (шлюзами, камерами, ячейками) для сыпучего материала. Structurally, the sluice gate is a rotary mechanism containing a shaft coaxially placed in the housing with the possibility of rotation, coupled with several cavities (sluices, chambers, cells) for bulk material.
Вращение вала роторного механизма шлюзового затвора обычно осуществляется от электромеханического привода (мотор-редуктора). The rotation of the shaft of the rotary mechanism of the sluice gate is usually carried out from an electromechanical drive (geared motor).
Совершая обороты вокруг оси, полости ротора захватывают подаваемые сверху частицы сыпучего материала и транспортируют их вниз под действием сил гравитации.Making revolutions around the axis, the rotor cavities capture particles of bulk material supplied from above and transport them downward under the action of gravity.
Производительность шлюзовых затворов, таким образом, может варьироваться в зависимости от частоты вращения ротора и объема, сопряженных с валом ротора полостей (шлюзов, камер, ячеек).The capacity of the sluice gates, therefore, can vary depending on the rotor speed and the volume of cavities (sluices, chambers, cells) mated with the rotor shaft.
Основное назначение шлюзовых затворов состоит в дозированной подаче различных сыпучих веществ в местах с перепадами давлений, в том числе внутритранспортных систем при их работе в условиях с пониженным/повышенным давлением и давлением ниже атмосферного.The main purpose of the sluice gates is the dosed supply of various granular substances in places with pressure drops, including in-vehicle systems when they operate under reduced / high pressure and below atmospheric pressure.
Иными словами, шлюзовые затворы (шлюзовые питатели, шлюзовики) - технологическое оборудование, используемое для перемещения сыпучих порошковых и гранулированных материалов между участками транспортной системы при перепадах давления, отличных от атмосферного.In other words, sluice gates (sluice feeders, sluices) are technological equipment used to move bulk powder and granular materials between sections of the transport system at pressure drops other than atmospheric.
Таким образом, одной из основных функций данного технологического оборудования является обеспечение герметичности узлов выгрузки/загрузки, посредством обеспечения минимального зазора между кромками рабочих лопастей ротора и внутренними стенками корпуса, позволяющим разделять подающий и отводящий участки с различным давлением с сохранением перепада давления, предотвращая, таким образом, попадание атмосферного воздуха в оборудование с пониженным давлением или выход газов из оборудования с повышенным давлением, тем самым сохраняя требуемый перепад давления в оборудовании на постоянном уровне.Thus, one of the main functions of this technological equipment is to ensure the tightness of the unloading / loading units, by ensuring a minimum gap between the edges of the rotor blades and the inner walls of the housing, which makes it possible to separate the supply and discharge sections with different pressures while maintaining a pressure drop, thus preventing , the ingress of atmospheric air into equipment with reduced pressure or the exit of gases from equipment with increased pressure, thereby maintaining the required pressure drop in the equipment at a constant level.
Другая основная функция шлюзовых затворов – обеспечение равномерной, регулируемой подачи - дозирования сыпучего материала посредством наличия множества полостей (шлюзов, камер, ячеек) между лопастями ротора, размеры которого и размеры внутренних полостей, впускных и выпускных отверстий корпуса рассчитываются в зависимости от размеров частиц и объемов обработки/перемещения сыпучего материала. Another main function of sluice gates is to provide a uniform, controlled supply - dosing of bulk material through the presence of many cavities (sluices, chambers, cells) between the rotor blades, the dimensions of which and the dimensions of the internal cavities, inlet and outlet openings of the housing are calculated depending on the particle sizes and volumes handling / moving bulk material.
Известны широко используемые в пневмотранспортных установках шлюзовые затворы для загрузки/выгрузки сыпучих материалов, в корпусах которых расположены роторы с лопастями с упругими износостойкими накладками или вставками из резины или иных упругих полимерных материалов.Known widely used in pneumatic conveying installations sluice gates for loading / unloading bulk materials, in the bodies of which there are rotors with blades with elastic wear-resistant linings or inserts made of rubber or other elastic polymeric materials.
Известен шлюзовой затвор для подачи сыпучих материалов в трубопровод пневмотранспортной установки, включающий в себя корпус, в котором расположен ротор с лопастями, снабженными сменными упругими износостойкими резиновыми накладками, в котором с целью регулирования радиального зазора между накладками и корпусом, в накладках и лопастях имеются отверстия, в которых расположены регулировочные кулачки, позволяющие при своем повороте передвигать накладки относительно лопастей в радиальном направлении, а с целью регулирования торцового зазора между накладками и корпусом, в корпусе между торцовыми крышками его, имеющими втулки с наружной резьбой, и ротором установлены диски со ступицами, проходящими внутри втулок торцовых крышек и перемещающимися в них вдоль вала ротора, причем перемещение осуществляется с помощью насаженных на ступицы гаек при навинчивании последних на втулки [SU 228596 B65G5/14 Опубл. 08.10.1968 Бюл. № 30]. Known is a sluice valve for feeding bulk materials into a pipeline of a pneumatic transport installation, which includes a housing in which a rotor with blades equipped with replaceable elastic wear-resistant rubber pads is located, in which, in order to regulate the radial clearance between the pads and the body, there are holes in the pads and blades, in which the adjusting cams are located, allowing, when turning, the pads to move relative to the blades in the radial direction, and in order to regulate the end clearance between the pads and the body, in the body between its end caps, which have bushings with external threads, and the rotor, discs with hubs passing through inside the bushings of the end caps and moving in them along the rotor shaft, and the movement is carried out using the nuts on the hubs when screwing the latter onto the bushings [SU 228596 B65G5 / 14 Publ. 10/08/1968 Bul. No. 30].
Недостатком шлюзового затвора по SU 228596 является применение резиновых накладок, что ограничивает температуру его применения до 120-150°С, что, в свою очередь, исключает возможность его применения для нагретых до температур более 150°С сыпучих материалов, а также обуславливает необходимость регулирования зазора между корпусом и лопастями, что проблематично в условиях работы с радиоактивными веществами, поскольку наличие дополнительных элементов регулировки внутри корпуса увеличивает застойные зоны и затрудняет дезактивацию, что, в свою очередь, способствует накоплению радиоактивности.The disadvantage of the airlock according to SU 228596 is the use of rubber pads, which limits the temperature of its application to 120-150 ° C, which, in turn, excludes the possibility of its use for bulk materials heated to temperatures above 150 ° C, and also necessitates regulation of the gap between the body and the blades, which is problematic when working with radioactive substances, since the presence of additional adjustment elements inside the body increases stagnant zones and complicates decontamination, which, in turn, contributes to the accumulation of radioactivity.
Известен шлюзовой затвор преимущественно для подачи сыпучих материалов в трубопровод пневмотранспортной установки, содержащий корпус, в котором расположен на валу ротор с лопастями, имеющими износостойкие накладки, взаимодействующие с рабочей поверхностью корпуса, в котором с целью повышения герметизации отсеков ротора, автоматической компенсации радиального зазора между накладками и корпусом, а также упрощения конструкции, лопасти ротора по периметру снабжены упругими пневматическими трубками, постоянно поджимающими износостойкие накладки к рабочей поверхности корпуса. Упругие пневматические трубки лопастей ротора соединены через кольцевую камеру и центральный канал, выполненные в валу ротора, с источником сжатого воздуха, рабочая поверхность корпуса шлюзового затвора выполнена сферической, износостойкие накладки в поперечном сечении выполнены сменными Г-образной формы и в зоне контакта их с рабочей поверхностью корпуса имеют утолщение [SU 447338 B65G 53/46 Опубл. 1974.10.25].Known is a sluice valve mainly for feeding bulk materials into a pipeline of a pneumatic transport installation, containing a housing in which a rotor with blades is located on the shaft, having wear-resistant linings interacting with the working surface of the housing, in which, in order to increase the sealing of the rotor compartments, automatic compensation of the radial gap between the linings and the body, as well as simplifying the design, the rotor blades along the perimeter are equipped with elastic pneumatic tubes constantly pressing the wear-resistant pads to the working surface of the body. Elastic pneumatic tubes of the rotor blades are connected through an annular chamber and a central channel, made in the rotor shaft, with a source of compressed air, the working surface of the sluice valve body is spherical, wear-resistant linings in the cross-section are replaceable L-shaped and in the zone of their contact with the working surface housings are thickened [SU 447338 B65G 53/46 Publ. 1974.10.25].
Недостатком конструкции по SU 447338 является применение износостойких эластичных накладок и гибких трубок подвода воздуха, что также ограничивает температуру применения данной конструкции и требует создания пневматической линии и автоматической системы ее управления и контроля. Это значительно усложняет и удорожает конструкцию как таковую и ее эксплуатацию, а наличие дополнительных элементов пневмосистемы внутри корпуса увеличивает количество застойных зон и затрудняет дезактивацию, что способствует накоплению радиоактивности.The disadvantage of the design according to SU 447338 is the use of wear-resistant elastic pads and flexible air supply tubes, which also limits the temperature of this design and requires the creation of a pneumatic line and an automatic system for its control and monitoring. This greatly complicates and increases the cost of the structure as such and its operation, and the presence of additional elements of the pneumatic system inside the housing increases the number of stagnant zones and complicates decontamination, which contributes to the accumulation of radioactivity.
Известен шлюзовой питатель, содержащий корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, а также ротор с радиальными лопастями, образующими ячейки в котором лопасти либо ротор вместе с лопастями выполнены из эластичного материала, частности из полиуретана, обладающего способностью к восстановлению первоначальной формы, диаметр ротора с лопастями больше внутреннего диаметра корпуса шлюзового питателя, а лопасти ротора отогнуты назад относительно направления вращения ротора. По мере износа лопасти распрямляются, обеспечивая постоянную силу прижима к внутренней поверхности корпуса, сохраняя герметичность питателя на весь срок службы эластичного ротора [RU 90426 B65G53/46 Опубл. 10.01.2010 Бюл. № 1].Known sluice feeder containing a housing with loading and unloading nozzles, as well as a rotor with radial blades forming cells in which the blades or the rotor together with the blades are made of an elastic material, in particular of polyurethane, which has the ability to restore its original shape, the diameter of the rotor with blades is larger the inner diameter of the sluice feeder body, and the rotor blades are bent back relative to the direction of rotation of the rotor. As wear progresses, the blades straighten, providing a constant pressing force against the inner surface of the housing, maintaining the tightness of the feeder for the entire service life of the elastic rotor [RU 90426 B65G53 / 46 Publ. 10.01.2010 Bul. No. 1].
Недостатком конструкции по RU 90426 является применение эластичных материалов, например, полиуретана, что не только ограничивает температуру применения данной конструкции, но и не позволяет ее применение для сыпучих радиоактивных материалов, поскольку известно, что полимерные материалы подвержены охрупчиванию и разрушению под действием радиации.The disadvantage of the design according to RU 90426 is the use of elastic materials, for example, polyurethane, which not only limits the temperature of application of this design, but also does not allow its use for bulk radioactive materials, since it is known that polymeric materials are susceptible to embrittlement and destruction under the influence of radiation.
Известен затвор шлюзовой самоочищающийся, содержащий корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, размещенный внутри корпуса ротор с ячейками, оснащенный механическим устройством очистки ротора в виде поворотного скребка, совершающего постоянное круговое вращательное движение от привода очищающегося скребка через «мальтийский механизм», при этом ось вращения скребка смещена в горизонтальной плоскости относительно оси вращения ротора, обеспечивая выход материал из затвора по тангенсе [RU 154561 B65G53/46 Опубл. 27.08.2015 Бюл. № 24].Known is a self-cleaning sluice gate containing a housing with loading and unloading nozzles, a rotor with cells located inside the housing, equipped with a mechanical rotor cleaning device in the form of a rotary scraper making a constant circular rotational motion from the drive of the cleaning scraper through the "Maltese mechanism", while the axis of rotation of the scraper displaced in the horizontal plane relative to the axis of rotation of the rotor, providing material exit from the gate along the tangent [RU 154561 B65G53 / 46 Publ. 08/27/2015 Bul. No. 24].
Недостатком шлюзового затвора по RU 154561 является сложность конструкции и соответственно недостаточно высокая надежность функционирования.The disadvantage of the airlock according to RU 154561 is the complexity of the design and, accordingly, insufficiently high operational reliability.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату (прототипом) является шлюзовой питатель для титановой губки, который для повышения производительности питателя за счет устранения его простоев содержит корпус с отверстиями, в котором установлен ротор с лопастями, расположенными радиально, загрузочный и выгрузочный патрубки и упорную плиту. Упорная плита установлена в загрузочном патрубке и с одной стороны прикреплена к стенке корпуса загрузочного патрубка, а с другой стороны установлена с возможностью перемещения относительно этой стенки с помощью регулировочного устройства, размещенного на наружной поверхности патрубка. Корпус загрузочного патрубка выполнен прямоугольной формы, а упорная плита установлена с возможностью перемещения ее до упора с размещением ее под углом 20-30° к корпусу загрузочного патрубка. Регулировочное устройство выполнено в виде плунжера с амортизатором, которые размещены в герметичном корпусе, причем плунжер выполнен с возможностью движения в отверстии упомянутой стенки до упорной плиты [RU 2319653 B65G53/46, B65G 65/48 Опубл. 20.03.2008 Бюл. № 8].The closest in technical essence and the achieved technical result (prototype) is a sluice feeder for a titanium sponge, which, to increase the productivity of the feeder by eliminating its downtime, contains a housing with holes in which a rotor with blades located radially is installed, loading and unloading nozzles and a thrust stove. The thrust plate is installed in the loading branch pipe and, on the one hand, is attached to the wall of the loading branch pipe body, and on the other side, it is mounted for movement relative to this wall using an adjusting device located on the outer surface of the branch pipe. The body of the loading branch pipe is made of rectangular shape, and the thrust plate is installed with the ability to move it to the stop with its placement at an angle of 20-30 ° to the body of the loading branch pipe. The adjusting device is made in the form of a plunger with a shock absorber, which are placed in a sealed housing, and the plunger is designed to move in the hole of the said wall to the stop plate [RU 2319653 B65G53 / 46, B65G 65/48 Publ. 03/20/2008 Bul. No. 8].
Недостатком шлюзового питателя по RU 2319653 (прототипа) является наличие застойных зон, что не позволяет его использование для радиоактивных сыпучих материалов по причине сложности дезактивации и накоплению радиоактивности в застойных зонах.The disadvantage of the lock feeder according to RU 2319653 (prototype) is the presence of stagnant zones, which does not allow its use for radioactive bulk materials due to the complexity of decontamination and accumulation of radioactivity in stagnant zones.
Общим недостатком известных шлюзовых затворов является невозможность их использования для нагретых до температур 200–500°С и более (высоконагретых) радиоактивных сыпучих материалов по причине использования для средств герметизации и уплотнений резиновых и полимерных материалов, быстро разрушающихся под воздействием высокой температуры и радиации, а также наличие в их конструкции застойных зон, в которых может скапливаться радиоактивный материал с повышением радиоактивности, что существенно усложняет дезактивацию оборудования и обуславливает накопление радиоактивности.A common disadvantage of the known sluice gates is the impossibility of their use for heated to temperatures of 200-500 ° C and more (highly heated) radioactive bulk materials due to the use of rubber and polymer materials for sealing and seals, which quickly collapse under the influence of high temperature and radiation, as well as the presence of stagnant zones in their design, in which radioactive material can accumulate with an increase in radioactivity, which significantly complicates the decontamination of equipment and causes the accumulation of radioactivity.
Шлюзовых затворов для нагретых до температур 200–500°С и более (высоконагретых) радиоактивных сыпучих материалов в объеме проведенного патентного поиска не выявлено.No sluice gates for (highly heated) radioactive bulk materials heated to temperatures of 200–500 ° C or more were found in the scope of the patent search.
Задача и технический результатTask and technical result
Задачей полезной модели является создание конструкции шлюзового затвора для перемещения и дозирования нагретых до температур 200–500°С и более (высоконагретых) радиоактивных сыпучих материалов, обеспечивающего герметичность относительно внешней среды и исключающего внутренние застойные зоны для предотвращения возможности накопления радиоактивности и повышения эффективности дезактивации.The objective of the utility model is to create a sluice gate design for moving and dispensing (highly heated) radioactive bulk materials heated to temperatures of 200–500 ° C or more, ensuring tightness relative to the external environment and excluding internal stagnant zones to prevent the possibility of radioactivity accumulation and increase the decontamination efficiency.
Техническим результатом, достигаемым при использовании предлагаемого шлюзового затвора, является повышение его эффективного функционирования при работе с нагретыми до температуры 200–500°С и более (высоконагретыми) радиоактивными сыпучими материалами.The technical result achieved when using the proposed airlock is to increase its effective functioning when working with heated to a temperature of 200-500 ° C and more (highly heated) radioactive bulk materials.
Сущность полезной моделиThe essence of the utility model
Поставленная задача решается и требуемый технический результат достигается тем, что в шлюзовой затвор для высоконагретых (нагретых до температур 200–500°С и более) радиоактивных сыпучих материалов, содержитThe problem is solved and the required technical result is achieved by the fact that the airlock for highly heated (heated to temperatures of 200-500 ° C and more) radioactive bulk materials contains
цилиндрический корпус,cylindrical body,
сообщающиеся с корпусом соосные, вертикально ориентированные цилиндрические подводящий и отводящий патрубки, coaxial, vertically oriented cylindrical inlet and outlet nozzles communicating with the body,
коаксиально размещенный в корпусе с возможностью вращения ротор с расположенным в его рабочей части цилиндрическим барабаном с продольно расположенными на его цилиндрической поверхности полостями для сыпучего материала, по краям которых выполнены буртики с расположенными за ними защитными канавками, a rotor coaxially placed in the housing with the ability to rotate with a cylindrical drum located in its working part with cavities for bulk material located longitudinally on its cylindrical surface, along the edges of which beads are made with protective grooves located behind them,
средства коаксиального позиционирования ротора внутри корпуса в виде боковых крышек корпуса и установленных в них подшипников и means for coaxial positioning of the rotor inside the housing in the form of side covers of the housing and bearings installed in them, and
средства герметизации внутреннего объема корпуса относительно окружающей среды в виде сальниковых колец из терморасширенного графита, расположенных между краевыми участкам поверхности барабана и корпусом и фиксируемых боковыми крышками корпуса прижимных колец,means for sealing the internal volume of the housing relative to the environment in the form of stuffing boxes made of thermally expanded graphite located between the edge sections of the drum surface and the housing and fixed by the side covers of the housing of the pressure rings,
При этом в шлюзовом затворе At the same time, in the airlock
продольно расположенные на цилиндрической поверхности барабана ротора полости и расположенные за ними буртики выполнены с общей длиной, большей внутреннего диаметра подающего и отводящего патрубков, The cavities located longitudinally on the cylindrical surface of the rotor drum and the collars located behind them are made with a total length greater than the inner diameter of the supply and outlet pipes,
продольно расположенные на цилиндрической поверхности барабана полости выполнены с глубиной и шириной большей максимального размера частиц сыпучего материала, The cavities located longitudinally on the cylindrical surface of the drum are made with a depth and width greater than the maximum particle size of bulk material,
защитные канавки выполнены с возможностью свободного пересыпания из них вытесненных из полостей на поверхности барабана в ходовые зазоры между буртиками и корпусом мелких частиц сыпучего материала, вниз в отводящий патрубок через выемки в нижних краях соединения его горловины с корпусом,the protective grooves are made with the possibility of free pouring from them the displaced from the cavities on the drum surface into the running gaps between the beads and the body of small particles of bulk material, down into the discharge pipe through the recesses in the lower edges of the connection of its neck with the body,
выемки для ссыпания частиц из защитных канавок в отводящий патрубок в нижних краях его сопряжения с корпусом выполнены с длиной меньшей диаметра отводящего патрубка, recesses for pouring particles from the protective grooves into the discharge pipe in the lower edges of its interface with the body are made with a length less than the diameter of the discharge pipe,
расположенные по краям полостей на поверхности барабана буртики выполнены с шириной меньшей размера ходового зазора между поверхностью барабана и корпуса, а the collars located along the edges of the cavities on the drum surface are made with a width smaller than the running clearance between the drum surface and the housing, and
расположенные по краям полостей на поверхности барабана за буртиками защитные канавки выполнены с шириной не менее двукратного размера наибольших частиц сыпучего вещества и глубиной не менее двукратного размера наибольших частиц сыпучего вещества.The protective grooves located along the edges of the cavities on the drum surface behind the beads are made with a width of at least two times the size of the largest particles of a granular substance and a depth of at least two times the size of the largest particles of a granular substance.
Кроме этого, шлюзовой затвор содержит сопряженный с ротором мотор-редуктор с возможностью регулирования скорости вращения ротора в корпусе и дозированной подачи сыпучего материала и изготовлен во взрывозащитном исполнении.In addition, the sluice gate contains a geared motor coupled to the rotor with the ability to regulate the rotor speed in the housing and dosed supply of bulk material and is manufactured in an explosion-proof design.
Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings
Сущность и отличительные признаки конструкции предлагаемого шлюзового затвора иллюстрируются чертежами.The essence and distinctive features of the design of the proposed airlock are illustrated by the drawings.
На фиг. 1 и 2 показана конструкция предлагаемого шлюзового затора, включающая: FIG. 1 and 2 show the design of the proposed lock, including:
цилиндрический корпус 1 с горизонтально ориентированной осью;
коаксиально устанавливаемый в корпусе 1 ротор 2 с возможностью его регулируемого вращения на высокотемпературных подшипниках 3;coaxially installed in the
узлы герметизации, содержащие сальниковые кольца 4 из терморасширенного графита, уплотняемые посредством боковых крышек 5 и прижимных колец 6, обеспечивающих совместно с гладкими краевыми поверхностями 14 цилиндрической поверхности барабана ротора 2 надежную герметизацию внутреннего объема корпуса 1 относительно окружающей среды;sealing units containing
сопряженный с ротором 2 мотор-редуктор 7 с регулируемой скоростью вращения;coupled to the rotor 2 a gear motor 7 with an adjustable rotation speed;
соосные вертикально ориентированные цилиндрические верхний подающий патрубок 8 и нижний отводящий патрубок 9, посредством которых сыпучий материал подается сверху в корпус затвора 1 и в результате вращения ротора 2 отводится из корпуса 1 вниз. coaxial vertically oriented cylindrical
На фиг. 3, 4 и 5 показана конструкция ротора 2 с расположенным в его рабочей части цилиндрическим барабаном с продольно расположенными на его поверхности полостями 10 для сыпучего материала, по краям которых выполнены буртики 11 с расположенными за ними защитными канавками 12, сопрягаемые с узлами герметизации гладкие краевые части 14 цилиндрического барабана, устанавливаемые в высокотемпературные подшипники 3 на шейки 15 вала ротора 2, сопрягаемым с мотором-редуктором хвостовиком 16, а также показана общая длина 17 контактирующей с сыпучим материалом рабочей зоны барабана. FIG. 3, 4 and 5 show the design of the
На фиг. 6 и 7 показаны сечения корпуса 1 и соосных вертикально ориентированных цилиндрических верхнего подающего патрубка 8 и нижнего отводящего патрубка 9 с прикрепленными к ним фланцами и устанавливаемыми при необходимости между ними ребрами жесткости, обеспечивающими требуемую жесткость корпуса с присоединенными к нему патрубками 8 и 9.FIG. 6 and 7 show cross-sections of the
На фиг. 6 и 7 показаны также выемки 13 для свободного ссыпания частиц из защитных канавок 12 в отводящий патрубок 9 в нижних краях области его сопряжения с корпусом 1. FIG. 6 and 7 also show the
Осуществление полезной моделиImplementation of the utility model
Шлюзовой затвор преимущественно предназначен для дозированной подачи сыпучих радиоактивных материалов при температуре 200–550°С и более, далее - "высокотемпературных радиоактивных сыпучих материалов" при их загрузке/выгрузке с обеспечением герметизации относительно окружающей среды при сохранении перепада давления в подводящем и отводящем патрубках и транспортных трубопроводах. The airlock is mainly intended for the dosed supply of bulk radioactive materials at a temperature of 200-550 ° C and more, then - "high-temperature radioactive bulk materials" during their loading / unloading, ensuring sealing relative to the environment while maintaining the pressure drop in the inlet and outlet pipes and transport pipelines.
Конструктивно шлюзовой затвор содержит (фиг. 1, 2) цилиндрический корпус 1 с горизонтально ориентированной осью, в котором коаксиально установлен ротор 2 посредством высокотемпературных подшипников 3 и боковых крышек корпуса 5.Structurally, the sluice gate contains (Fig. 1, 2) a
Вал ротора 2 посредством хвостовика 16 сопряжен с мотором-редуктором 7 с возможность регулирования скорости его вращения.The
К корпусу 1 присоединены соосные вертикально ориентированные цилиндрические верхний подающий патрубок 8 и нижний отводящий патрубок 9, посредством которых сыпучий материал из подающего патрубка 8 подается сверху внутрь корпуса 1 шлюзового затвора 1, попадает в продольно расположенные на поверхности цилиндрического барабана ротора 2 полости 10, а затем в результате вращения ротора 2 отводится из корпуса 1 вниз в отводящий патрубок 9.Coaxial vertically oriented cylindrical
На наружных боковых поверхностях корпуса 1, подводящего 8 и отводящего 9 патрубков (фиг. 1,2, 7,8) могут быть установлены ребра жесткости, повышающие, при необходимости, и обеспечивающие жесткость конструкции шлюзового затвора в целом. On the outer side surfaces of the
Характерной особенностью конструкция ротора 2 (фиг. 3, 4, 5) является наличие расположенного в его рабочей части цилиндрического барабана с продольно расположенными на его поверхности полостями 10 (ячейками, шлюзами) для сыпучего материала, по краям которых выполнены буртики 11 с расположенными за ними защитными канавками 12, сопрягаемые с узлами герметизации гладкие краевые части 14 цилиндрического барабана.A characteristic feature of the design of the rotor 2 (Fig. 3, 4, 5) is the presence of a cylindrical drum located in its working part with cavities 10 (cells, sluices) located longitudinally on its surface for bulk material, along the edges of which
Продольные полости 10 на цилиндрической поверхности барабана ротора выполняют с глубиной и шириной большей максимального размера частиц перемещаемого сыпучего материала.
Ширина буртиков 11 подбирается таким образом, чтобы она была не более величины ходового зазора между поверхностью цилиндрического барабана ротора и внутренней поверхностью цилиндрического корпуса 1, обычно при средней точности обработки 0,3-0,5 мм.The width of the
Рабочая зона цилиндрической поверхности барабана ротора, включающая продольные полости 10 и буртики 11 выполнена с длиной, большей внутренних диаметров подающего 8 и отводящего 9 патрубков.The working area of the cylindrical surface of the rotor drum, including the
Глубина и ширина защитных канавок 12 на цилиндрической поверхности барабана 2 подбирается расчетным путем, но не менее двукратного размера максимально больших частиц сыпучего материала.The depth and width of the
Герметизация внутреннего рабочего объема в корпусе шлюзового затвора обеспечивается посредством сальниковых колец 4 из терморасширенного графита, широко применяемого в качестве уплотняющего материала в оборудовании объектов использования атомной энергии с возможностью эксплуатации при температурах до 1000°С, размещаемых в ходовом зазоре между плоскими краевыми частями цилиндрического барабана и корпусом и уплотняемых посредством прижимных колец 6 и боковых крышек 5.Sealing of the internal working volume in the sluice valve body is ensured by means of stuffing
Таким образом, оригинальная конструкция цилиндрического барабана ротора 2 кроме основной функции дозированного перемещения сыпучего материала способна еще и выполнять функцию защиты узлов уплотнения и ходовых зазоров. Thus, the original design of the cylindrical drum of the
На боковой поверхности барабана ротора 2 в его центральной рабочей части 17 выбраны продольные полости 10 (шлюзы, ячейки) для сыпучего материала, посредством которых при вращении ротора 2 транспортируемый сыпучий материал дозированно перемещается из верхнего подающего патрубка 8 в нижний отводящий патрубок 9, а на краевых частях рабочей зоны 17 по краям его рабочих ячеек 10 выполнены буртики 11, за которыми выполнены защитные канавки 12, посредством которых часть сыпучего материала, вытесненная при перемещении из ячеек 10 в рабочей части поверхности барабана ротора 2, свободно пересыпается вниз в отводящий патрубок 9 через выемки 13 в нижних частях его сопряжения с корпусом 1 (фиг. 6, 7).On the side surface of the drum of the
Регулируемое вращение ротора 2 для регулирования дозированной подачи и дозированного перемещения сыпучего материала осуществляется посредством сопряженного с хвостовиком 16 ротора 2 мотора-редуктора 7.Adjustable rotation of the
Характерной отличительной особенностью конструкции барабана ротора 2 (фиг. 3-5) является его цилиндрическое исполнение с ячейками 10 (шлюзами) для сыпучего материала на цилиндрической поверхности, наличие буртиков 11 по краям продольных полостей 10, а также наличие защитных канавок 12, посредством которых часть сыпучего материала, вытесненная при перемещении из ячеек 10 в рабочей части поверхности барабана 2, свободно пересыпается вниз в отводящий патрубок 9 через выемки 13 в нижних частях сопряжения его горловины корпусом с шириной достаточной для перекрывания ширины защитных канавок 12 на поверхности барабана ротора 2 и длиной не менее сектора, равного 30°.A characteristic distinctive feature of the design of the rotor drum 2 (Fig. 3-5) is its cylindrical design with cells 10 (sluices) for bulk material on a cylindrical surface, the presence of
Шлюзовой затвор функционирует следующим образом:The airlock functions as follows:
Вращаясь, ротор 2 посредством продольных полостей 10 на поверхности цилиндрического барабана перемещает сыпучий материал из подающего патрубка 8 сверху вниз в отводящий патрубок 9 и далее по технологическому процессу.Rotating, the
Мелкие частицы сыпучего материала, размер которых хотя бы в одном направлении меньше размера ходового зазора между внутренней поверхностью цилиндрического корпуса 1 и поверхностью цилиндрического барабана ротора 2 в его рабочей зоне (обычно при средней точности обработки 0,3-0,5 мм), могут затягиваться (вытесняться) в ходовой зазор и попадать на буртики 11.Small particles of bulk material, the size of which is at least in one direction less than the size of the running gap between the inner surface of the
Поскольку ширина буртиков 11 подбирается таким образом, чтобы быть не более величины ходового зазора (не более 0,3-0,5 мм), то попавшие на буртики 11 мелкие частицы сыпучего материала, находясь в динамически неустойчивом положении при вращении барабана ротора падают или назад в продольные полости 10 или в защитные канавки 12 на цилиндрической поверхности барабана ротора. Since the width of the
Попавшие в выполняемые шириной и глубиной не менее двукратного размера максимально больших частиц сыпучего материала защитные канавки 12 мелкие частицы материала под действием гравитации свободно падают по ним вниз и через выемки 13 в верхних частях сопряжения горловины отводящего патрубка 9 с корпусом 1 (фиг. 6, 7) ссыпаются вниз вместе с основным потоком сыпучего материала в отводящем патрубке 9. Caught in the width and depth of at least two times the size of the largest particles of bulk material, the
Таким образом, полностью исключается возможность попадания мелких частиц сыпучего материала далее защитных канавок 12 в ходовые зазоры между вращающимся ротором 2 и корпусом 1 к узлам сальниковых уплотнений и подшипникам 3, тем самым полностью исключается возможность повреждения сальниковых колец 4 из терморасширенного графита и разгерметизации внутреннего рабочего объема шлюзового затвора, а также предотвращается повышенный износ по причине забивания частицами сыпучего материала ходовых зазоров и их попадания в подшипники 3.Thus, the possibility of small particles of bulk material entering further the
При этом не только полностью исключается возможность попадания частиц радиоактивного материала к узлам уплотнения, но и за счет исключения возможности забивания ходовых зазоров полностью исключается образование застойных зон, из которых затруднено вымывание радиоактивного вещества при дезактивации, и тем самым, предотвращается накопление радиоактивности.This not only completely excludes the possibility of particles of radioactive material getting to the sealing units, but also by eliminating the possibility of clogging the running gaps, the formation of stagnant zones is completely excluded, from which it is difficult to wash out the radioactive substance during deactivation, and thereby the accumulation of radioactivity is prevented.
Таким образом, предлагаемая оригинальная конструкция шлюзового затвора по сравнению с известными аналогами и прототипом обеспечивает высокую технологичность изготовления, функционирования и ремонта за счет простой, прочной и компактной конструкции, легкости и простоты доступа к внутренним механическим частям, точной центровки и исключении возможности температурной или механической деформации ротора, повышенной надежности простой конструкции ходовых узлов и узлов герметизации, а также конструктивных элементов их защиты.Thus, the proposed original design of the airlock, in comparison with the known analogues and the prototype, provides high manufacturability of manufacture, operation and repair due to a simple, durable and compact design, ease and ease of access to internal mechanical parts, accurate alignment and exclusion of the possibility of thermal or mechanical deformation. rotor, increased reliability of a simple design of chassis and sealing units, as well as structural elements of their protection.
Кроме этого, предлагаемая оригинальная конструкция шлюзового затвора по сравнению с известными аналогами и прототипом обеспечивает высокую герметичность в условиях высоких до 1000°С температур, отсутствие застойных зон с предотвращением накопления радиации и возможности эффективной дезактивации, возможность изготовления во взрывозащищенном исполнении. Это доказывает пригодность предлагаемого шлюзового затвора для эксплуатации при работе с радиоактивными высоконагретыми сыпучими материалами, в частности с сыпучими радиоактивными отходами. In addition, the proposed original design of the airlock, in comparison with the known analogues and the prototype, provides high tightness in conditions of high temperatures up to 1000 ° C, the absence of stagnant zones with the prevention of radiation accumulation and the possibility of effective decontamination, the possibility of manufacturing in an explosion-proof design. This proves the suitability of the proposed airlock for operation when working with highly heated radioactive bulk materials, in particular with bulk radioactive waste.
Таким образом, изготовление и использование предлагаемого шлюзового затвора обеспечивает уверенное достижение технического результата, а именно повышение его эффективного функционирования при работе с высоконагретыми радиоактивными сыпучими материалами, а также доказывает, что все существенные признаки полезной модели находятся в причинно-следственной связи с техническим результатом, получаемым от использования полезной модели.Thus, the manufacture and use of the proposed airlock ensures a confident achievement of the technical result, namely, an increase in its effective functioning when working with highly heated radioactive bulk materials, and also proves that all the essential features of a utility model are in causal relationship with the technical result obtained from the use of the utility model.
Конкретные материалы, особенности конструкции и технологии изготовления шлюзового затвора и/или его отдельных деталей выбирают обычным образом применительно к конкретным условиям его эксплуатации.Specific materials, design features and manufacturing technology of the sluice gate and / or its individual parts are selected in the usual way in relation to the specific conditions of its operation.
Изготовление опытных образцов и результаты натурных испытаний в реальных производственных условиях АЭС показали уверенное достижения технического результата.The production of prototypes and the results of field tests in real production conditions of the NPP showed a confident achievement of the technical result.
В качестве отдельных элементов и узлов предлагаемого шлюзового затвора могут быть использованы различные известные в технике материалы и конструктивные решения, обычно применяемые при изготовлении и применении шлюзового затвора.As individual elements and assemblies of the proposed sluice gate, various materials and design solutions known in the art can be used, which are usually used in the manufacture and use of a sluice gate.
Проведенный анализ показывает также, что все общие и частные признаки полезной модели являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе они не только достаточны для достижения цели полезной модели, но и позволяют реализовать полезную модель промышленным способом.The analysis also shows that all general and particular features of a utility model are essential, since each of them is necessary, and all together they are not only sufficient to achieve the goal of the utility model, but also allow the utility model to be implemented in an industrial way.
Учитывая новизну существенных признаков, техническое решение поставленной задачи, существенность всех общих и частных признаков полезной модели, доказанных в разделе «Уровень техники» и «Раскрытие полезной модели», доказанную в разделе «Осуществление полезной модели» техническую осуществимость и промышленную применимость полезной модели, успешное решение поставленной технической задачи и уверенное достижение требуемого технического результата при реализации и использовании полезной модели, по нашему мнению, заявленное полезная модель удовлетворяет всем требованиям охраноспособности, предъявляемым к полезным моделям.Considering the novelty of the essential features, the technical solution to the problem posed, the materiality of all general and particular features of the utility model, proven in the section "State of the art" and "Disclosure of the utility model", proved in the section "Implementation of the utility model", the technical feasibility and industrial applicability of the utility model, successful solving the technical problem and confidently achieving the required technical result in the implementation and use of the utility model, in our opinion, the declared utility model meets all the protection requirements for utility models.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021103530U RU204519U1 (en) | 2021-02-12 | 2021-02-12 | Airlock for highly heated radioactive bulk material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021103530U RU204519U1 (en) | 2021-02-12 | 2021-02-12 | Airlock for highly heated radioactive bulk material |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU204519U1 true RU204519U1 (en) | 2021-05-28 |
Family
ID=76313825
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021103530U RU204519U1 (en) | 2021-02-12 | 2021-02-12 | Airlock for highly heated radioactive bulk material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU204519U1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU662133A1 (en) * | 1974-04-17 | 1979-05-15 | Предприятие П/Я Р-6729 | Rotary feeder |
SU745823A1 (en) * | 1978-06-15 | 1980-07-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Технологии И Экономике Хранения,Транспортировки И Механизации Внесения В Почву Минеральных Удобрений | Sluice gate |
SU798001A1 (en) * | 1978-08-16 | 1981-01-23 | Предприятие П/Я А-3404 | Sluice feeder for pneumatic transport unit |
RU2319653C2 (en) * | 2005-11-25 | 2008-03-20 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Loose material sluice feeder, for instance, sponge titanium |
RU2526403C2 (en) * | 2012-09-27 | 2014-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВПО "ВГУИТ") | Sluice rotor feeder |
-
2021
- 2021-02-12 RU RU2021103530U patent/RU204519U1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU662133A1 (en) * | 1974-04-17 | 1979-05-15 | Предприятие П/Я Р-6729 | Rotary feeder |
SU745823A1 (en) * | 1978-06-15 | 1980-07-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Технологии И Экономике Хранения,Транспортировки И Механизации Внесения В Почву Минеральных Удобрений | Sluice gate |
SU798001A1 (en) * | 1978-08-16 | 1981-01-23 | Предприятие П/Я А-3404 | Sluice feeder for pneumatic transport unit |
RU2319653C2 (en) * | 2005-11-25 | 2008-03-20 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Loose material sluice feeder, for instance, sponge titanium |
RU2526403C2 (en) * | 2012-09-27 | 2014-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВПО "ВГУИТ") | Sluice rotor feeder |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5655853A (en) | Vertical-shaft airlock | |
US4881862A (en) | Screw seal | |
US3151784A (en) | Rotary air lock | |
US3574411A (en) | Side inlet rotary valve | |
RU204519U1 (en) | Airlock for highly heated radioactive bulk material | |
RU2758727C1 (en) | Rotary gate for a highly heated radioactive bulk material | |
RU2762435C1 (en) | Sluice rotor for highly heated radioactive bulk material | |
RU203416U1 (en) | Sluice rotor for highly heated radioactive bulk material | |
CN220811072U (en) | Automatic anti-blocking and blocking-removing device for pipeline of pneumatic conveying system | |
FI105175B (en) | Device for feeding material | |
CN103057919A (en) | Feeding machine for powder | |
CN109789932B (en) | Filling device for a packaging machine for filling bulk material into containers | |
CN207759566U (en) | Screw conveyor | |
CN106081514A (en) | A kind of air lock device | |
CN105173786A (en) | Rotary feeder sealed through air curtains | |
RU90426U1 (en) | GATEWAY FEEDER | |
CN110104454A (en) | A kind of dedicated pressure type disk feeder that disappears of flying dust feed bin | |
CN102424249B (en) | Self-sealing type spiral dust unloading valve | |
US6206247B1 (en) | Rotary valve for particulate materials | |
US2888175A (en) | Rotary seal valve | |
SU1033411A1 (en) | Sluice gate | |
CN108465360B (en) | High-efficient denitration ammonia injection system | |
CN205837838U (en) | A kind of air lock device | |
CN202186710U (en) | Self-sealing spiral dust discharging valve | |
CN106481860A (en) | A kind of three protection type wind powder actuator |