RU209325U1

RU209325U1 - DUST PIPE

Info

Publication number: RU209325U1
Application number: RU2020134000U
Authority: RU
Original assignee: Бондарев Алексей Михайлович
Priority date: 2020-10-15
Filing date: 2020-10-15
Publication date: 2022-03-15

Abstract

Полезная модель относится к трубам для транспорта пылевидных материалов, применяемых в различных отраслях производства, в нашем случае - на тепловых электростанциях, сжигающих твердое топливо в пылевидном состоянии. Полезная модель использует в трубе плавного поворота в вертикальной плоскости центробежное ускорение, направленное вверх и равное ускорению свободного падения «g» (9,8 м/с2). Это позволяет достичь эффекта «невесомости» потока аэросмеси в нем, уменьшить его сопротивление, исключить сепарацию пыли и появления пульсаций, что особенно важно для пылепроводов транспорта концентрированной пыли в схемах ПВКд.The utility model relates to pipes for the transport of pulverized materials used in various industries, in our case, at thermal power plants that burn solid fuel in a pulverized state. The utility model utilizes an upward centrifugal acceleration equal to the gravitational acceleration "g" (9.8 m/s2) in a smooth turn pipe in a vertical plane. This makes it possible to achieve the effect of “weightlessness” of the air mixture flow in it, reduce its resistance, exclude dust separation and the appearance of pulsations, which is especially important for dust pipelines for the transport of concentrated dust in PVCD schemes.

Description

Полезная модель относится к трубам для транспорта пылевидных материалов, применяемых в различных отраслях производства, в нашем случае - на тепловых электростанциях, сжигающих твердое топливо в пылевидном состоянии.The utility model relates to pipes for the transport of pulverized materials used in various industries, in our case, at thermal power plants that burn solid fuel in a pulverized state.

Пылепроводы (более обобщенно - пылегазовоздухопроводы) при этом необходимы, как транспортирующее эту пыль (воздухом или газом) средство как внутри пылесистемы, перемалывающей кусковой уголь в угольную пыль, так и внешний транспорт готовой пыли от пылесистемы к горелкам парогенератора в виде запыленного воздушного потока - аэросмеси. Исходной точкой описания полезной модели пылепровода как его начала является место его примыкания к смесителю, где смешивается поток, дозируемый питателем из бункера готовой пыли, с транспортирующим ее воздухом от низконапорного вентилятора или сжатым воздухом от турбокомпрессора. Конечная точка - место ввода этого потока в горелку.Dust pipelines (more generally, dust and gas air pipelines) are necessary as a means of transporting this dust (by air or gas) both inside the dust system, grinding lump coal into coal dust, and external transport of finished dust from the dust system to the burners of the steam generator in the form of a dusty air flow - an aero mixture . The starting point for describing the utility model of the dust pipeline as its beginning is the place where it adjoins the mixer, where the flow dosed by the feeder from the finished dust hopper is mixed with the air transporting it from a low-pressure fan or compressed air from a turbocharger. The end point is where this stream enters the burner.

Для дальнейшей простоты описания на рисунке условно обозначим эти точки символами С-смеситель и Г-горелка, находящиеся между собой на одном геодезическом уровне. Передача пыли от пылесистемы котлу (от С к Г) - это не простая перекачка пылевидного материала из одной точки в другую, например из бункера в бункер. Поток включен в технологический цикл по обеспечению бесперебойного и равномерного поступления регулируемого количества топлива в топку, в которой каждая пылинка сгорает за 3 секунды, а суммарно 30-40 кг за это же время. Поэтому этот поток должен быть строго постоянен во времени. Вопрос постоянства, исключения пульсаций и сопротивлений потоку и решает ПМ Пылепровод.For further simplicity of description in the figure, we will conditionally designate these points as C-mixer and G-burner, which are located at the same geodesic level with each other. The transfer of dust from the dust system to the boiler (from C to D) is not a simple transfer of pulverized material from one point to another, for example from bunker to bunker. The flow is included in the technological cycle to ensure uninterrupted and uniform supply of a regulated amount of fuel to the furnace, in which each dust grain burns out in 3 seconds, and a total of 30-40 kg during the same time. Therefore, this flow must be strictly constant in time. The issue of constancy, exclusion of pulsations and resistance to flow is solved by PM Dust Pipeline.

В подобном потоке аэросмеси частицы пыли подвержены перемещению под действием сил сопротивления при обтекании их движущимся воздухом и сил падения вниз под действием земного притяжения. При этом в горизонтальной трубе наблюдается сепарация наиболее крупных частиц за счет силы тяжести вниз и скольжение их по нижней образующей трубы. Возникает рост сопротивления их движению, отставание от общего потока и возникновение поршнеобразных сгустков и скоплений - «дюн», вызывающих пульсации в сжимаемом потоке аэросмеси, т.е. пульсации имеют причинно-следственную связь с сепарацией пылинок в потоке аэросмеси при горизонтальном движении - вывод 1.In such an air mixture flow, dust particles are subject to movement under the action of resistance forces when moving air flows around them and forces of falling down under the influence of gravity. In this case, in a horizontal pipe, separation of the largest particles is observed due to gravity downwards and their sliding along the lower generatrix of the pipe. There is an increase in resistance to their movement, lagging behind the general flow and the appearance of piston-like clots and clusters - "dunes", causing pulsations in the compressible flow of the air mixture, i.e. pulsations have a causal relationship with the separation of dust particles in the air mixture flow during horizontal movement - conclusion 1.

Экспериментально было установлено, что для исключения сепарации пыли в пылепроводах диаметром 300 мм и более горизонтальных участков не должно быть. «Правила взрывобезопасности топливоподачи и установок для приготовления и сжигания пылевидного топлива» (РД 153-34.1-03.352 - 99», пункт 3.3.1) устанавливают жесткие требования к компоновке пылепроводов при их трассировке. Их следует выполнять с углом наклона к горизонту не менее 45°. Это в первую очередь относится к длинным пылепроводам, когда расстояние С-Г (смеситель-горелка) и пролет в прямом измерении L становится равным около 4 м и более, и в нижней части сечения трубы успевают возникнуть движущиеся скопления-«дюны», вызывающие пульсации. В конечном итоге проблема пульсаций решалась, помимо угла наклона пылепровода, увеличением давления перед смесителем (местом ввода пыли в поток воздуха) и дополнительным расходом мощности на транспорт пыли от пылесистемы к горелке котла при более высокой скорости движения в трубе. Несмотря на это на реакционных углях сепарация и отложения пыли в горизонтальных пылепроводах диаметром 426 мм и более даже на коротких прямых участках приводили к ее отложению и загоранию внутри пылепровода, нарушению его геометрии и невозможности дальнейшего использования. Поэтому накопленный прошедший большой опыт выявление пульсаций и факты отложения пыли в горизонтальных участках пылепроводов подтверждают наличие причинно-следственной связи с явлением сепарации пыли по выводу 1, которая является главной первопричиной и которую необходимо по возможности исключать.It was experimentally established that in order to exclude dust separation in dust pipelines with a diameter of 300 mm and more, there should be no horizontal sections. "Rules for the explosion safety of fuel supply and installations for the preparation and combustion of pulverized fuel" (RD 153-34.1-03.352 - 99, paragraph 3.3.1) establish strict requirements for the layout of dust pipelines during their routing. They should be performed with an angle of inclination to the horizon of at least 45 °. This primarily applies to long dust pipelines, when the distance C-G (mixer-burner) and the span in direct measurement L becomes equal to about 4 m or more, and in the lower part of the pipe section, moving accumulations-“dunes” have time to appear, causing pulsations . Ultimately, the problem of pulsations was solved, in addition to the angle of inclination of the dust pipeline, by increasing the pressure in front of the mixer (the place where dust enters the air flow) and additional power consumption for transporting dust from the dust system to the boiler burner at a higher speed in the pipe. Despite this, on reaction coals, the separation and deposition of dust in horizontal dust pipelines with a diameter of 426 mm or more, even in short straight sections, led to its deposition and ignition inside the dust pipeline, violation of its geometry and the impossibility of further use. Therefore, the accumulated past great experience in identifying pulsations and the facts of dust deposition in horizontal sections of dust pipelines confirm the existence of a causal relationship with the phenomenon of dust separation at outlet 1, which is the main root cause and which must be excluded as far as possible.

В схемах подачи Пыли с Высокой Концентрацией под давлением (далее ПВК), получивших широкое распространение в последние 30-40 лет, применяются пылепроводы диаметром 50-80 мм, при концентрациях пыли в аэросмеси 10-40 кг пыли/на кг воздуха (загорание в них невозможно) и скоростях 6-14 м/с (вместо скорости 25-35 м/с и низких концентрациях 0,3-0,5 кг/кг для труб 300-400 мм ранее). При этом оказалось, что пульсация процесса подачи топлива стала более злободневной и сложной проблемой. Увеличение пульсаций в пылепроводе вызывает увеличение пульсаций горения и колебания разрежения в топке с амплитудой 0±15 мм вод. ст. (кг/м²). и приводят к вероятностным выбросам горячих газов (опасному выбросу огня) из лючков и необходимости снижать нагрузку. Несение же требуемой нагрузки (мощности) котлом является решающим фактором. Неудачно, с ошибками спроектированная и действующая система ПВК каждый раз требует реконструкции и наладки безпульсационного режима.In the schemes for supplying Dust with a High Concentration under pressure (hereinafter referred to as HPC), which have become widespread in the last 30-40 years, dust pipelines with a diameter of 50-80 mm are used, with dust concentrations in the air mixture of 10-40 kg of dust/kg of air (burning in them impossible) and speeds of 6-14 m/s (instead of speeds of 25-35 m/s and low concentrations of 0.3-0.5 kg/kg for pipes 300-400 mm earlier). At the same time, it turned out that the pulsation of the fuel supply process has become a more topical and complex problem. An increase in fluctuations in the dust pipeline causes an increase in combustion fluctuations and rarefaction fluctuations in the furnace with an amplitude of 0 ± 15 mm of water. Art. (kg / m ² ). and lead to probabilistic release of hot gases (dangerous release of fire) from hatches and the need to reduce the load. Bearing the required load (power) by the boiler is a decisive factor. Unsuccessfully, with errors, the designed and operating PVK system each time requires reconstruction and adjustment of the pulsation-free mode.

Исходным примером схемы и техническим решением устройства системы ПВК в освоенных ранее низко концентрированных схемах, предшествовавших ПВК, является система ПВК (авторское свидетельство - патент №861856, кл. F23K 3/02, опубликовано 07.09.1981 г., Бюллетень №3), содержащая бункер с пылепитателем и подсоединенным к нему вертикальным пылепроводом (ВП). ВП был новым элементом, который ранее между питателем и смесителем отсутствовал. Теперь он стал необходим как пылевой затвор для исключения перетока сжатого воздуха из смесителя через пылепитатель в бункер с перепадом давлений ΔР-«смеситель-бункер» более 2000 кг/м². В обычных схемах ΔР=150 кг/м² обходились без затвора.The original example of a circuit and a technical solution for the device of a PVC system in previously mastered low-concentration circuits that preceded PVC is a PVC system (author's certificate - patent No. a hopper with a dust feeder and a vertical dust pipeline (VP) connected to it. The VP was a new element that was previously absent between the feeder and the mixer. Now it has become necessary as a dust seal to prevent the flow of compressed air from the mixer through the dust feeder into the bunker with a pressure drop ΔР-“mixer-bunker” of more than 2000 kg/m ² . In conventional schemes, ΔР=150 kg/m ² was dispensed with without a shutter.

Величина максимального давления, создаваемая в смесителе, определяется величиной статического напора пыли в ВП, под которым смеситель и установлен. Эта величина должна быть всегда больше суммарной величины сопротивления ΣΔP потоку аэросмеси, перекачивающей пыль (от смесителя С до горелки Г) в схеме ПВК в нужном объеме.The value of the maximum pressure created in the mixer is determined by the value of the static pressure of dust in the VP, under which the mixer is installed. This value must always be greater than the total resistance value ΣΔP to the flow of the air mixture pumping dust (from mixer C to burner D) in the PVK circuit in the required volume.

Однако в схеме ПВК часть пылепроводов одного котла, которые по разным причинам (разная длина, количество поворотов и т.д.) при скорости на чистом воздухе, имеющей незначительную разницу по сопротивлению в точке «С», при подаче ими высоко концентрированной пыли резко выделяются по увеличенному сопротивлению. Это результат возникновения в них явления сепарации, отложений, движущихся «дюн» и, как следствие, возникновение пульсаций по вышеописанному выводу 1.However, in the PVK scheme, part of the dust pipelines of one boiler, which, for various reasons (different lengths, number of turns, etc.), at a speed in clean air, which has a slight difference in resistance at point "C", when they supply highly concentrated dust, stand out sharply by increased resistance. This is the result of the occurrence in them of the phenomenon of separation, deposits, moving "dunes" and, as a result, the occurrence of pulsations according to the above conclusion 1.

Система ПВКд (патент на полезную модель №84947 ,кл. F23K 3/02, опубликовано 20.07.2009 Бюл. №20, прототип), содержащая бункер пыли с питателем, вертикальный пылепровод-ВП. Смеситель и пылепровод транспорта пыли с высокой концентрацией (ПВК) существенно улучшает работу пылепроводов к дальним и ближним горелкам. Это улучшение достигнуто за счет выполнения в смесителе сопла регулируемого сечения, обеспечивающее возможность получения нужной скорости в каждом пылепроводе ПВК, оптимальной по условиям исключения пульсации.PVKd system (utility model patent No. 84947, class F23K 3/02, published on July 20, 2009 Bull. No. 20, prototype), containing a dust hopper with a feeder, a vertical dust pipeline-VP. The mixer and dust pipeline for the transport of dust with a high concentration (HPC) significantly improves the operation of the dust pipelines to the far and near burners. This improvement was achieved due to the execution of a nozzle of adjustable cross section in the mixer, which makes it possible to obtain the desired speed in each dust pipeline of the PVC, which is optimal in terms of eliminating pulsation.

Короткие пылепроводы позволяют уменьшить скорость и без пульсаций увеличить их нагрузку. Это в определенной степени улучшает конечный результат. Однако с увеличением длины пылепроводов вопросы устройства и уменьшения поворотов, как и их угол наклона к горизонту, требуют дополнительного анализа и проработки новых вариантов, так как проблема исключения пульсаций в действующих и проектируемых моделей ПВК полностью не решена. При этом новые успешные варианты отсутствуют, а новых идей и подходов к решению проблемы нет.Short dust pipes make it possible to reduce the speed and increase their load without pulsations. This improves the end result to a certain extent. However, with an increase in the length of dust pipelines, the issues of arrangement and reduction of turns, as well as their angle of inclination to the horizon, require additional analysis and development of new options, since the problem of eliminating pulsations in existing and projected models of PVC has not been completely resolved. At the same time, there are no new successful options, and there are no new ideas and approaches to solving the problem.

Задачей ПМ Пылепровод является снижение пульсаций движения аэросмеси в пылепроводе.The task of the PM Dust pipeline is to reduce the pulsations of the movement of the air mixture in the dust pipeline.

Как уже ясно из вышесказанного, пульсации связаны с силами земного притяжения, которые нельзя устранить. Но, однако, возможно создать условия, способные их нейтрализовать или уменьшить. Таким условием может стать явление «невесомость», создание которой обосновано ПМ Пылепровод и выполняет эту задачу. «Невесомость» возникает тогда, когда при сложении 2-х сил (далее ускорений), например силы тяжести, направленной вниз, и центробежной силы, направленной вверх, результирующая равна нулю. Явление «невесомость» исключает воздействие силы тяжести на частицы пыли вниз и исключает их сепарацию в потоке аэросмеси. Создание «невесомости» основано на базе использования научных законов о движении Ньютона.As is already clear from the above, pulsations are associated with the forces of terrestrial attraction, which cannot be eliminated. But, however, it is possible to create conditions that can neutralize or reduce them. Such a condition can be the phenomenon of "weightlessness", the creation of which is justified by the PM Dust Pipeline and performs this task. "Weightlessness" occurs when, when adding 2 forces (hereinafter referred to as accelerations), for example, gravity, directed downwards, and centrifugal force, directed upwards, the resultant is equal to zero. The phenomenon of "weightlessness" excludes the effect of gravity on dust particles downwards and excludes their separation in the air mixture flow. The creation of "weightlessness" is based on the use of Newton's scientific laws of motion.

Согласно второму закону, при круговом движении на движущееся по кругу материальное тело действует центробежная сила пропорциональная массе и центробежному ускорению. В, свою очередь, центробежное ускорение

(м/с²) равно квадрату скорости v²(м²/с²), деленному на радиус r(м). Математически этот закон записывается

, из которого следует формула для нахождения нужного радиуса

- формула 1.According to the second law, in a circular motion, a material body moving in a circle is affected by a centrifugal force proportional to the mass and centrifugal acceleration. In turn, centrifugal acceleration

(m/s ² ) is equal to the square of the speed v ² (m ² /s ² ) divided by the radius r(m). Mathematically, this law is written

, from which follows the formula for finding the desired radius

- Formula 1.

При используемых скоростях в пылепроводах ПВК 6-12 м/с (Решение №16, стр. 16. Методические указания по применению и расчету системы подачи пыли высокой концентрации, Москва, 1976 г) минимальная длина радиуса при поворотах - 1 м нежелательна, так как величина центробежного ускорения для таких поворотов очень высока, и, например, для 12 м/с равна 144 м/с² - больше известного нам ускорения свободного падения «g»=9,8 в 14,6 раз. Радиус необходимо увеличивать так, чтобы величина центробежного ускорения была уменьшена и приближена к величине «g» для любой скорости. Так для скорости в ПВК 10 м/с ускорение, равное «g», получается при радиусе поворота

= 10²/9,8, равным 10,183 м, округленно 10 м. Для скорости 12 м/с радиус будет равен 14,4 м, а для 6 м/с - 3,6 м. При этих радиусах возникающее ускорение при повороте равно 9,8 м/с², т.е. величине ускорения свободного падения «g». Следовательно, величина поворота трубы нужным радиусом, рассчитанным по формуле 1:

, является существенным признаком №1 в ПМWhen the speeds used in the PVC dust pipelines are 6-12 m/s (Decision No. 16, p. 16. Guidelines for the use and calculation of a high-concentration dust supply system, Moscow, 1976), the minimum radius length when turning - 1 m is undesirable, since the value of centrifugal acceleration for such turns is very high, and, for example, for 12 m / s it is 144 m / s ² - more than the acceleration of free fall known to us "g" \u003d 9.8 by 14.6 times. The radius must be increased so that the value of the centrifugal acceleration is reduced and approaches the value of "g" for any speed. So for a speed in the PVC of 10 m / s, an acceleration equal to "g" is obtained with a turning radius

\u003d 10 ² /9.8, equal to 10.183 m, rounded 10 m. For a speed of 12 m / s, the radius will be 14.4 m, and for 6 m / s - 3.6 m. With these radii, the resulting acceleration when turning is 9.8 m / s ² , i.e. gravitational acceleration "g". Therefore, the amount of pipe rotation with the desired radius, calculated by formula 1:

, is an essential feature No. 1 in PM

Пылепровод для создания в нем явления «невесомость».Dust pipeline to create the phenomenon of "weightlessness" in it.

Однако земное притяжение действует всегда вертикально и вниз. Поэтому невесомость может возникнуть для компенсирующих его сил, если они действуют только в вертикальной плоскости и вверх. Поэтому поворот пылепровода должен быть выполнен в вертикальной плоскости и выпуклостью вверх с ускорениями, направленными вверх. При ускорении, равным 9,8 м/с², направленным вертикально вверх при повороте, и ускорении свободного падения вниз «g»=9,8 м/с², суммарное вертикальное ускорение, как и сила, действующая на проходящую через поворот пылепровода массу потока аэросмеси (все мелкие и крупные частицы и воздух), равна нулю. Получен реальный факт возможности исключения влияния ускорения земного притяжения - ускорения свободного падения «g», равного 9,8 м/с², на протекающий поток аэросмеси искусственным ускорением, равным величине 9,8 м/с², направленном вверх, и появления явления «невесомость» в трубе ПМ Пылепровод.However, gravity always acts vertically and downwards. Therefore, weightlessness can arise for compensating forces if they act only in the vertical plane and upwards. Therefore, the rotation of the dust pipeline must be performed in a vertical plane and with a bulge upwards with accelerations directed upwards. With an acceleration equal to 9.8 m / s ² directed vertically upwards when turning, and the acceleration of free fall down "g" \u003d 9.8 m / s ² , the total vertical acceleration, as well as the force acting on the mass passing through the turn of the dust pipe air mixture flow (all small and large particles and air) is equal to zero. The real fact of the possibility of eliminating the influence of the acceleration of the earth's gravity - the acceleration of free fall "g", equal to 9.8 m / s ² , on the flowing flow of the air mixture by artificial acceleration, equal to the value of 9.8 m / s ² , directed upwards, and the appearance of the phenomenon " weightlessness” in the PM pipe Dust pipeline.

Следовательно признаки: «выполнение поворота в вертикальной плоскости» (признак №2) и «поворот выпуклостью вверх» (признак №3) по отдельности являются существенными признаками для создания явления «невесомость». А совместно с признаком №1 совокупность всех трех указанных существенных признаков является обязательным условием и нужными границами создания явления «невесомость» в ПМ Пылепровод. При отсутствии любого из означенных признаков №1, 2, 3 создание явления «невесомость» невозможно. Этого достаточно для формулирования отличительной части независимого пункта 1 формулы ПМ Пылепровод.Therefore, the signs: “performing a turn in the vertical plane” (feature No. 2) and “turning with a bulge upwards” (feature No. 3) separately are essential signs for creating the “weightlessness” phenomenon. And together with feature No. 1, the combination of all three of these essential features is a prerequisite and necessary boundaries for the creation of the "weightlessness" phenomenon in the PM Dust Pipeline. In the absence of any of the aforementioned signs No. 1, 2, 3, the creation of the “weightlessness” phenomenon is impossible. This is sufficient to formulate the distinctive part of the independent paragraph 1 of the formula PM Dust pipeline.

Но поскольку радиус в вертикальной плоскости изогнутого пылепровода совпадает с вертикалью свободного падения только в самой верхней точке «О», в которой поворот и касательная к нему горизонтальны, то и расчетная, математически точная разница ускорений (и сил), равная нулю, окажется справедливой лишь в этой единственной точке. Именно в этой теоретической точке «О» понятие полученного явления «невесомость» оказывается безукоризненно справедливым. На остальной изогнутой части в обе стороны от точки «О» радиус оказывается под углом «α» к вертикали. При этом в вычете у силы земного притяжения участвует не вся центробежная сила, совпадающая с вектором радиуса, а только ее вертикальная составляющая. По остальной длине в обе стороны от точки «О» она снижена пропорционально косинусу угла «α» между радиусом и вертикалью (рисунок). Например, при дуге пылепровода 60° в пролете L=10 м (радиус 10 м, скорость 10 м/с) компенсирующее ускорение в точке «О»

= 9,8 м/с². На концах же А и Б дуги АБ пылепровода с углами 60°/2=30° вычитаемое ускорение будет уменьшено с 9,8 до 8,4 м/с², а оставшееся от вычета, ускорение свободного падения в этих точках останется равным 1,4 м/с² (Cos30°=0,86, и:

= 9,8-9,8*0,86=1,4 м/с²).But since the radius in the vertical plane of the curved dust pipe coincides with the vertical of free fall only at the highest point "O", in which the turn and the tangent to it are horizontal, then the calculated, mathematically exact difference in accelerations (and forces), equal to zero, will only be valid at this single point. It is at this theoretical point "O" that the concept of the obtained phenomenon "weightlessness" turns out to be irreproachably fair. On the rest of the curved part, on both sides of the point "O", the radius is at an angle "α" to the vertical. At the same time, not the entire centrifugal force, which coincides with the radius vector, but only its vertical component, participates in the deduction of the force of gravity. For the rest of the length on both sides of the "O" point, it is reduced in proportion to the cosine of the angle "α" between the radius and the vertical (figure). For example, with a dust pipeline arc of 60° in the span L=10 m (radius 10 m, speed 10 m/s), compensating acceleration at point “O”

\u003d 9.8 m / s ² . At the ends A and B of the arc AB of the dust pipeline with angles of 60°/2=30°, the subtracted acceleration will be reduced from 9.8 to 8.4 m/s ² , and the remaining from the deduction, the free fall acceleration at these points will remain equal to 1, 4 m/s ² (Cos30°=0.86, and:

\u003d 9.8-9.8 * 0.86 \u003d 1.4 m / s ² ).

При этом на концах дуги АБ пылепровода ускорение свободного падения снижено хотя на 86%, а не полностью на 100%, явление «невесомость» эффективно «работает», оставляя ускорение свободному падению лишь 1,4 - меньшее, чем «g»=9,8 м/с² в 7 раз, и сепарация соответственно основательно уменьшена. А вблизи точки «О» при отклонении радиуса от вертикали на угол, например, 5° ускорение вверх равно 9,76 м/с² (снижено на 0,04), на 10° - 9,65 м/с² (снижено на 0,15), т.е. при указанных углах 5-10° ускорение вниз равно 0,04-0,15 м/с² - практически отсутствует.At the same time, at the ends of the AB arc of the dust pipeline, the free fall acceleration is reduced by at least 86%, and not completely by 100%, the "weightlessness" phenomenon effectively "works", leaving the free fall acceleration only 1.4 - less than "g" = 9, 8 m/s ² by 7 times, and separation is substantially reduced accordingly. And near the “O” point, when the radius deviates from the vertical by an angle, for example, 5 °, the upward acceleration is 9.76 m / s ² (reduced by 0.04), by 10 ° - 9.65 m / s ² (reduced by 0.15), i.e. at the indicated angles of 5-10°, the downward acceleration is 0.04-0.15 m/s ² - practically absent.

Для математического же идеала получения явления «невесомость» по длине всей дуги в обе стороны от точки «О» радиус поворота по формуле 1 должен быть уменьшен к концам с введением коэффициента «косинус α». Например, для концов А и Б радиус равен

Cosα=(10²/9,8)*0,86=8,8 м - вместо 10 м. При этом явление «невесомость» будет создано на всей длине поворота трубы ПМ Пылепровод полностью (зависимый пункт 2 формулы).For the mathematical ideal of obtaining the “weightlessness” phenomenon along the length of the entire arc in both directions from the “O” point, the turning radius according to formula 1 should be reduced towards the ends with the introduction of the “cosine α” coefficient. For example, for ends A and B, the radius is

Cosα=(10 ² /9.8)*0.86=8.8 m - instead of 10 m. In this case, the phenomenon of "weightlessness" will be created over the entire length of the pipe turn PM Dust pipeline completely (dependent clause 2 of the formula).

Таким образом, теоретическая возможность создания явления «невесомость» становится практической реальностью для аэросмеси в работающем пылепроводе. Это стало возможным лишь при использовании совокупности трех существенных факторов: радиуса нужной величины для создания центробежного ускорения, равного «g»=9,8 м/с², поворота в вертикальной плоскости, поворота выпуклостью вверх.Thus, the theoretical possibility of creating the “weightlessness” phenomenon becomes a practical reality for the air mixture in a working dust pipeline. This became possible only when using a combination of three essential factors: the radius of the desired value to create a centrifugal acceleration equal to "g"=9.8 m/s ² , turn in a vertical plane, turn the bulge up.

С осуществлением явления «невесомость» появляется возможность осуществления технического результата ПМ Пылепровод - снижение пульсации движения аэросмеси в нем: нет притяжения частиц вниз - нет, согласно выводу 1, и сепарации пыли, возникновения «поршнеобразных сгустков» или «дюн», тормозящих аэросмесь, при движении ее в пылепроводе - пульсации.With the implementation of the “weightlessness” phenomenon, it becomes possible to implement the technical result of the PM Dust Pipeline - reducing the pulsation of the movement of the air mixture in it: there is no downward attraction of particles - no, according to conclusion 1, and dust separation, the occurrence of “piston-like clots” or “dunes” that slow down the air mixture, when its movement in the dust pipeline - pulsations.

Полезная модель Пылепровод показана на рисунке. Пылепровод состоит из двух трубных деталей: разгонной прямой трубы 1 и изогнутого поворота трубы 2, выполненного в вертикальной плоскости выпуклостью вверх. Труба 1 своим входным концом соединена со смесителем в точке «С», а в точке «А» с изогнутой трубой 2. Второй конец трубы 2 соединен в точке «Б» с горелкой топки котла напрямую или через конечную дополнительную трубу и точку Г. Поворот трубы 2 выполнен радиусом R, который в верхней точке поворота «О» направлен вертикально вверх и совпадает с вертикалью свободного падения. Точка «О» не материальна, но может быть определена как средина трубы 2 - при одинаковом геодезическом уровне А и Б. Расстояние АБ равно L. Угол «α» - угол между вертикалью и радиусом R.The utility model Dust pipe is shown in the figure. The dust pipeline consists of two pipe parts: an accelerating straight pipe 1 and a curved turn of the pipe 2, made in a vertical plane with a bulge upwards. The pipe 1 is connected with its inlet end to the mixer at point "C", and at point "A" with a curved pipe 2. The second end of the pipe 2 is connected at point "B" to the burner of the boiler furnace directly or through the final additional pipe and point D. Rotation pipe 2 is made with a radius R, which at the upper turning point "O" is directed vertically upwards and coincides with the free fall vertical. Point "O" is not material, but can be defined as the middle of pipe 2 - with the same geodetic level A and B. Distance AB is L. Angle "α" is the angle between the vertical and radius R.

Осуществление полезной модели Пылепровод. Как уже было упомянуто, явление «невесомость» связано с законом всемирного тяготения, который был открыт и обоснован в 17-18 веке Ньютоном. Приведенная им зависимость

позволила вычислить физическую величину ускорения свободного падения «g»=9,8 м/c² на поверхности планеты Земля и настоящую «невесомость в космосе», при достижении скорости V=(R*«g»)^1/2=(6000000*9,8)^1/2=7,7 км/с (радиус Земли «R» принят 6000000 м). Эта скорость была достигнута при запуске спутника в 1957 году в СССР. Все известные нам «невесомости», учитываемые, например, при строительстве мостов, трамплинов, расчетов траекторий пуль, снарядов, траектории тренировочных самолетов, различные «мертвые петли», в том числе в трюках с автомобилями по вертикальной окружности и т.д., осуществляются по-этому же закону при меньших скоростях и радиусах. Для полезной модели Пылепровод расчет «невесомости» произведен так же по этому закону для диапазона скоростей 6-14 м/с и радиусов 3,6-19,6 м.Implementation of utility model Dust pipeline. As already mentioned, the phenomenon of "weightlessness" is associated with the law of universal gravitation, which was discovered and substantiated in the 17th-18th century by Newton. The dependence given by him

made it possible to calculate the physical value of the free fall acceleration “g” = 9.8 m / s ² on the surface of the planet Earth and the real “weightlessness in space”, when the speed V = (R * “g”) ^1/2 = (6000000 * 9) is reached ,8) ^1/2 \u003d 7.7 km / s (the radius of the Earth "R" is assumed to be 6,000,000 m). This speed was achieved when the satellite was launched in 1957 in the USSR. All the "weightlessness" known to us, taken into account, for example, in the construction of bridges, springboards, calculations of the trajectories of bullets, shells, the trajectory of training aircraft, various "dead loops", including tricks with cars along a vertical circle, etc., are carried out according to the same law at lower speeds and radii. For the Dust Pipeline utility model, the calculation of "weightlessness" was also made according to this law for the speed range of 6-14 m/s and radii of 3.6-19.6 m.

Осуществление 1. Выполняется поворот трубы 2 нужным радиусом, например 10 м с проверкой точности его прилегания на горизонтальной плоскости. 2. При монтаже готового поворота - трубы 2 обеспечивается вертикальность положения его плоскости. 3. Поворот устанавливается с фиксацией в точках А и Б с помощью сварки выпуклостью вверх и фиксации вертикальности плоскости с помощью подвесок между точками А и Б. При наличии соединений начала трубы 2 - точки А с разгонной трубой 1 смесителя С и конца Б с горелкой ПМ Пылепровод» готов к работе. Наличие всех существенных признаков по пп. 1, 2, 3 в ПМ Пылепровод соблюдено в материале и соответствует теоретической модели для осуществления явления «невесомость». ПМ Пылепровод работает следующим образом. Образовавшаяся в смесителе «С» из двух сред «пыль-воздух» аэросмесь под давлением поступает на вход собственно пылепровода, в его прямую часть - трубу 1, где происходит разгон пыли до нужной скорости, ее полное перемешивание с воздухом и выравнивание профиля скоростей по сечению пылепровода. В точке «А» аэросмесь из трубы 1 поступает в зону поворота трубы 2, выполненного в вертикальной плоскости выпуклостью вверх. Под действием центробежного ускорения в трубе 2 на каждую твердую частицу аэросмеси и несущую ее частицу воздуха действует центробежное ускорение вверх, противоположное ускорению свободного падения вниз. Возникает действительное явление «невесомость» на этом участке при тех же трех существенных признаках, которые были рассчитаны теоретически для точки «О» и указаны в формуле ПМ: величина радиуса поворота обеспечивает при движении ускорение 9,8 м/с²; плоскость поворота вертикальна; поворот выполнен выпуклостью вверх. Наличие трех существенных признаков - соблюдено. Следовательно, опытная ПМ Пылепровод соответствует теоретической и обеспечивает явление «невесомость» при движении потока аэросмеси в трубе 2 в натуральной форме. В итоге осуществления явления «невесомость» для потока аэросмеси в ПМ Пылепровод в соответствии с имеющейся причинно-следственной связью исключена сепарация крупных частиц вниз и образование поршнеобразных сгустков и «дюн», движение аэросмеси постоянно во времени, пульсации отсутствуют. Достигнут технический результат, поставленный ПМ Пылепровод, выполнена задача - снижены пульсации движения аэросмеси в пылепроводе с осуществлением явления «невесомость» в нем.Implementation 1. The pipe 2 is rotated with the desired radius, for example 10 m, with the accuracy of its fit on the horizontal plane checked. 2. When mounting the finished turn - pipe 2, the vertical position of its plane is ensured. 3. The turn is fixed with fixation at points A and B by welding with the convex upwards and fixing the verticality of the plane with the help of hangers between points A and B. If there are connections between the beginning of pipe 2 - point A with the accelerating pipe 1 of the mixer C and the end B with the PM burner Dust pipe" is ready for work. The presence of all essential features according to paragraphs. 1, 2, 3 in PM The dust pipeline is observed in the material and corresponds to the theoretical model for the implementation of the "weightlessness" phenomenon. PM Dust pipeline works as follows. The aero mixture formed in the mixer "C" from two media "dust-air" under pressure enters the inlet of the dust pipeline itself, into its straight part - pipe 1, where the dust is accelerated to the desired speed, it is completely mixed with air and the velocity profile is aligned along the cross section dust pipeline. At point "A", the air mixture from pipe 1 enters the zone of rotation of pipe 2, made in a vertical plane with a bulge upwards. Under the action of centrifugal acceleration in pipe 2, each solid particle of the air mixture and the air particle carrying it is subjected to a centrifugal upward acceleration, opposite to the acceleration of free fall downwards. There is a real phenomenon of “weightlessness” in this area with the same three essential features that were calculated theoretically for the point “O” and indicated in the PM formula: the value of the turning radius provides an acceleration of 9.8 m/s ² during movement; the plane of rotation is vertical; the turn is made convex upwards. The presence of three essential features - observed. Therefore, the experimental PM Dust pipeline corresponds to the theoretical one and provides the phenomenon of "weightlessness" when the air mixture flow moves in the pipe 2 in its natural form. As a result of the implementation of the “weightlessness” phenomenon for the air mixture flow in the PM Dust Pipeline, in accordance with the existing cause-and-effect relationship, the separation of large particles downwards and the formation of piston-like clots and “dunes” are excluded, the movement of the air mixture is constant in time, there are no pulsations. The technical result set by the PM Dust pipeline has been achieved, the task has been completed - the pulsations of the air mixture in the dust pipeline have been reduced with the implementation of the "weightlessness" phenomenon in it.

Если считать, что масштаб фигуры на чертеже соблюден и радиус R равен L, тогда для скоростей 6, 8, 10, 12 и 14 м/с R и L будут равны соответственно: 3,6; 6,4; 10; 14,4; 19,6 м. При этом во всем этом диапазоне длин R и L от 3,6 до 19,6 м, возникающее ускорение вверх, при повороте равно 9,8 м/с², т.е. величине ускорения свободного падения «g» и явление «невесомость» возникает во всем диапазоне скоростей от 6 до 14 м/с. Этот диапазон можно считать оптимальным в схемах транспорта аэросмеси с высокой концентрацией - ПВК, так как труба 2 при R≥19,6 м трудно выполнима при изготовлении и монтаже, а при R≤3,6 мало актуальна для ПМ Пылепровод.If we assume that the scale of the figure in the drawing is observed and the radius R is equal to L, then for speeds of 6, 8, 10, 12 and 14 m/s R and L will be equal, respectively: 3.6; 6.4; 10; 14.4; 19.6 m. At the same time, in this entire range of lengths R and L from 3.6 to 19.6 m, the resulting upward acceleration during rotation is 9.8 m / s ² , i.e. gravitational acceleration "g" and the phenomenon of "weightlessness" occurs in the entire range of speeds from 6 to 14 m/s. This range can be considered optimal in the schemes for transporting an aero mixture with a high concentration - PVC, since pipe 2 at R≥19.6 m is difficult to manufacture and install, and at R≤3.6 it is of little relevance for the PM Dust Pipeline.

В итоге для всего диапазона скоростей потока аэросмеси создано явление «невесомость» при осуществлении равенства естественного ускорения свободного падения «g» вниз с центробежным искусственным ускорением между точками «С» и «Г» вверх, осуществленного в ПМ Пылепровод. Нет притяжения вниз - нет сепарации в соответствии с выводом 1 о причинно-следственной связи, устранено образование поршнеобразных сгустков и «дюн», движение аэросмеси постоянно во времени, не возникает и пульсация давления в пылепроводе ПВК. Как следствие, не возникает и пульсация факела горящего топлива в топке, поскольку его поступление стало равномерным. Препятствия, связанные с ограничением нагрузки котла из-за пульсации и выбросов опасных горячих (или даже горящих) газов в цех устранены (или существенно уменьшены), технический результат достигнут.As a result, for the entire range of velocities of the air mixture flow, the phenomenon of "weightlessness" was created when the equality of the natural acceleration of free fall "g" downwards with the centrifugal artificial acceleration between points "C" and "G" upwards, carried out in the PM Dust Pipeline, was created. There is no downward attraction - there is no separation in accordance with conclusion 1 about the causal relationship, the formation of piston-like clots and "dunes" is eliminated, the movement of the air mixture is constant in time, and there is no pressure pulsation in the PVC dust pipeline. As a result, there is no pulsation of the flame of burning fuel in the furnace, since its supply has become uniform. The obstacles associated with limiting the load of the boiler due to pulsation and emissions of dangerous hot (or even burning) gases into the workshop have been eliminated (or significantly reduced), the technical result has been achieved.

Осуществление явления «невесомость» в ПМ Пылепровод, выполненного с конструктивным элементами, отнесенным к существенным признакам в своей единой совокупности не известной в рассматриваемой области техники - сжигание углей в энергетике, соответствует критерию «новизна».The implementation of the phenomenon of "weightlessness" in the PM Dust pipeline, made with structural elements classified as essential features in its single set not known in the considered field of technology - coal combustion in the energy sector, meets the criterion of "novelty".

Claims

1. A dust pipeline connecting the source of creating an air mixture flow, for example, a dust system with a device for using this flow, for example, a burner of a boiler furnace, and ensuring the passage at a calculated speed of the required amount of air mixture into the furnace, located at a distance from the source, and consisting of at least straight section and turn, characterized in that the turn is made in a vertical plane with a bulge upwards with a radius that provides centrifugal acceleration equal to the acceleration of gravity g=9.8 m/s ² .

2. The dust pipeline according to claim 1, characterized in that the value of the turning radius is reduced in the ascending and descending sections.