RU2316735C2

RU2316735C2 - Method and device for precision batching of high-energy agent

Info

Publication number: RU2316735C2
Application number: RU2005137001/28A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Николаевич Бармотин (RU); Дмитрий Николаевич Бармотин; Владимир Гаврилович Додух (RU); Владимир Гаврилович Додух; Анатолий Александрович Каменев (RU); Анатолий Александрович Каменев; Яков Михайлович Крейнин (RU); Яков Михайлович Крейнин; Владимир Николаевич Липченко (RU); Владимир Николаевич Липченко; Александр Матвеевич Черниловский (RU); Александр Матвеевич Черниловский; Виктор Александрович Чернов (RU); Виктор Александрович Чернов
Original assignee: Зао "Институт Взрыва"
Priority date: 2005-11-29
Filing date: 2005-11-29
Publication date: 2008-02-10
Also published as: RU2005137001A

Abstract

FIELD: batching engineering.

SUBSTANCE: method comprises supplying the agent through the conical vertical charging tank with simultaneous vibration and directing the agent to be batched through the hydraulic resistance horizontally mounted in the charging tank.

EFFECT: enhanced safety.

8 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области объемного дозирования трудно сыпучих взрывчатых материалов, конкретно - к способам и устройствам для микродозирования непрерывно подаваемых, склонных к свободообразованию, чувствительных к удару и трению мелкодисперсных материалов, и может быть использовано в машиностроении, химической, электрохимической и других отраслях промышленности.The invention relates to the field of volumetric dosing of difficult-flowing explosive materials, specifically to methods and devices for microdosing continuously fed, prone to free formation, sensitive to shock and friction of finely dispersed materials, and can be used in mechanical engineering, chemical, electrochemical and other industries.

Известны способы и устройства для непрерывного дозирования порошков шнековым методом и методом пневмотранспортирования. Основным недостатком шнековых устройств в данном случае является интенсивное внешнее и внутреннее трение, испытываемое материалом при его транспортировании, что делает невозможным их использование для подачи энергонасыщенных продуктов.Known methods and devices for continuous dosing of powders by auger method and pneumatic conveying method. The main disadvantage of screw devices in this case is the intense external and internal friction experienced by the material during its transportation, which makes it impossible to use them for supplying energy-saturated products.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ и устройство по патенту РФ № 2190835 С2, 10.10.2002, G01F 13/00, где микродозирование пылевидного материала осуществляют из вертикальной цилиндрической емкости через элементы гидравлического сопротивления, а сама цилиндрическая емкость разделена на две расположенные коаксиально друг другу зоны: зону предварительной подачи и центральную цилиндрическую зону дозирования, при этом дозируемый материал в зоне предварительной подачи может находиться в виброожиженном состоянии, а в зоне дозирования - в виде "виброкипящего" слоя малой высоты, сообщающегося с атмосферой, из которого осуществляется его дозированная подача через вибрирующий элемент гидравлического сопротивления.Closest to the proposed invention is the method and device according to the patent of the Russian Federation No. 2190835 C2, 10.10.2002, G01F 13/00, where the microdosing of pulverulent material is carried out from a vertical cylindrical tank through hydraulic resistance elements, and the cylindrical tank itself is divided into two coaxially arranged to each other zones: the pre-feed zone and the central cylindrical dosing zone, while the dosed material in the pre-feed zone can be in a vibrated state, and in the dosing zone - in the form of a "boiling" layer of low height, communicating with the atmosphere, from which it is dosed through a vibrating element of hydraulic resistance.

Устройство состоит из бункера предварительной подачи, выполненного в виде цилиндрической емкости, с размещенным в нем набором элементов гидравлического сопротивления и выпускной части, при этом днище бункера в выпускной центральной части сочленено с установленной коаксиально выпускной цилиндрической емкостью, соединенной с вибратором, и покрыто элементом или набором элементов гидравлического сопротивления, например сеткой или набором сеток, а над ним с зазором установлена центральная труба, сообщающаяся с атмосферой. Таким образом, достигается образование тонкого постоянной высоты слоя "виброкипящего" материала, который должен обеспечивать постоянство его расхода при выпуске через элементы гидравлического сопротивления, установленные в выпускной цилиндрической емкости, жестко связанной с бункером предварительной подачи.The device consists of a pre-feed hopper, made in the form of a cylindrical tank, with a set of hydraulic resistance elements and an outlet part placed in it, while the bottom of the hopper in the outlet central part is articulated with a coaxial outlet cylindrical tank connected to the vibrator and covered with an element or set elements of hydraulic resistance, for example a grid or a set of grids, and a central pipe communicating with the atmosphere is installed above it with a gap. Thus, the formation of a thin constant height of the layer of "boiling" material is achieved, which should ensure the constancy of its flow rate when discharged through the hydraulic resistance elements installed in the outlet cylindrical tank, rigidly connected with the pre-feed hopper.

Технической задачей изобретения является создание способа микродозирования пылевидного высокоэнергетического материала и устройства для его осуществления, обеспечивающих надежное и безопасное микродозирование пылевидного энергонасыщенного материала с постоянным его расходом за счет предотвращения уплотнения и свободообразования материала.An object of the invention is to provide a method for microdosing a pulverized high-energy material and a device for its implementation, providing reliable and safe microdosing of a pulverized energy-saturated material with a constant flow rate by preventing compaction and free formation of the material.

Техническим результатом изобретения является предотвращение уплотнения и сводообразования материала при равномерном микродозировании пылевидного высокоэнергетического вещества.The technical result of the invention is to prevent compaction and arching of the material with uniform microdosing of a pulverized high-energy substance.

Указанный технический результат достигается в предложенном способе микродозирования пылевидного высокоэнергетического материала, включающем подачу материала через конусообразную вертикальную загрузочную емкость при одновременном вибровоздействии на нее и направление через гидравлическое сопротивление, горизонтально установленное внутри загрузочной емкости, виброожиженного материала в конусообразную разгрузочную емкость, находящуюся под вибровоздействием. Подачу пылевидного высокоэнергетического материала осуществляют через загрузочную емкость, внутри которой для разрушения возможного сводообразования пылевидного энергонасыщенного материала при вибровоздействии на загрузочную емкость установлена вертикальная штанга, выполнена неподвижной или с возможностью вращения вокруг своей оси, закрепленная независимо от загрузочной емкости и проходящая через отверстие в центре гидравлического сопротивления, вибровоздействие на загрузочную емкость осуществляют с амплитудой колебаний, составляющей не более 0,5 расстояния между краем отверстия в центре гидравлического сопротивления и вертикальной штангой. Направление виброожиженного материала в конусообразную разгрузочную емкость осуществляют чрез калиброванные канавки, выполненные на цилиндрической поверхности вращающегося вокруг горизонтальной оси и находящегося под вибровоздействием барабана, и дополнительное гидравлическое сопротивление, расположенное на входе в разгрузочную емкость. Из разгрузочной емкости пылевидный высокоэнергетический материал направляют в выпускную трубку, сообщающуюся с атмосферой.The specified technical result is achieved in the proposed method of microdosing a pulverized high-energy material, including feeding the material through a conical vertical loading container while vibrating at it and directing through the hydraulic resistance horizontally installed inside the loading container, the fluidized material into the conical discharge container under the vibration. The supply of the pulverized high-energy material is carried out through the loading tank, inside of which a vertical rod is mounted on the loading tank to vibrate the pulverized energy-saturated material during vibration exposure, it is mounted stationary or rotatable around its axis, fixed independently of the loading tank and passing through an opening in the center of hydraulic resistance , vibration on the loading capacity is carried out with an amplitude of oscillations, co not more than 0.5 distance between the edge of the hole in the center of hydraulic resistance and the vertical rod. The direction of the vibrated fluid in a cone-shaped discharge tank is carried out through calibrated grooves made on a cylindrical surface rotating around a horizontal axis and under vibration of the drum, and additional hydraulic resistance located at the entrance to the discharge tank. From the discharge tank, the pulverized high-energy material is sent to an exhaust pipe in communication with the atmosphere.

В качестве гидравлического сопротивления может быть использована, по крайней мере, одна сетка.At least one mesh may be used as hydraulic resistance.

В качестве дополнительного гидравлического сопротивления может быть использована, по крайней мере, одна сетка.At least one mesh may be used as additional flow resistance.

Канавки на цилиндрической поверхности барабана выполняют параллельно оси его вращения.The grooves on the cylindrical surface of the drum are parallel to the axis of its rotation.

Технический результат достигается также использованием устройства микродозирования пылевидного высокоэнергетического материала, содержащего конусообразную вертикальную загрузочную емкость, снабженную горизонтально установленным внутри нее гидравлическим сопротивлением, барабан, конусообразную разгрузочную емкость и виброузел с возможностью воздействия на загрузочную емкость, барабан и разгрузочную емкость. В загрузочной емкости установлена вертикальна штанга, выполненная неподвижной или с возможностью вращения вокруг своей оси, закрепленная независимо от загрузочной емкости и проходящая по вертикальной оси емкости через отверстие в центре гидравлического сопротивления. На выходе загрузочной емкости установлен вращающийся вокруг горизонтальной оси барабан, закрепленный в корпусе с возможностью вращения с различной скоростью, зависящей от количества поступающего в емкость материала, на цилиндрической поверхности барабана выполнены калиброванные канавки. Разгрузочная емкость установлен на входе из барабана, причем она снабжена на выходе дополнительным гидравлическим сопротивлением, а на выходе выпускной трубкой, сообщающейся с атмосферой.The technical result is also achieved by using a microdosing device for pulverized high-energy material containing a conical vertical loading container equipped with a horizontal hydraulic resistance, a drum, a conical discharge container and a vibration unit with the possibility of influencing the loading container, drum and discharge container. A vertical rod is installed in the loading tank, made stationary or rotatable around its axis, fixed independently of the loading container and passing along the vertical axis of the container through an opening in the center of the hydraulic resistance. At the output of the loading container, a drum rotating around a horizontal axis is mounted, fixed in the housing with the possibility of rotation at different speeds, depending on the amount of material entering the container, calibrated grooves are made on the cylindrical surface of the drum. An unloading tank is installed at the inlet from the drum, and it is equipped with an additional hydraulic resistance at the outlet, and an outlet pipe communicating with the atmosphere at the outlet.

Гидравлическое сопротивление может быть выполнено в виде, по крайней мере, одной сетки.Hydraulic resistance can be made in the form of at least one grid.

Дополнительное гидравлическое сопротивление может быть выполнено в виде, по крайней мере, одной сетки.Additional hydraulic resistance can be made in the form of at least one grid.

Канавки на цилиндрической поверхности барабана выполнены параллельно оси его вращения.The grooves on the cylindrical surface of the drum are made parallel to the axis of its rotation.

Недостатки известных способов микродозирования пылевидного материала и устройств для их осуществления устраняются в предложенном изобретении за счет того, что подачу материала осуществляют из конусообразной вертикальной емкости через один или несколько элементов гидравлического сопротивления, а емкость разделят на две части - зону предварительной подачи с одним или набором гидравлических сопротивлений и центральную зону дозирования, связанную с вращающимся барабаном. Пылевидный высокоэнергетический материал, например, используемый для снаряжения внутреннего канала ударно-волновой трубки, относится к трудносыпучим порошкам. При виброожижении такого материала, касающегося конусообразной поверхности загрузочной емкости, происходит его перемещение вниз, но в центральной части емкости материал пересыпается неравномерно, толчками, образуя пустоты-своды. Вертикальная штанга, выполненная неподвижной или с возможностью вращения вокруг своей оси, закрепленная независимо от загрузочной емкости и проходящая через отверстие в центре гидравлического сопротивления, предназначена для устранения местных уплотнений и исключения сводообразования дозируемого материала в зонах предварительной и центральной подачи. На поверхности штанги могут быть выполнены элементы шероховатости, дополнительно побуждающие состав к пересыпанию с разрушением сводов-пустот.The disadvantages of the known methods of microdosing of pulverulent material and devices for their implementation are eliminated in the proposed invention due to the fact that the material is supplied from a conical vertical tank through one or more hydraulic resistance elements, and the tank is divided into two parts - a pre-feed zone with one or a set of hydraulic resistances and the central dosing zone associated with the rotating drum. A pulverized high-energy material, for example, used to equip the internal channel of a shock wave tube, refers to hard-flowing powders. During vibrational fluidization of such a material, which touches the cone-shaped surface of the loading vessel, it moves downward, but in the central part of the vessel the material is not uniformly spilled, shaken, forming hollows. A vertical rod, made stationary or rotatable around its axis, fixed independently of the loading capacity and passing through an opening in the center of hydraulic resistance, is designed to eliminate local seals and to prevent the formation of dosed material in the zones of preliminary and central feeding. Roughness elements can be made on the surface of the rod, additionally inducing the composition to pour out with the destruction of vaults-voids.

В рабочем состоянии загрузочная емкость в регулируемом режиме вибрирует с амплитудой колебания не более 0,5 расстояния между краем центрального отверстия гидравлического сопротивления и штангой и частотой 50-100 Гц. При увеличении амплитуды колебания более 0,5 расстояния между краем центрального отверстия гидравлического сопротивления и штангой происходит образование свода, нарушается равномерность подачи высокоэнергетического пылевидного материала, т.е. не обеспечивается постоянство расхода материала.In working condition, the loading capacity in an adjustable mode vibrates with an amplitude of not more than 0.5 distance between the edge of the central hole of the hydraulic resistance and the rod and a frequency of 50-100 Hz. With an increase in the oscillation amplitude of more than 0.5, the distance between the edge of the central hole of the hydraulic resistance and the rod forms a vault, the uniformity of the supply of high-energy pulverized material is violated, i.e. Consistency of material consumption is not ensured.

Виброожиженный материал направляют из зоны предварительной подачи в центральную зону, связанную с вращающимся горизонтально барабаном с калиброванными канавками на его цилиндрической поверхности. Под действием вибрации канавки барабана заполняются материалом. Вращение барабана имеет обратную связь со скоростью подачи материала. При увеличении подачи скорость вращения барабана уменьшается, а при уменьшении подачи - соответственно увеличивается. После выхода из вращающегося барабана материал направляется в находящуюся под вибровоздействием конусообразную разгрузочную емкость, покрытую, по крайней мере, одним элементом гидравлического сопротивления, а далее в установленную под ним дозирующую трубку, сообщающуюся с атмосферой.Vibrated material is sent from the pre-feed zone to the central zone associated with a horizontally rotating drum with calibrated grooves on its cylindrical surface. Under the influence of vibration, the grooves of the drum are filled with material. The rotation of the drum has a feedback with the feed rate of the material. With increasing feed, the rotation speed of the drum decreases, and with a decrease in feed, it increases accordingly. After exiting the rotating drum, the material is sent to a cone-shaped discharge container under vibration, covered with at least one element of hydraulic resistance, and then to a metering tube installed underneath that communicates with the atmosphere.

На чертеже изображено устройство микродозирования пылевидного высокоэнергетического материала, где:The drawing shows a microdosing device of a pulverized high-energy material, where:

1 - вертикальная конусообразная загрузочная емкость;1 - vertical conical loading capacity;

2 - гидравлическое сопротивление;2 - hydraulic resistance;

3 - вертикальная штанга;3 - vertical bar;

4 - пылевидный высокоэнергетический материал;4 - dusty high-energy material;

5 - вращающийся вокруг горизонтальной оси барабан;5 - a drum rotating around a horizontal axis;

6 - корпус, в котором закреплен барабан;6 - the housing in which the drum is fixed;

7 - конусообразная вертикальная разгрузочная емкость;7 - conical vertical discharge tank;

8 - дополнительное гидравлическое сопротивление;8 - additional hydraulic resistance;

9 - выпускная трубка, сообщающаяся с атмосферой;9 - exhaust pipe in communication with the atmosphere;

10 - виброузел с возможностью воздействия на загрузочную емкость, барабан и разгрузочную емкость.10 - vibration unit with the possibility of influencing the loading capacity, drum and discharge capacity.

Амплитуда колебания загрузочной емкости не превышает 0,5 расстояния от штанги до края отверстия в центре гидравлического сопротивления.The amplitude of the oscillation of the loading capacity does not exceed 0.5 distance from the rod to the edge of the hole in the center of the hydraulic resistance.

Устройство работает следующим образом. В загрузочной емкости 1, ударяясь о штангу 3, под воздействием вибрации разрушается уплотненный слой виброожиженного материала в центральной зоне. Из загрузочной емкости 1 сквозь гидравлическое сопротивление 2 под воздействием вибрации виброожиженный пылевидный материал равномерно поступает в канавки вращающегося барабана 5, затем под воздействием вибрации разгружается вниз при повороте барабана в конусообразную разгрузочную емкость 7, покрытую дополнительным гидравлическим сопротивлением 8, например сеткой, а через выпускную трубку 9 происходит дозированный равномерный выпуск материала.The device operates as follows. In the loading container 1, hitting the rod 3, under the influence of vibration, the compacted layer of the vibrated fluid in the central zone is destroyed. From the loading tank 1 through the hydraulic resistance 2, under the influence of vibration, the vibrated fluid pulverized material uniformly enters the grooves of the rotating drum 5, then under the influence of vibration it unloads downward when the drum is rotated into a cone-shaped discharge tank 7, covered with additional hydraulic resistance 8, for example, with a net, and through the exhaust pipe 9, a metered uniform release of material occurs.

Таким образом, в предложенном изобретении обеспечивается надежное и безопасное микродозирование пылевидного энергонасыщенного материала с постоянным расходом, предотвращением уплотнения и сводообразования.Thus, in the proposed invention provides reliable and safe microdosing dusty energy-saturated material with a constant flow rate, preventing compaction and arching.

Claims

1. A method of microdosing a pulverized high-energy material, comprising feeding a pulverized high-energy material through a conical vertical loading container while vibrating at it and directing through a hydraulic resistance horizontally installed inside the conical vertical loading container, the vibrated fluid into the conical shaped discharge container, characterized in that inside the conical vertical loading capacity for destruction is possible For the arched formation of a pulverized high-energy material, a vertical rod is installed, made stationary or rotatable around its axis, fixed independently of a conical vertical loading capacity and passing through an opening in the center of hydraulic resistance, vibration action on a conical vertical loading capacity is carried out with an amplitude of oscillation of not more than 0 , 5 distances between the edge of the hole in the center of the hydraulic resistance and the vertical Anga, the direction of the vibrated fluid in a cone-shaped discharge container under vibration is carried out through calibrated grooves made on the cylindrical surface of a drum rotating around the horizontal axis and under vibration, and additional hydraulic resistance located at the inlet of the cone-shaped discharge container from the vertical discharge container pulverized high-energy material is sent to the exhaust pipe in communication with the atmosphere oh.

2. The method according to claim 1, characterized in that at least one mesh is used as the hydraulic resistance.

3. The method according to claim 1, characterized in that at least one grid is used as additional hydraulic resistance.

4. The method according to claim 1, characterized in that the grooves are performed on the cylindrical surface of the drum parallel to the axis of rotation.

5. A microdosing device for pulverized high-energy material, containing a conical vertical loading container equipped with a horizontal hydraulic resistance inside it, a vibrating unit and a conical discharge container, characterized in that a vertical rod is installed in the loading container, made either stationary or rotatable around its axis fixed independently of the conical vertical loading capacity and passing along the vertical axis of the cone of a vertical vertical loading container through an opening in the center of hydraulic resistance, a drum rotating around the horizontal axis is mounted at the outlet of the conical vertical loading container, mounted in the housing with the possibility of rotation at a speed depending on the amount of material entering the container, calibrated grooves are made on the cylindrical surface of the drum, conical an unloading tank is installed at the outlet of the rotating drum and is equipped with an additional hydraulic skim resistance, and at the exit discharge tube communicating with the atmosphere.

6. The device according to claim 5, characterized in that the hydraulic resistance is made in the form of at least one grid.

7. The device according to claim 5, characterized in that the additional hydraulic resistance is made in the form of at least one grid.

8. The device according to claim 5, characterized in that the grooves are made on the cylindrical surface of the drum parallel to the axis of rotation.