RU2189931C2 - Method of transportation of high concentration loose materials in gas mixture - Google Patents

Method of transportation of high concentration loose materials in gas mixture Download PDF

Info

Publication number
RU2189931C2
RU2189931C2 RU2000103119/28A RU2000103119A RU2189931C2 RU 2189931 C2 RU2189931 C2 RU 2189931C2 RU 2000103119/28 A RU2000103119/28 A RU 2000103119/28A RU 2000103119 A RU2000103119 A RU 2000103119A RU 2189931 C2 RU2189931 C2 RU 2189931C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
angle
movement
transportation
pipeline
Prior art date
Application number
RU2000103119/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000103119A (en
Inventor
С.Я. Давыдов
А.А. Рукомойкин
А.В. Пономарев
Original Assignee
ОАО "Богословский алюминиевый завод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ОАО "Богословский алюминиевый завод" filed Critical ОАО "Богословский алюминиевый завод"
Priority to RU2000103119/28A priority Critical patent/RU2189931C2/en
Publication of RU2000103119A publication Critical patent/RU2000103119A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2189931C2 publication Critical patent/RU2189931C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Air Transport Of Granular Materials (AREA)

Abstract

FIELD: pneumatic transportation. SUBSTANCE: proposed method of loose material transportation includes delivery of compressed gas through branch pipe into chamber feeder for aerating loose material with this gas, additional supply of gas flows spaced over length of transportation pipeline through activators with turning of lows at angle and with lead of helix to provide helical motion of material. Compressed gas is delivered into chamber feeder is swirled state through said branch pipe with possibility of swirling material-and-gas mixture and delivery of swirled mixture into transportation pipeline in which helical motion of material formed at transportation along pipeline is maintained by delivery of said flows at angle and with lead equal to parameters of said helical motion of material. EFFECT: reduced power consumption. 2 dwg

Description

Изобретение относится к способу пневматического транспортирования сыпучих материалов с повышенной концентрацией и пониженной скоростью материалогазовой смеси. The invention relates to a method for pneumatically conveying bulk materials with a high concentration and a reduced rate of material-gas mixture.

Известен способ транспортирования сыпучих материалов, заключающийся в том, что на сыпучий материал, транспортируемый нагнетательной пневмотранспортной установкой с камерным насосом, воздействуют потоками газа в камерном насосе и в транспортном трубопроводе. Частицы материала в транспортном трубопроводе постоянного сечения под воздействием потока газа движутся поступательно и по винтовой линии (Евстигнеев В.Н. Трубопроводный транспорт пластичных и сыпучих материалов в строительстве. М.: Стройиздат, 1989). Учет вращательного движения частиц материала по винту более точно учитывает характер аэродинамических процессов движения материала в транспортном трубопроводе с меньшими коэффициентами сопротивления. Позволяет получить наиболее эффективный режим их эксплуатации. Экономия энергии в этом случае значительно больше. A known method of transporting bulk materials, which consists in the fact that the bulk material transported by a blower pneumatic conveying installation with a chamber pump is affected by gas flows in a chamber pump and in a transport pipeline. Particles of material in a transport pipeline of constant cross section under the influence of a gas flow move progressively along a helix (Evstigneev VN Pipeline transport of plastic and bulk materials in construction. M: Stroyizdat, 1989). Taking into account the rotational motion of material particles along the screw more accurately takes into account the nature of the aerodynamic processes of material movement in the transport pipeline with lower drag coefficients. Allows you to get the most effective mode of operation. The energy savings in this case are much greater.

Однако при известном способе в камерном насосе не осуществляют преднамеренное закручивание потока газа по спирали. Движение материала как поступательно, так и по винту не поддерживается по длине трубопровода и быстро затухает. However, with the known method, the chamber pump does not intentionally twist the gas flow in a spiral. The movement of the material both translationally and along the screw is not supported along the length of the pipeline and quickly damps.

Известен способ транспортирования сыпучих материалов, реализуемый устройством, описанным в SU 1615089 А1, 23.12.1990, и заключающийся в том, что осуществляют подачу сжатого газа через патрубок для аэрирования сжатым газом сыпучего материала, дополнительный подвод потоков газа рассредоточенно по длине транспортного трубопровода через активаторы, указанные потоки газа подают под углом поворота винтовой линии для создания в упомянутом трубопроводе винтообразного движения материала. A known method of transporting bulk materials, implemented by the device described in SU 1615089 A1, 12/23/1990, which consists in the fact that the supply of compressed gas through the pipe for aerating compressed gas of bulk material, an additional supply of gas flows dispersed along the length of the transport pipeline through the activators, these gas flows are supplied at an angle of rotation of the helix to create a spiral-like movement of material in said pipeline.

В этом способе отсутствует закрутка сжатым газом транспортируемого материала в камерном питателе и подача закрученной материалогазовой смеси в трубопровод. Отсутствует также подача дополнительных потоков газа под углом движения материала, что занижает дальность транспортирования, не позволяет уменьшить разрушение грансостава транспортируемого материала, снизить энергозатраты, увеличить надежность работы системы пневмотранспорта. In this method, there is no twisting with compressed gas of the transported material in the chamber feeder and feeding the swirling material-gas mixture into the pipeline. There is also no supply of additional gas flows at an angle of movement of the material, which underestimates the transportation distance, does not reduce the destruction of the grain size of the transported material, reduce energy consumption, and increase the reliability of the pneumatic transport system.

Цель изобретения - снижение энергозатрат, увеличение дальности транспортирования, уменьшение разрушения грансостава транспортируемого материалами и увеличение надежности работы системы пневмотранспорта. The purpose of the invention is to reduce energy consumption, increase the transportation range, reduce the destruction of the granular composition of the materials transported and increase the reliability of the pneumatic transport system.

Это достигается тем, что в способе транспортирования сыпучих материалов, включающем подачу сжатого газа через патрубок в камерный питатель для аэрирования этим газом сыпучего материала, дополнительно подвод потоков газа рассредоточенно по длине транспортного трубопровода через активаторы путем подачи этих потоков под углом поворота и с шагом винтовой линии с образованием винтообразного движения материала, через упомянутый патрубок сжатый газ подают в камерный питатель в закрученном состоянии с возможностью закручивания материалогазовой смеси и в закрученном состоянии эту смесь подают в транспортный трубопровод, в котором поддерживают винтообразное движение материала, образуемое при перемещении по транспортному трубопроводу, путем подачи упомянутых потоков под углом поворота и с шагом, равным этим же параметрам упомянутого винтообразного движения материала, определяемого из следующей зависимости:
h = πD/(1/tg2φ)1/2,
где h - шаг винтовой линии;
D - внутренний диаметр трубопровода;
φ - угол поворота или угол подъема винтовой линии;
при этом значение обратной величины тангенса в квадрате угла подъема винтовой линии движения частицы материала определяется из соотношения

Figure 00000002

где с - коэффициент пропорциональности, который равен отношению абсолютной скорости перемещения материала к скорости газа, которым перемещают материал;
V - скорость движения газа;
t - время перемещения материала;
ln - натуральный логарифм;
b - коэффициент, учитывающий физико-механические свойства транспортируемого материала, определяемый по формуле
b = 3Kρв/(4dρm),
где К - коэффициент аэродинамического сопротивления;
d - средний диаметр частиц транспортируемого материала;
ρв, ρm - плотность газа и транспортируемого материала соответственно.This is achieved by the fact that in the method of transporting bulk materials, including supplying compressed gas through a nozzle to a chamber feeder for aerating the bulk material with this gas, additionally supplying gas flows is distributed along the length of the transport pipeline through the activators by supplying these flows at an angle of rotation and with a helix pitch with the formation of a helical movement of the material, through the said nozzle, compressed gas is supplied to the chamber feeder in a twisted state with the possibility of twisting the material of the mixture and in a twisted state, this mixture is fed into the transport pipeline, in which a screw-like movement of the material is formed, which is formed when moving along the transport pipeline, by supplying the said flows at an angle of rotation and in increments equal to the same parameters of the said spiral-shaped movement of material, determined from the following dependencies:
h = πD / (1 / tg 2 φ) 1/2 ,
where h is the helix pitch;
D is the inner diameter of the pipeline;
φ is the angle of rotation or the angle of elevation of the helix;
the value of the reciprocal of the tangent in the square of the angle of elevation of the helix of the motion of the particle of the material is determined from the ratio
Figure 00000002

where c is the coefficient of proportionality, which is equal to the ratio of the absolute speed of movement of the material to the speed of the gas by which the material is moved;
V is the gas velocity;
t is the time of movement of the material;
ln is the natural logarithm;
b - coefficient taking into account the physical and mechanical properties of the transported material, determined by the formula
b = 3Kρ in / (4dρ m ),
where K is the drag coefficient;
d is the average particle diameter of the transported material;
ρ in , ρ m - the density of the gas and the transported material, respectively.

Заявленный способ реализуется на нагнетательной пневмотранспортной установке, приведенной на фиг.1 и 2. The claimed method is implemented on a discharge pneumatic conveying installation, shown in figures 1 and 2.

Пневмотранспортная установка содержит камерный насос 1 с системой воздуховодов 2 и патрубком 3 подачи основного потока сжатого воздуха. Транспортный трубопровод 4 снабжен активаторами 5, к которым подсоединен байпасный воздуховод 6. Pneumotransport installation contains a chamber pump 1 with a duct system 2 and a pipe 3 for supplying the main stream of compressed air. The transport pipeline 4 is equipped with activators 5, to which a bypass duct 6 is connected.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

В камерный насос 1 через патрубок 3 подают сжатый воздух в закрученном состоянии, который в свою очередь аэрирует материал. Материаловоздушная смесь вихреобразными струями закручивается по спирали. Попадая в виде спирали в транспортный трубопровод постоянного сечения, материал приобретает винтообразное движение с углом поворота винтовой линии φ и шагом h. При вращательном движении по винтовой линии частицы материала в потоке газа имеют меньшие коэффициенты сопротивления. В этом случае затрачиваемая на перемещение материала по трубопроводу при заданной производительности и при давлений 0,05-0,4 МПа мощность определяется по следующей зависимости
N = 0,5•M•V2•(1+1/tg2φ),
где М - масса транспортируемого материала в секунду;
V - скорость движения газа;
φ - угол поворота винтовой линии или угол подъема винтовой линии.
In the chamber pump 1 through the pipe 3 serves compressed air in a swirling state, which in turn aerates the material. The material-air mixture swirls in a spiral fashion. Getting in the form of a spiral into a transport pipeline of constant cross-section, the material acquires a helical motion with an angle of rotation of the helix φ and pitch h. In a rotational motion along a helix, material particles in the gas stream have lower drag coefficients. In this case, the power spent on moving the material through the pipeline at a given capacity and at pressures of 0.05-0.4 MPa is determined by the following relationship
N = 0.5 • M • V 2 • (1 + 1 / tg 2 φ),
where M is the mass of transported material per second;
V is the gas velocity;
φ is the angle of rotation of the helix or the angle of elevation of the helix.

При этом тангенс угла подъема винтовой линии tgφ = h/π•D. Отсюда:
h = tgφ•π•D
или
h = π•D/(1/tg2φ)1/2.
Значение обратной величины тангенса в квадрате угла подъема траектории движения материальной частицы определяется по зависимости (Евстифеев В.Н. Трубопроводный транспорт пластичных и сыпучих материалов в строительстве. М. : Стройиздат. 1989, 223)
1/tg2φ = {c2•V2•t2/[V•t-ln(b•V•t+1)/b2]}-1,
где с - коэффициент пропорциональности, который равен отношению абсолютной скорости перемещения материала к скорости газа, которым перемещают материал;
V - скорость движения газа;
t - время перемещения материала;
ln - натуральный логарифм;
b - коэффициент, учитывающий физико-механические свойства транспортируемого материала, определяемый по формуле
b = 3•K•ρB/(4•d•ρm),
К - коэффициент аэродинамического сопротивления;
d - средний диаметр частиц транспортируемого материала;
ρB, ρm - плотность газа и транспортируемого материала.
In this case, the tangent of the angle of elevation of the helix tgφ = h / π • D. From here:
h = tgφ • π • D
or
h = π • D / (1 / tg 2 φ) 1/2 .
The reciprocal of the tangent in the square of the angle of elevation of the trajectory of the material particle is determined by the dependence (Evstifeev V.N. Pipeline transport of plastic and bulk materials in construction. M.: Stroyizdat. 1989, 223)
1 / tg 2 φ = {c 2 • V 2 • t 2 / [V • t-ln (b • V • t + 1) / b 2 ]} - 1,
where c is the coefficient of proportionality, which is equal to the ratio of the absolute speed of movement of the material to the speed of the gas by which the material is moved;
V is the gas velocity;
t is the time of movement of the material;
ln is the natural logarithm;
b - coefficient taking into account the physical and mechanical properties of the transported material, determined by the formula
b = 3 • K • ρ B / (4 • d • ρ m ),
K is the drag coefficient;
d is the average particle diameter of the transported material;
ρ B , ρ m is the density of the gas and the transported material.

Для поддержания постоянными φ и h по длине транспортного трубопровода подают дополнительный сжатый воздух через активаторы 5 под теми же углом φ и шагом h. To maintain constant φ and h along the length of the transport pipeline, additional compressed air is supplied through activators 5 at the same angle φ and step h.

Подвод сжатого потока газа производят по длине транспортного трубопровода на его входе, после колен, поворотов, переключателей, на вертикальных участках. The supply of a compressed gas stream is carried out along the length of the transport pipeline at its inlet, after elbows, turns, switches, in vertical sections.

Предлагаемый способ обеспечивает снижение энергозатрат за счет уменьшения расхода газа, достигающийся режимом транспортирования организованно, поступательно и по винтовой линии с повышенной концентрацией материалогазовой смеси и пониженной ее скоростью. Увеличение дальности транспортирования обеспечивается путем рассредоточенного ввода газа по длине транспортного трубопровода через активаторы под углом φ и шагом h, повторяющее движение материала по винту. Уменьшение разрушения грансостава транспортируемого материала, особенно на поворотах, обеспечивается за счет организованного перемещения частиц материала по винту, которое уменьшает их соударение. Надежность системы пневмотранспорта увеличивается за счет отсутствия направляющих элементов внутри камерного питателя и в трубопроводе, а также за счет исключения завала транспортируемым материалом, который тут же вымывается подачей добавочных потоков газа рассредоточенно по длине трубопровода и с расчетным шагом. The proposed method provides a reduction in energy consumption by reducing gas consumption, achieved by the mode of transportation in an organized, progressive and helical manner with an increased concentration of the material-gas mixture and its reduced speed. An increase in the transportation distance is ensured by a dispersed gas supply along the length of the transport pipeline through the activators at an angle φ and pitch h, which repeats the movement of the material along the screw. Reducing the destruction of the granular composition of the transported material, especially at bends, is ensured by the organized movement of particles of material along the screw, which reduces their collision. The reliability of the pneumatic conveying system is increased due to the absence of guide elements inside the chamber feeder and in the pipeline, as well as due to the elimination of obstruction by transported material, which is immediately washed out by supplying additional gas flows dispersed along the length of the pipeline and with a calculated step.

Claims (1)

Способ транспортирования сыпучих материалов, включающий подачу сжатого газа через патрубок в камерный питатель для аэрирования этим газом сыпучего материала, дополнительно подвод потоков газа рассредоточено по длине транспортного трубопровода через активаторы путем подачи этих потоков под углом поворота и с шагом винтовой линии с образованием винтообразного движения материала, отличающийся тем, что через упомянутый патрубок сжатый газ подают в камерный питатель в закрученном состоянии с возможностью закручивания материалогазовой смеси и в закрученном состоянии эту смесь подают в транспортный трубопровод, в котором поддерживают винтообразное движение материала, образуемое при перемещении по транспортному трубопроводу путем подачи упомянутых потоков под углом поворота и с шагом, равным этим же параметрам упомянутого винтообразного движения материала, определяемого из следующей зависимости
h = πD/(1/tg2φ)1/2,
где h - шаг винтовой линии;
D - внутренний диаметр трубопровода;
φ - угол поворота или угол подъема винтовой линии;
при этом значение обратной величины тангенса в квадрате угла подъема винтовой линии движения частицы материала определяется из соотношения
Figure 00000003

где с - коэффициент пропорциональности, который равен отношению абсолютной скорости перемещения материала к скорости газа, которым перемещают материал;
V - скорость движения газа;
t - время перемещения материала;
ln - натуральный логарифм;
b - коэффициент, учитывающий физико-механические свойства транспортируемого материала, определяемый по формуле
b = 3Kρв/(4dρm),
где К - коэффициент аэродинамического сопротивления;
d - средний диаметр частиц транспортируемого материала;
ρв, ρm - плотность газа и транспортируемого материала соответственно.
A method of transporting bulk materials, including supplying compressed gas through a nozzle to a chamber feeder for aerating the bulk material with this gas, additionally supplying gas flows is distributed along the length of the transport pipeline through activators by supplying these flows at an angle of rotation and with a helical pitch to form a helical movement of the material, characterized in that through the said nozzle the compressed gas is supplied to the chamber feeder in a twisted state with the possibility of twisting the material-gas in a mixture and in a twisted state, this mixture is fed into a transport pipeline in which a screw-like movement of material is formed, which is formed when moving along a transport pipeline by supplying said flows at an angle of rotation and in increments equal to the same parameters of said spiral-shaped movement of material, determined from the following relationship
h = πD / (1 / tg 2 φ) 1/2 ,
where h is the helix pitch;
D is the inner diameter of the pipeline;
φ is the angle of rotation or the angle of elevation of the helix;
the value of the reciprocal of the tangent in the square of the angle of elevation of the helix of the motion of the particle of the material is determined from the ratio
Figure 00000003

where c is the coefficient of proportionality, which is equal to the ratio of the absolute speed of movement of the material to the speed of the gas by which the material is moved;
V is the gas velocity;
t is the time of movement of the material;
ln is the natural logarithm;
b - coefficient taking into account the physical and mechanical properties of the transported material, determined by the formula
b = 3Kρ in / (4dρ m ),
where K is the drag coefficient;
d is the average particle diameter of the transported material;
ρ in , ρ m - the density of the gas and the transported material, respectively.
RU2000103119/28A 2000-02-08 2000-02-08 Method of transportation of high concentration loose materials in gas mixture RU2189931C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000103119/28A RU2189931C2 (en) 2000-02-08 2000-02-08 Method of transportation of high concentration loose materials in gas mixture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000103119/28A RU2189931C2 (en) 2000-02-08 2000-02-08 Method of transportation of high concentration loose materials in gas mixture

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000103119A RU2000103119A (en) 2001-12-27
RU2189931C2 true RU2189931C2 (en) 2002-09-27

Family

ID=20230383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000103119/28A RU2189931C2 (en) 2000-02-08 2000-02-08 Method of transportation of high concentration loose materials in gas mixture

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2189931C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4711607A (en) High speed auger venturi system and method for conveying bulk materials
US6749374B1 (en) Flow development chamber for creating a vortex flow and a laminar flow
CN101734485B (en) Method and system for negative-pressure dense-phase conveying
US5681132A (en) Laminar flow pneumatic conveying device
CN109311057A (en) Separator and shot-treating apparatus
US4500228A (en) Granular material pneumatic transport apparatus
CN102390729B (en) Weightlessness feeding system
US7066207B2 (en) Flow development chamber
ES2155964T3 (en) TRANSPORTER SCREW MULTIPLE HELIZED MEASURED.
RU2189931C2 (en) Method of transportation of high concentration loose materials in gas mixture
CN204528702U (en) Circumferential weld suction-type negative pressure eductor
CA2527960A1 (en) Axial input flow development chamber
CN1017039B (en) High-speed screw-venturi system and bulk material conveying method
US20200031585A1 (en) Screw conveyor to convey powdery material, in particular cement or the like
CN206334507U (en) A kind of gas cleaning activated carbon injection apparatus
JPH0573650B2 (en)
JPH0331116A (en) Subsidiary air feed method for pneumatic granule transport pipe
RU2000103119A (en) METHOD OF TRANSPORTATION OF BULK MATERIALS WITH AN INCREASED CONCENTRATION OF MATERIAL AND GAS MIXTURE
SU1481159A1 (en) Chamber feeder for pneumatic supply of powder material
SU512241A1 (en) Coal dust feeder
RU2004829C1 (en) Method for carrying out filling operations in mines
SU1544690A1 (en) Device for transferring loose materials
JPS60122629A (en) Transport device for solid particles using spiral air stream
SU867810A1 (en) Pneumatic screw pump for feeding pulverulent materials
JPS60242128A (en) Swirling gas flow generating apparatus for transporting powdery and granular material

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060209