RU2312808C1

RU2312808C1 - Pneumochamber pump for transportation of powder-like and fine grain materials

Info

Publication number: RU2312808C1
Application number: RU2006109411/11A
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Ефременко (RU); Александр Николаевич Ефременко; Феликс Фёдорович Кондратов (RU); Феликс Фёдорович Кондратов
Original assignee: Александр Николаевич Ефременко; Хлудеев Виктор Иванович
Priority date: 2006-03-24
Filing date: 2006-03-24
Publication date: 2007-12-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering; pneumotrasport.

SUBSTANCE: proposed pump has chamber 1 with charging valve 2 and compressed air release valve 3 and the following devices arranged in chambers: aeration device 4 with pipeline 5 with compressed air inlet valve 6, pipe 8 furnished with restrictor 7 for discharge of aerated material, and compensating pipe 10 with end 9 open from side of charging valve 2, said pipe being furnished with antechamber 11. Antechamber 11 is coupled through check valve 15 with pipeline 5, is provided with nozzle 13 with turbolator 14 arranged before inlet 12 of pipe 8. Aeration device 4 is essentially multinozzle device with nozzles selectively furnished with turbolators.

EFFECT: provision of stable operation of pump at reduced flow rate and pressure of compressed air owing to decreased resistance of medium.

15 cl, 15 dwg

Description

Изобретение относится к нагнетательным установкам, работающим по принципу перемещения материалов в потоке воздуха, а именно к пневматическим камерным с верхней загрузкой и выгрузкой насосам для транспортировки порошкообразных и мелкозернистых материалов. Оно может быть использовано в производстве строительных материалов, черной и цветной металлургии, энергетической, химической и других отраслях для транспортировки цемента, порошкообразного угля золы, формовочных смесей, колосниковой пыли доменных печей, различных концентратов и т.п.The invention relates to injection units operating on the principle of moving materials in an air stream, namely to pneumatic chamber pumps with top loading and unloading for transporting powdered and fine-grained materials. It can be used in the production of building materials, ferrous and non-ferrous metallurgy, energy, chemical and other industries for the transportation of cement, powdered coal ash, molding sand, grate dust blast furnaces, various concentrates, etc.

Известны пневматические насосы, в которых транспортируемый материал загружается в верхнюю часть камеры, и сжатый воздух также подается в верхнюю часть камеры. Разгрузка таких пневматических насосов осуществляется неэффективно из-за рассеивания тепловой энергии в самом транспортном трубопроводе, что приводит к формированию противодавления, которое препятствует разгрузке пневмокамерного насоса (см., например, справочник «Пневмотранспортное оборудование» под редакцией М.П.Калинушкина и др., Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1986).Pneumatic pumps are known in which the transported material is loaded into the upper part of the chamber, and compressed air is also supplied to the upper part of the chamber. Unloading of such pneumatic pumps is inefficient due to the dissipation of thermal energy in the transport pipeline itself, which leads to the formation of backpressure, which prevents unloading of the pneumatic chamber pump (see, for example, the Handbook “Pneumatic Conveying Equipment” edited by MP Kalinushkin et al., L .: Engineering, Leningrad branch, 1986).

Известен также пневматический насос ТА-28 (см. указанный справочник, стр.129-130, рис.6-9). Он содержит камеру с загрузочным клапаном для подачи трансформируемого материала и клапаном для выпуска воздуха, трубопровод для сжатого воздуха с клапаном для подачи сжатого воздуха в камеру и трубопровод для транспортировки материала. Недостатком его является то, что увеличивается противодавление в трубопроводе при смешении транспортируемого материала (например, цемента, имеющего обычно 140°С) и транспортируемого агента (сжатого воздуха с температурой 20°С). Это приводит к увеличению температуры сжатого воздуха внутри транспортного трубопровода и затрудняет разгрузку камеры известного насоса, а для улучшения последней требуется проведение дополнительной механической работы за счет увеличения количества (расхода) транспортирующего агента (сжатого воздуха).The TA-28 pneumatic pump is also known (see the indicated manual, pp. 129-130, Fig. 6-9). It contains a chamber with a loading valve for supplying transformable material and a valve for discharging air, a compressed air pipeline with a valve for supplying compressed air to the chamber, and a pipeline for transporting material. Its disadvantage is that the back pressure in the pipeline increases when mixing the transported material (for example, cement, which usually has 140 ° C) and the transported agent (compressed air with a temperature of 20 ° C). This leads to an increase in the temperature of compressed air inside the transport pipeline and complicates the unloading of the chamber of the known pump, and to improve the latter requires additional mechanical work by increasing the amount (flow) of the transporting agent (compressed air).

Указанный недостаток в некоторой степени был устранен в техническом решении по патенту RU 2248928 (В65G 53/40, 27.03.2005), которое является наиболее близким к настоящему изобретению по технической сущности и достигаемому результату. Известный пневмокамерный насос для транспортировки порошкообразных и мелкозернистых материалов с их верхней загрузкой и выгрузкой включает камеру с загрузочным клапаном для подачи подлежащего транспортировке материала и клапаном для выпуска сжатого воздуха, аэрационное устройство и размещенные в камере пневматически связанные с аэрационным устройством трубопровод с входным клапаном для подачи сжатого воздуха, оснащенную дросселем трубу для транспортировки (выдачи из камеры) аэрированного материала и с открытым со стороны загрузочного клапана концом компенсационную трубу, имеющую изогнутый конец, на выходе которого размещено оснащенное рассеивателем для формирования турбулентной струи (турбулизатором воздушной струи) сопло, расположенное перед входом в трубу для транспортировки аэрированного материала. Аэрационное устройство имеет корпус кольцевого типа с полупроницаемой стенкой, обращенной в сторону открытого конца компенсационной трубы.This drawback was to some extent eliminated in the technical solution according to patent RU 2248928 (B65G 53/40, 03/27/2005), which is closest to the present invention by its technical nature and the achieved result. The known pneumatic chamber pump for transporting powdered and fine-grained materials with their top loading and unloading includes a chamber with a loading valve for supplying the material to be transported and a valve for releasing compressed air, an aeration device and a pipe placed in the chamber pneumatically connected to the aeration device with an inlet valve for supplying compressed air, equipped with a throttle pipe for transporting (issuing from the chamber) aerated material and open from the loading side Foot end of the valve compensation pipe having a curved end, the output of which taken equipped lens for forming a turbulent jet (air jet turbulizer) a nozzle disposed in front of the tube to transport the aerated material. The aeration device has a ring-type housing with a semipermeable wall facing the open end of the compensation pipe.

Недостатком известного пневмокамерного насоса является значительные потери в нем давления сжатого воздуха при его работе, которые обусловлены его конструктивными особенностями. Наличие изогнутого конца компенсационной трубы, представляющего местное сопротивление, обуславливает накопление в ней транспортируемого материала в процессе эксплуатации (за каждый рабочий цикл при загрузке материала в камеру он в виде пыли неизбежно проникает в компенсационную трубу через ее открытый верхний конец и оседает в ее изогнутой части). Это приводит к возрастанию гидравлического сопротивления. Кроме того, причиной, по которой происходит накопление транспортируемого материала в изогнутом конце компенсационной трубы, является противодавление среды в системе «сопло-рассеиватель» («сопло-турбулизатор»), что инициирует движение материала навстречу турбулентной струе из кольцевого зазора указанной системы. При этом его массоперенос достигает максимума в момент завершения цикла транспортировки материала пневмокамерным насосом, т.е. когда давление в камере резко падает. Как следствие вышеуказанного увеличивается расход сжатого воздуха при пониженной производительности пневмокамерного насоса, а значит возрастают издержки на транспортировку материала (абсолютные и удельные).A disadvantage of the known pneumatic chamber pump is the significant loss in it of compressed air pressure during its operation, which is due to its design features. The presence of the bent end of the compensation pipe, representing local resistance, causes the accumulation of transported material in it during operation (for each working cycle when loading material into the chamber, it in the form of dust inevitably penetrates the compensation pipe through its open upper end and settles in its bent part) . This leads to an increase in hydraulic resistance. In addition, the reason for the accumulation of the transported material in the bent end of the compensation pipe is the counterpressure of the medium in the nozzle-diffuser system (“nozzle-turbulizer”), which initiates the movement of the material towards the turbulent jet from the annular gap of the specified system. At the same time, its mass transfer reaches a maximum at the time of completion of the cycle of transporting material by a pneumatic chamber pump, i.e. when the pressure in the chamber drops sharply. As a consequence of the above, the consumption of compressed air increases with reduced productivity of the pneumatic chamber pump, which means that the cost of transporting the material (absolute and specific) increases.

Задача изобретения состояла в создании такого пневмокамерного насоса для транспортировки порошкообразных и мелкозернистых материалов, который позволял бы устойчиво работать при пониженном давлении и пониженном удельном расходе траспортирующего агента (количестве кубических метров сжатого воздуха в пересчете на нормальные условия, отнесенные к тонне материала) за счет уменьшения сопротивления среды.The objective of the invention was to create such a pneumatic chamber pump for transporting powdered and fine-grained materials, which would allow to work stably under reduced pressure and reduced specific consumption of the transporting agent (the number of cubic meters of compressed air in terms of normal conditions per ton of material) by reducing the resistance Wednesday.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата пневмокамерный насос для транспортировки порошкообразных и мелкозернистых материалов содержит камеру с загрузочным клапаном для подачи подлежащего транспортировке материала и клапаном для выпуска сжатого воздуха и размещенные в камере аэрационное усторойство, пневматически связанный с аэрационнным устройством трубопровод с входным клапаном для подачи сжатого воздуха, оснащенную дросселем трубу для выдачи из камеры аэрированного материала и с открытым со стороны загрузочного клапана концом компенсационную трубу, имеющую оснащенное турбулизатором воздушной струи сопло, расположенное перед входом в трубу для транспортировки аэрированного материала. Отличительной особенностью такого насоса является то, что его компенсационная труба снабжена форкамерой, которая размещена перед соплом и пневматически связана с трубопроводом для подачи сжатого воздуха через обратный клапан.To solve the problem with achieving the specified technical result, the pneumatic chamber pump for transporting powdered and fine-grained materials contains a chamber with a loading valve for supplying the material to be transported and a valve for releasing compressed air and an aeration device placed in the chamber, a pipeline pneumatically connected to the aeration device with an inlet valve for compressed air supply, a pipe equipped with a throttle to discharge aerated material from the chamber and open th from the loading end of the valve compensation pipe having a baffle fitted with an air jet nozzle located in front of the tube to transport the aerated material. A distinctive feature of such a pump is that its compensation pipe is equipped with a prechamber, which is placed in front of the nozzle and pneumatically connected to the pipeline for supplying compressed air through a non-return valve.

Для повышения эффективности удаления осадка из форкамеры выходное отверстие обратного клапана расположено в придонной или донной ее части.To increase the efficiency of removing sediment from the prechamber, the outlet of the non-return valve is located in the bottom or bottom of it.

Для уменьшения сопротивления среды дно форкамеры имеет криволинейную форму (цилиндрическую или в виде части горообразной поверхности).To reduce the resistance of the medium, the bottom of the prechamber has a curved shape (cylindrical or in the form of a part of a mountainous surface).

Для уменьшения потерь давления воздуха при насыщении материала воздухом аэрационное устройство выполнено в виде мультисоплового аппарата.To reduce the loss of air pressure during saturation of the material with air, the aeration device is made in the form of a multi-nozzle apparatus.

Для повышения эффективности работы мультисоплового аппарата по крайней мере часть его сопел снабжена индивидуальными турбулизаторами.To increase the efficiency of the multi-nozzle apparatus, at least part of its nozzles is equipped with individual turbulators.

Для создания полностью псевдоожиженного слоя материла в нижней части камеры корпус мультисоплового аппарата снабжен поэлементно усиливающими эффект средствами: ответвлениями, расположенными в разных радиальных плоскостях корпуса с охватом пространства между корпусом и трубой для выдачи аэрированного материала, имеющими радиальное или наклонное направление и расположенными в разных радиальных плоскостях; соплами, расположенными на корпусе, имеющими непродольную относительно камеры ориентацию с углом α их наклона в радиальных плоскостях к продольному направлению камеры в пределах 10°<α<160°; соплами, расположенными на ответвлениях и имеющими угловую направленность с углом β в поперечных плоскостях с отклонением от радиальной плоскости нахождения продольной оси ответвления в каждом из двух направлений в пределах для радиальных ответвлений ±5°≤β₁≤±170°, а для наклонных ответвлений 0°≤β₂≤±90°.To create a fully fluidized bed of material in the lower part of the chamber, the housing of the multisoot apparatus is equipped with element-wise amplifying effect means: branches located in different radial planes of the housing with coverage of the space between the housing and the pipe for issuing aerated material, having a radial or inclined direction and located in different radial planes ; nozzles located on the body, having a non-longitudinal orientation relative to the camera with an angle α of their inclination in radial planes to the longitudinal direction of the camera within 10 ° <α <160 °; nozzles located on the branches and having an angular directivity with an angle β in the transverse planes with a deviation from the radial plane of finding the longitudinal axis of the branches in each of the two directions within the limits for radial branches ± 5 ° ≤β ₁ ≤ ± 170 °, and for inclined branches 0 ° ≤β ₂ ≤ ± 90 °.

Для создания необходимой степени пседоожижения материала, находящегося в средней части камеры, мультисопловый аппарат снабжен дополнительными, например двумя, автономными частями с корпусами, имеющими радиальные ответвления и расположенными в одной или разных поперечных плоскостях камеры в ее средней части вокруг трубы для выдачи аэрированного материала.To create the necessary degree of fluidization of the material located in the middle part of the chamber, the multi-nozzle apparatus is equipped with additional, for example, two, autonomous parts with housings having radial branches and located in one or different transverse planes of the chamber in its middle part around the pipe for issuing aerated material.

Для эффективности работы (с поэтапным ее усилением) дополнительных частей мультисоплового аппарата радиальные ответвления их корпусов имеют одноименную или разноименную направленность к центральной оси камеры или к периферии последней, при этом сопла преимущественно ориентированы вдоль камеры, а по крайней мере часть периферийных сопел (корпусов и/или их наружных ответвлений) имеет близкую к тангенциальной ориентацию (угол γ отклонения от их касательных плоскостей в сторону продольной центральной оси камеры находится в пределах 5°<γ<15°).For efficient operation (with its phased amplification) of additional parts of the multi-nozzle apparatus, the radial branches of their bodies have the same or opposite direction to the central axis of the chamber or to the periphery of the latter, with the nozzles being predominantly oriented along the chamber and at least part of the peripheral nozzles (housings and or their external branches) has a close to tangential orientation (the angle γ of deviation from their tangent planes towards the longitudinal central axis of the chamber is within 5 ° <γ <1 5 °).

Настоящее изобретение проиллюстрировано чертежами, где изображено:The present invention is illustrated by drawings, which depict:

на фиг.1 - пневмокамерный насос для транспортировки порошкообразных и мелкозернистых материалов, продольный разрез;figure 1 - pneumatic pump for transporting powdered and fine-grained materials, a longitudinal section;

на фиг.2 - то же, продольный разрез его форкамеры;figure 2 is the same, a longitudinal section of its prechamber;

на фиг.3 - то же, вид А на фиг.2;figure 3 is the same, view a in figure 2;

на фиг.4 - то же, разрез Б-Б (модификация форкамеры с цилиндрическим дном);figure 4 is the same, section BB (modification of the prechamber with a cylindrical bottom);

на фиг.5 - то же, разрез Б-Б (модификация форкамеры с дном в виде части горообразной поверхности);figure 5 is the same, section BB (modification of the prechamber with the bottom as part of a mountainous surface);

на фиг.6 - то же, продольный разрез (с выполнением аэрационного устройства в виде мультисоплового аппарата);figure 6 is the same, a longitudinal section (with the implementation of the aeration device in the form of a multi-nozzle apparatus);

на фиг.7 - то же, разрез В-В на фиг.6;Fig.7 is the same, section bb in Fig.6;

на фиг.8 и 9 - то же, соответственно сечение Г-Г и Д-Д на фиг.7 (угловой диапазон ориентации сопел);on Fig and 9 is the same, respectively, the cross section GG and DD in Fig.7 (angular range of orientation of the nozzles);

на фиг.10 - то же, продольный разрез (с модификацией мультисоплового аппарата в виде двух дополнительных кольцевых частей, корпуса которых имеют разные диаметры, размещены в разных поперечных плоскостях средней части камеры и снабжены противоположно ориентированными радиальными ответвлениями);figure 10 is the same, longitudinal section (with a modification of the multisoot apparatus in the form of two additional annular parts, the shells of which have different diameters, are placed in different transverse planes of the middle part of the chamber and are provided with oppositely oriented radial branches);

на фиг.11 и 12 - то же, часть вида дополнительных частей мультисоплового аппарата, имеющих разные диаметры, расположенных в одной поперечной плоскости и оснащенных соответственно радиальными ответвления одинаковой направленности (к центру) и частично различной;11 and 12 are the same, part of the type of additional parts of the multisoot apparatus having different diameters located in the same transverse plane and equipped respectively with radial branches of the same direction (towards the center) and partially different;

на фиг.13 - то же, продольный разрез (с модификацией мультисоплового аппарата в виде двух дополнительных кольцевых частей, корпуса которых имеют разные диаметры, размещены в разных поперечных плоскостях средней части камеры и снабжены периферийными близкими к тангенциальной ориентации соплами, расположенными на наружных радиальных ответвлениях и на периферийном корпусе соответственно):in Fig.13 - the same longitudinal section (with the modification of the multisoot apparatus in the form of two additional annular parts, the housings of which have different diameters, are placed in different transverse planes of the middle part of the chamber and are equipped with peripheral nozzles close to the tangential orientation located on the outer radial branches and on the peripheral case, respectively):

на фиг.14 - то же, периферийное сопло, продольный разрез;on Fig - the same, peripheral nozzle, a longitudinal section;

на фиг.15 - то же, схема ориентации периферийного сопла в поперечной плоскости камеры.on Fig is the same, the orientation diagram of the peripheral nozzle in the transverse plane of the camera.

Настоящее изобретение представляет собой пневмокамерный насос для транспортировки порошкообразных и мелкозернистых материалов с их верхней загрузкой и выгрузкой. Насос содержит камеру 1 (фиг.1) с загрузочным клапаном 2 для подачи подлежащего транспортировке материала и клапаном 3 для выпуска сжатого воздуха и размещенные в камере 1: аэрационное устройство 4, пневматически связанный с ним трубопровод 5 с входным клапаном 6 для подачи сжатого воздуха, оснащенную дросселем 7 трубу 8 для выдачи из камеры 1 аэрированного материала и с открытым со стороны загрузочного клапана 2 концом 9 компенсационную трубу 10, которая выполнена прямой и снабжена форкамерой 11, имеющей расположенное перед входом 12 в трубу 8 сопло 13 с турбулизатором 14 воздушной струи и пневматически связанной с трубопроводом 5 для подачи сжатого воздуха через обратный клапан 15.The present invention is a pneumatic chamber pump for transporting powdered and fine-grained materials with their top loading and unloading. The pump comprises a chamber 1 (Fig. 1) with a loading valve 2 for supplying the material to be transported and a valve 3 for releasing compressed air and placed in the chamber 1: an aeration device 4, a pneumatically connected pipeline 5 with an inlet valve 6 for supplying compressed air, a pipe 8 equipped with a throttle 7 for dispensing aerated material from the chamber 1 and with an end 9 open on the side of the loading valve 2, a compensation pipe 10, which is straight and provided with a prechamber 11 having nozzles located in front of the entrance 12 to the pipe 8 13 with a baffle 14 and air jet fluidly connected to the conduit 5 for supplying compressed air via a check valve 15.

Камера 1 может быть выполнена, например, с цилиндрической средней частью 16, сопряженной с торцевыми выполненными в виде усеченных конусов верхней 17 и нижней 18 частями. Форкамера 11 (фиг.2, 3 и 4) выполнена в виде короба с плоской верхней частью 19, плоскими боковинами 20 и дном 21. Дно 21 имеет криволинейную форму - цилиндрическую или в виде части горообразной поверхности 22 (фиг.4), которая может непосредственно примыкать к верхней части 19. Возможно выполнение короба с торцевыми стенками и примыканием к ним дна (не показано). К одному концу верхней части 19 приварена компенсационная труба 10, а к противоположному ее концу - корпус 23 сопла 13 с обеспечением их пневматической связи с полостью 24 форкамеры 11 (через выходное отверстие 10а и входное отверстие 13а соответственно трубы 10 и корпуса 23). Корпус 23 сопла 13 имеет по крайней мере внутреннюю коническую поверхность 25. Турбулизатор 14 выполнен в виде шара 26, размещенного в корпусе 23 сопла 13 с возможностью контакта с его поверхностью 25 и регулируемого вертикального перемещения с помощью винта 27, ввинченного в резьбовое отверстие 28 узкой пластины 29, перекрывающей центральную часть выходного отверстия 30 сопла 13 и приваренного к его корпусу 23. Винт 27 зафиксирован контргайкой 31. Обратный клапан 15 состоит из рабочего элемента 32 в виде шара, размещенного в цилиндрическом корпусе 33, седла 34 и ограничителя хода 35. Через свое входное отверстие 36 обратный клапан пневматически связан с трубопроводом 5 для подачи сжатого воздуха, а выходным отверстием 37 - с полостью 24 форкамеры 11, при этом выходное отверстие 37 расположено в криволинейном дне 21 форкамеы 11 со стороны размещения сопла 13. При выполнении форкамеры 11 с торцевыми стенками выходное отверстие 37 обратного клапана 15 располагается у ее придонной части (не показано).The camera 1 can be made, for example, with a cylindrical middle part 16, conjugated with end made in the form of truncated cones of the upper 17 and lower 18 parts. The prechamber 11 (FIGS. 2, 3 and 4) is made in the form of a box with a flat upper part 19, flat sidewalls 20 and a bottom 21. The bottom 21 has a curved shape - cylindrical or in the form of a part of a mountainous surface 22 (figure 4), which can directly adjacent to the upper part 19. It is possible to make a box with end walls and adjoining the bottom (not shown). A compensation pipe 10 is welded to one end of the upper part 19, and a nozzle body 23 is welded to the opposite end of the nozzle 13 to provide pneumatic communication with the cavity 24 of the pre-chamber 11 (through the outlet 10a and the inlet 13a of the pipe 10 and the housing 23, respectively). The housing 23 of the nozzle 13 has at least an inner conical surface 25. The turbulator 14 is made in the form of a ball 26 placed in the housing 23 of the nozzle 13 with the possibility of contact with its surface 25 and adjustable vertical movement by means of a screw 27 screwed into the threaded hole 28 of the narrow plate 29, overlapping the Central part of the outlet 30 of the nozzle 13 and welded to its body 23. The screw 27 is fixed by a lock nut 31. The check valve 15 consists of a working element 32 in the form of a ball placed in a cylindrical body 33, a seat 34 and a travel stop 35. Through its inlet 36, the non-return valve is pneumatically connected to the pipe 5 for supplying compressed air, and the outlet 37 to the cavity 24 of the pre-chamber 11, while the outlet 37 is located in the curved bottom 21 of the fore-end 11 from the nozzle placement side 13. When executing the prechamber 11 with end walls, the outlet 37 of the check valve 15 is located at its bottom part (not shown).

Аэрационное устройство 4 может быть выполнено в виде размещенного в нижней части камеры 1 мультисоплового аппарата (фиг.6 и 7), который включает кольцевой корпус 38 (в виде тора) или кольцеобразный, например в виде трубчатого многоугольника (не показано). Корпус 38 снабжен ответвлениями, расположенными предпочтительно в радиальных плоскостях 39 корпуса 1 - радиальных 40 и наклонных 41 с локальным охватом пространства между корпусом 38 и трубой 8 для выдачи аэрированного материала. Радиальные 40 и наклонные 41 ответвления предпочтительно расположены с одинаковым угловым шагом φ в разных радиальных плоскостях 39, например со сдвигом их взаимного расположения на половину углового шага (0,5 φ). Сопла 42 мультисоплового аппарата 4 выполнены аналогично соплу 13, часть из них может быть снабжена индивидуальными турбулизаторами (не показано), которые имеют то же конструктивное исполнение, что и турбулизатор 14. Сопла 42, расположенные на корпусе 38, имеют непродольную угловую ориентацию относительно камеры 1, т.е., относительно ее продольной центральной оси (геометрической) 43. Сопла 42, расположенные на ответвлениях 40 и 41 корпуса 38, имеют чередующуюся вдоль каждой продольной оси 44 ответвления угловую направленность в поперечных плоскостях с отклонениями от радиальной плоскости 39 расположения продольной оси 44 каждого ответвления (на фиг.7 проекции продольных осей 44 совпадают со следами радиальных плоскостей 39). Угол α наклона части непродольной ориентации сопел 42, размещенных на корпусе 38 в радиальных плоскостях, к продольному направлению камеры 1 в сторону ее продольной оси 43 находится в пределах 10°≤α≤160° (фиг.8). Угол β наклона сопел 42 радиальных ответвлений 40 в поперечной плоскости ответвления от радиальной плоскости нахождения продольной его оси 44 в каждом из двух направлений (по часовой стрелке и против) находится в пределах ±5°≤β₁≤±170° (фиг.9). Аналогичный угол β ориентации сопел 42 наклонных ответвлений 41 находится в пределах 0°≤β₂≤±90°.The aeration device 4 can be made in the form of a multi-nozzle apparatus located in the lower part of the chamber 1 (Figs. 6 and 7), which includes an annular housing 38 (in the form of a torus) or annular, for example, in the form of a tubular polygon (not shown). The housing 38 is provided with branches located preferably in the radial planes 39 of the housing 1 - radial 40 and inclined 41 with a local coverage of the space between the housing 38 and the pipe 8 for issuing aerated material. Radial 40 and inclined 41 branches are preferably located with the same angular pitch φ in different radial planes 39, for example, with a shift of their relative position by half the angular pitch (0.5 φ). The nozzles 42 of the multi-nozzle apparatus 4 are made similarly to the nozzle 13, some of which can be equipped with individual turbulators (not shown), which have the same design as the turbulator 14. The nozzles 42 located on the housing 38 have a non-longitudinal angular orientation relative to the chamber 1 , i.e., relative to its longitudinal central axis (geometric) 43. Nozzles 42 located on branches 40 and 41 of the housing 38 have an angular direction alternating along each longitudinal axis 44 of the branch in transverse planes with deviations from the radial plane 39 of the location of the longitudinal axis 44 of each branch (in Fig.7, the projections of the longitudinal axes 44 coincide with the traces of the radial planes 39). The inclination angle α of the non-longitudinal orientation of the nozzles 42 placed on the housing 38 in radial planes to the longitudinal direction of the chamber 1 towards its longitudinal axis 43 is within 10 ° ≤α≤160 ° (Fig. 8). The inclination angle β of the nozzles 42 of the radial branches 40 in the transverse plane of the branch from the radial plane of its longitudinal axis 44 in each of two directions (clockwise and counterclockwise) is within ± 5 ° ≤β ₁ ≤ ± 170 ° (Fig. 9) . A similar orientation angle β of the nozzles 42 of the inclined branches 41 is within 0 ° ≤ β ₂ ≤ ± 90 °.

Аэрационное устройство 4 может быть выполнено в виде мультисоплового аппарата, который снабжен дополнительными, например двумя, автономными частями 45 и 46 (фиг.10), имеющими кольцевые (в виде тора) корпуса 47 и 48 или кольцеобразные, например в виде трубчатого многоугольника (не показано), с радиальными ответвления 49 и 50 соответственно. Дополнительные части 45 и 46 расположены в равных (на расстоянии h друг от друга) поперечных плоскостях камеры 1 в ее средней части вокруг трубы 8 для выдачи аэрированного материала. Радиальные ответвления 49 размещены внутренне относительно корпуса 47, а радиальные ответвления 50 - внешне относительно корпуса 48 и имеют противоположную направленность (к центральной оси 43 камеры 1 и к ее периферии соответственно). Возможны модификации выполнения дополнительных частей 45 и 46, в которых радиальные ответвления 49 и 50 имеют одноименную направленность (не показано). Возможна модификация выполнения многосоплового аппарата, в котором его дополнительные части расположены в одной поперечной плоскости камеры 1, т.е. при h=0, и, например, имеют одноименную (к центру) направленность радиальных ответвлений 49 (фиг.11) или смешанную (одоименно-разноименную) - одноименную (к центру) для от ветвлений 49 и противоположную (наружу) для ответвлений 50 (фиг.12). Сопла 42 дополнительных частей 45 и 46 ориентированы преимущественно вдоль камеры 1 (параллельно ее оси 43), причем по крайне мере часть периферийных сопел 51 корпусов 47 и 48 и/или их наружных ответвлений 50 имеет близкую к тангенциальной ориентацию. Для этого каждое периферийное сопло 51 выполнено с Г-образным патрубком 52. Последний имеет продольный (параллельный оси 43 камеры 1) участок 53 и перпендикулярный ему участок 54 соответственно с геометрическими осями 55 и 56 и приварен одним концом к корпусу 47 или наружным ответвлениям 50, а другим - к конусу 57, т.е. к сопловой части (фиг.14). Угол γ отклонения осей 56 (фиг.15) периферийных сопел 51 от касательных плоскостей 58 к цилиндру (не показано) радиуса ОА (от оси 43 камеры 1 до точки А на оси 55) в сторону оси 43 камеры 1 находится в пределах 5°≤γ≤15°.The aeration device 4 can be made in the form of a multi-nozzle apparatus, which is equipped with additional, for example, two, autonomous parts 45 and 46 (Fig. 10), having annular (in the form of a torus) bodies 47 and 48 or ring-shaped, for example, in the form of a tubular polygon (not shown), with radial branches 49 and 50, respectively. Additional parts 45 and 46 are located in equal (at a distance h from each other) transverse planes of the chamber 1 in its middle part around the pipe 8 for the delivery of aerated material. The radial branches 49 are located internally relative to the housing 47, and the radial branches 50 are externally relative to the housing 48 and have the opposite direction (to the central axis 43 of the chamber 1 and its periphery, respectively). Modifications to the implementation of additional parts 45 and 46 are possible, in which the radial branches 49 and 50 have the same directivity (not shown). A modification of the multi-nozzle apparatus is possible, in which its additional parts are located in one transverse plane of the chamber 1, i.e. at h = 0, and, for example, have the direction of the radial branches 49 of the same name (towards the center) (Fig. 11) or mixed (opposite) of the same name (towards the center) for the branches 49 and the opposite (out) for the branches 50 ( Fig. 12). The nozzles 42 of the additional parts 45 and 46 are oriented mainly along the chamber 1 (parallel to its axis 43), with at least a part of the peripheral nozzles 51 of the housings 47 and 48 and / or their external branches 50 having a close tangential orientation. For this, each peripheral nozzle 51 is made with a L-shaped pipe 52. The latter has a longitudinal section (parallel to the axis 43 of the chamber 1) 53 and a section 54 perpendicular to it, with geometric axes 55 and 56, respectively, and welded at one end to the housing 47 or external branches 50, and others - to the cone 57, i.e. to the nozzle part (Fig). The deviation angle γ of the axes 56 (Fig. 15) of the peripheral nozzles 51 from the tangent planes 58 to a cylinder (not shown) of radius OA (from axis 43 of chamber 1 to point A on axis 55) towards axis 43 of chamber 1 is within 5 ° ≤ γ≤15 °.

Пневмокамерный насос работает следующим образом.Air chamber pump operates as follows.

Порошкообразный или мелкозернистый материал, например цемент, подают в камеру 1 через загрузочный открытый клапан 2 при закрытом входном клапане 6 для подачи сжатого воздуха и открытом клапане 3 для выпуска сжатого воздуха. Когда заполнение камеры 1 материалом достигает заданного уровня, срабатывает указатель уровня (не показан), выдавая сигнал на закрытие клапана 3 выпуска воздуха и загрузочного клапана 2. Включается подача сжатого воздуха (фиг.13), т.е. открывается входной клапан 6 сжатого воздуха. Сжатый воздух по трубопроводу 5 нагнетается в аэрационное устройство 4 (мультисопловый аппарат), который с помощью сопел 42 и 51 инжектирует струи сжатого воздуха в находящийся в камере 1 материал, продавливая воздух в верхнюю часть камеры 1 - к открытому концу 9 компенсационной трубы 10. Воздух при своем прохождении материала отбирает у последненго тепловую энергию. Дальнейшее нарастание давления воздуха в камере 1 обеспечивает подъем шара 26 турбулизатора 14 (фиг.2), при этом пылевоздушная смесь из верхней части камеры проходит по компенсационной трубе 10 в форкамеру 11, а затем турбулизатор 14. Если давление пылевоздушной смеси в форкамере 11 ниже давления сжатого воздуха в трубопроводе 5, то обратный клапан открыт, чем обеспечивается удаление материала из форкамеры 11 путем смешения его с противотоком пылевоздушной смеси, поступающей по компенсационной трубе 10. Сопло 13 с турбулизатором 14 формирует турбулентную струю пылевоздушной смеси и направляет ее через вход 12 в трубу 8 для выдачи аэрированного материала (выдача последнего улучшается за счет эжекционного эффекта, создаваемого дросселем 7). По мере разгрузки камеры 1 от материала давление воздуха в ней падает до определенного значения, на которое настроено пневмореле (не показано). При срабатывании последнего входной клапан 6 сжатого воздуха трубопровода 5 закрывается, открывается клапан 3 для выпуска сжатого воздуха, а с некоторой задержкой во времени открывается загрузочный клапан 2. Затем цикл повторяется.Powdered or fine-grained material, such as cement, is fed into the chamber 1 through a loading open valve 2 with a closed inlet valve 6 for supplying compressed air and an open valve 3 for discharging compressed air. When the filling of the chamber 1 with material reaches a predetermined level, a level indicator (not shown) is triggered, giving a signal to close the air release valve 3 and the loading valve 2. The compressed air supply is turned on (Fig. 13), i.e. the inlet valve 6 of the compressed air opens. Compressed air is pumped through pipeline 5 to an aeration device 4 (multi-nozzle apparatus), which, using nozzles 42 and 51, injects jets of compressed air into the material in chamber 1, forcing air into the upper part of chamber 1 to the open end 9 of the compensation pipe 10. Air during its passage, the material takes away the last thermal energy. A further increase in air pressure in the chamber 1 provides the rise of the ball 26 of the turbulator 14 (Fig. 2), while the dust-air mixture from the upper part of the chamber passes through the compensation pipe 10 in the pre-chamber 11, and then the turbulator 14. If the pressure of the dust-air mixture in the pre-chamber 11 is lower than the pressure of compressed air in the pipeline 5, the check valve is open, which ensures the removal of material from the prechamber 11 by mixing it with a countercurrent of the dusty air mixture supplied through the compensation pipe 10. A nozzle 13 with a turbulator 14 forms a turbule ntn stream of the dusty air mixture and directs it through the inlet 12 into the pipe 8 for the delivery of aerated material (the delivery of the latter is improved due to the ejection effect created by the throttle 7). As the chamber 1 is unloaded from the material, the air pressure in it drops to a certain value, which is set by a pneumatic relay (not shown). When the last valve 6, the compressed air inlet valve of the pipeline 5 closes, the valve 3 for the release of compressed air opens, and with a certain delay in time, the loading valve 2 opens. Then the cycle is repeated.

Использование изобретения позволит увеличить производительность пневмокамерных насосов при пониженном давлении и пониженном удельном расходе сжатого воздуха, а следовательно, уменьшить издержки на транспортировку порошкообразных и мелкозернистых материалов.The use of the invention will increase the productivity of pneumatic chamber pumps at reduced pressure and reduced specific consumption of compressed air, and therefore, reduce the cost of transporting powdered and fine-grained materials.

Claims

1. A pneumatic chamber pump for transporting powdered and fine-grained materials, comprising a chamber with a loading valve for supplying the material to be transported and a valve for releasing compressed air and an aeration device placed in the chamber, a pipeline pneumatically connected to the aeration device with an inlet valve for supplying compressed air, equipped with a throttle a pipe for dispensing aerated material from the chamber, made with a compensation pipe, open with the end of the loading valve, having A nozzle equipped with a turbulent air jet located in front of the entrance to the pipe for transporting aerated material, characterized in that its compensation pipe is equipped with a prechamber, which is placed in front of the nozzle and pneumatically connected to the pipeline for supplying compressed air through a non-return valve.

2. The pump according to claim 1, characterized in that the outlet of the check valve is located in the bottom or bottom of the prechamber.

3. The pump according to claim 1, characterized in that the bottom of its prechamber has a curved shape.

4. The pump according to claim 3, characterized in that the curved shape of the bottom of its prechamber is made as part of a mountainous surface.

5. The pump according to claim 1, characterized in that its aeration device is made in the form of a multi-nozzle apparatus.

6. The pump according to claim 5, characterized in that at least part of the nozzles of its multisoot apparatus is equipped with individual turbulators of the air stream.

7. The pump according to claim 6, characterized in that the housing of its multi-nozzle apparatus is equipped with branches.

8. The pump according to claim 7, characterized in that the branches of the casing of its multi-nozzle apparatus are located in radial planes with the coverage of the space between the casing and the pipe for issuing aerated material.

9. The pump according to claim 8, characterized in that part of the branches of the casing of its multi-nozzle apparatus has a radial direction, and the rest is inclined.

10. The pump according to claim 9, characterized in that the radial and inclined branches of the housing of its multi-nozzle apparatus are located in different radial planes, for example, with a shift of their relative position by half the angular pitch.

11. The pump according to claim 9, characterized in that the nozzles of its multi-nozzle apparatus located on the housing have an angular orientation relative to the longitudinal axis of the chamber.

12. The pump according to claim 9, characterized in that the nozzle is placed on the housing of its multi-nozzle apparatus in radial planes.

13. The pump according to claim 6, characterized in that its multi-nozzle apparatus is equipped with additional, for example two, autonomous parts with housings having radial branches located in one or different transverse planes of the chamber in its middle part around the pipe to dispense aerated material.

14. The pump according to item 13, characterized in that the radial branches of the housings of the additional parts of its multi-nozzle apparatus have the same or opposite direction to the central axis of the chamber or to the periphery of the latter.

15. The pump according to 14, characterized in that the nozzle of the additional parts of its multi-nozzle apparatus are oriented mainly along the chamber.