RU2534852C2

RU2534852C2 - Device for air conveyance of loose material

Info

Publication number: RU2534852C2
Application number: RU2013101824/11A
Authority: RU
Inventors: Николай Сергеевич Кобелев; Андрей Вячеславович Уваров; Алексей Сергеевич Емельянов; Кристина Юрьевна Жердева; Татьяна Александровна Халина
Priority date: 2013-01-15
Filing date: 2013-01-15
Publication date: 2014-12-10
Also published as: RU2013101824A

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to air transport of disperse materials and may be used in construction, metallurgy, chemical industry, etc. Proposed device feed bin with aerator communicated by its discharge hole via gate with transfer pipeline, gas feed line with aerator gas lines and transfer pile, vortex pipe connected by its inlet channel with gas feed line. Vortex pipe hot flow outlet channel communicates with aerator has line while cold flow outlet channel communicates with transfer pipe gas duct. Swirler is arranged in ejector diverging part and composed of four plates connected by one axle, their inlet and outlet section being arranged at right angle to each other while circular groove connected with mud trap is arranged nearby outlet of the ejector diverging part.

EFFECT: maintenance of standardised operating performance by removal of drop-like moisture.

3 dwg

Description

Изобретение относится к пневматическому транспортированию сыпучего материала и может быть использовано в строительной, металлургической, химической и других отраслях промышленности.The invention relates to pneumatic transportation of bulk material and can be used in the construction, metallurgical, chemical and other industries.

Известно устройство для пневматического транспортирования сыпучего материала (см. а.с. СССР №1054244, кл. В65G 53/40, 1982 г.), содержащее расходный бункер с аэрирующим приспособлением, сообщенный своим разгрузочным отверстием посредством затвора с транспортным трубопроводом, и газоподводящую магистраль с газопроводами аэрирующего приспособления и транспортного трубопровода. Недостатком является низкие эксплуатационные характеристики при выгрузке из бункера влажного сыпучего материала из-за его зависания.A device for pneumatic transportation of bulk material (see AS USSR No. 1054244, class B65G 53/40, 1982), comprising a feed hopper with an aeration device, communicated with its discharge hole through a shutter with a transport pipeline, and a gas supply line with gas lines of the aeration device and transport pipeline. The disadvantage is the low performance when unloading wet bulk material from the hopper due to its freezing.

Известно устройство для пневматического транспортирования сыпучего материала (см. а.с. СССР №1669830, кл. В65G 53/00, бюл. №30, 1991 г.), содержащее расходный бункер с аэрирующим приспособлением, сообщенный своим разгрузочным отверстием посредством затвора с транспортным трубопроводом, и газопроводящую магистраль с газопроводами аэрирующего приспособления и транспортного трубопровода, снабжено вихревой трубой, сообщенной своим входным каналом с газопроводящей магистралью, выходным каналом горячего потока с газопроводом аэрирующего приспособления и выходным каналом холодного потока с газопроводом транспортного трубопровода, установленными на газопроводе аэрирующего приспособления фильтром и эжектором с клапаном, сообщенным посредством последнего с атмосферой, и масловлагоотделителем, установленным на газопроводе транспортного трубопровода.A device for pneumatic transportation of bulk material (see AS USSR No. 1669830, class B65G 53/00, bull. No. 30, 1991), containing a feed hopper with an aeration device, communicated with its discharge hole through the shutter with a transport a pipeline, and a gas pipeline with gas lines of the aeration device and a transport pipeline, is equipped with a vortex pipe connected by its inlet channel with a gas pipeline, an outlet channel of a hot stream with a gas pipeline of aeration device and an outlet channel of a cold stream with a gas pipeline of the transport pipeline installed on the gas line of the aeration device by a filter and an ejector with a valve connected by means of the latter to the atmosphere and an oil and water separator installed on the gas pipeline of the transport pipeline.

Недостатком является снижение эксплуатационных характеристик в изменяющихся погодно-климатических условиях, особенно обусловленных наличием высокой влажности атмосферного воздуха, когда при недостаточной очистке его в фильтре, насыщенного атмосферной влагой, поток из смеси сжатого и атмосферного воздуха поступает в аэрирующие приспособления, после чего увлажняет сыпучий материал, что способствует его залипанию в бункере.The disadvantage is a decrease in performance in changing weather and climate conditions, especially due to the presence of high humidity of atmospheric air, when when it is insufficiently cleaned in a filter saturated with atmospheric moisture, the stream from a mixture of compressed and atmospheric air enters aeration devices, after which it moistens bulk material, which contributes to its sticking in the hopper.

Технической задачей предлагаемого изобретения является поддержание нормированных эксплуатационных характеристик при длительной эксплуатации с изменяющейся влажностью атмосферного воздуха путем очистки от каплеобразной влаги в эжекторе посредством размещения в его расширяющейся части завихрителя.The technical task of the invention is to maintain normalized operational characteristics during long-term operation with changing atmospheric humidity by removing droplet-like moisture in the ejector by placing a swirler in its expanding part.

Технический результат достигается тем, что устройство пневматического транспортирования сыпучего материала содержит расходный бункер с аэрирующим приспособлением, сообщенный своим разгрузочным отверстием посредством затвора с транспортным трубопроводом, и газоподводящую магистраль с газопроводами аэрирующего приспособления и транспортного трубопровода, вихревую трубу, сообщенную своим входным каналом с газоподводящей магистралью, выходным каналом горячего потока с газопроводом аэрирующего приспособления и выходным каналом холодного потока с газопроводом транспортного трубопровода, установленные на газопроводе аэрирующего приспособления фильтр и эжектор с клапаном, сообщенным посредством последнего с атмосферой, и масловлагоотделитель, при этом в расширяющейся части эжектора установлен завихритель, выполненный из четырех пластин, соединенных одной осью, входные и выходные участки которых расположены один относительно другого под прямым углом, а у выходного отверстия расширяющейся части эжектора выполнена круговая канавка, которая соединена с грязесборником.The technical result is achieved by the fact that the device for pneumatic transportation of bulk material contains a feed hopper with an aeration device communicated by its discharge opening through a shutter with a transport pipe, and a gas supply line with gas pipelines of the aeration device and a transport pipe, a vortex pipe connected by its inlet channel to the gas supply line, the outlet channel of the hot stream with the gas line of the aeration device and the outlet channel ho one stream with the transport pipeline gas line, a filter and an ejector installed on the gas line of the aeration device and the valve in communication with the atmosphere and an oil and water separator, while a swirler made of four plates connected by one axis is installed in the expanding part of the ejector, the input and output sections of which located one relative to the other at right angles, and at the outlet of the expanding part of the ejector made a circular groove, which is connected to the mud nickname.

На фиг.1 схематично изображено устройство для пневматического транспортирования сыпучего материала, на фиг.2 - аксонометрия завихрителя, на фиг.3 - одна из пластин завихрителя с входными участками, расположенными один относительно другого под углом 90°.Figure 1 schematically shows a device for pneumatic transportation of bulk material, figure 2 is a perspective view of the swirler, figure 3 is one of the plates of the swirler with inlet sections located one relative to the other at an angle of 90 °.

Устройство содержит расходный бункер 1 с аэрирующим приспособлением, поочередно подключаемыми аэрационными соплами 2, транспортный трубопровод 3 с затвором 4, эжектор 5, газоподводящую магистраль 6 сжатого воздуха, вихревую трубу 7 с каналами горячего 8 и холодного 9 потоков, газопровод 10 аэрирующего приспособления, последовательно соединенные фильтр 11, коммутационную 12 установку, краны 13, 14, через которые осуществляется подача сжатого и атмосферного (AT) воздуха, масловлагоотделитель 15, установленный на газопроводе 16 транспортного трубопровода 3 между вихревой трубой 7 и бункером 1.The device comprises a feed hopper 1 with an aeration device, alternately connected aeration nozzles 2, a transport pipeline 3 with a shutter 4, an ejector 5, a gas supply line 6 of compressed air, a vortex tube 7 with channels of hot 8 and cold 9 flows, a gas pipeline 10 of the aeration device, connected in series filter 11, switching unit 12, valves 13, 14 through which compressed and atmospheric (AT) air is supplied, oil and water separator 15 installed on the gas pipeline 16 of the transport pipe ode 3 7 between the vortex tube 1 and the hopper.

В расширяющейся части 17 эжектора 5 установлен завихритель 18, выполненный из четырех 19, 20, 21 и 22 пластин, входные 23, 25, 27, 29 и выходные 24, 26, 28, 30 участки которых расположены один относительно другого под прямым углом, а у выходного отверстия 31 расширяющейся части 17 эжектора 5 выполнена круговая канавка 32, которая соединена с грязесборником 33.In the expanding part 17 of the ejector 5, a swirler 18 is installed, made of four 19, 20, 21 and 22 plates, the inlet 23, 25, 27, 29 and the outlet 24, 26, 28, 30 of which are located at right angles to one another and at the outlet 31 of the expanding part 17 of the ejector 5 made a circular groove 32, which is connected to the dirt collector 33.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Известно, что производство сжатого воздуха является энергоемким процессом (см., например, Мезенцев В.П. «Экономия тепловой и электрической энергии», М., 1989, 130 с.), поэтому постоянное смешивание сжатого воздуха с атмосферным вне зависимо от погодно-климатического загрязнения его каплеобразной влагой снижает энергозатраты при эксплуатации устройства для пневматического транспортирования сыпучего материала. При открытом положении крана 14 атмосферный воздух, загрязненный мелкодисперсными каплеобразными частицами, под действием процесса эжекции поступает в расширяющуюся часть 17 эжектора 5, где смешивается со сжатым воздухом из сети, перемещаясь от входных участков 23, 25, 27 и 29 пластин 19, 20, 21 и 22 разделяясь на четыре потока, каждый из которых поворачивается на 90° перед выходными участками 24, 26, 28 и 30, образуя тем самым завихренную вращающуюся массу.It is known that the production of compressed air is an energy-intensive process (see, for example, Mezentsev VP "Saving thermal and electrical energy", Moscow, 1989, 130 pp.), Therefore, the constant mixing of compressed air with atmospheric air is independent of the weather climatic pollution by its drop-like moisture reduces energy consumption during operation of the device for pneumatic transportation of bulk material. When the valve 14 is open, atmospheric air contaminated with fine droplet-like particles, under the action of the ejection process, enters the expanding part 17 of the ejector 5, where it is mixed with compressed air from the network, moving from the inlet sections 23, 25, 27 and 29 of the plates 19, 20, 21 and 22 being divided into four streams, each of which rotates 90 ° in front of the output sections 24, 26, 28 and 30, thereby forming a swirling rotating mass.

В результате вихреобразого движения смеси сжатого и атмосферного воздуха происходит термодинамическое расслоение на периферийный или насыщенный мелкодисперсной влагой и осевой очищенный потоки (см., например, Меркулов В.П. Вихревой эффект и его применение в технике. Самара, 1998 г., 369 с., ил.). Мелкодисперсные каплеобразующие частицы под действием центробежных сил перемещаются к выходному отверстию 31 и поступают в кольцевую канавку 32, откуда в грязесборник 33. Очищенная от влагообразных загрязнений после эжектора 5, смесь сжатого и атмосферного воздуха поступает в фильтр 11, где и обрабатывается до нормированных по влажности параметров. В результате, разложение завихрителя в расширяющейся части эжектора, без дополнительных энергозатрат (используется энергия сжатого воздуха) осуществляется постоянная подача атмосферного воздуха для смешивания со сжатым воздухом и соответственно достигается уменьшение энергозатрат на его производство, при обеспечении эффективной работы устройства для пневматического транспортирования сыпучего материала.As a result of the vortex-like movement of a mixture of compressed and atmospheric air, thermodynamic separation occurs into peripheral or saturated fine moisture and axial purified flows (see, for example, Merkulov V.P. Vortex effect and its application in technology. Samara, 1998, 369 p. , ill.). Fine droplet-forming particles under the action of centrifugal forces move to the outlet 31 and enter the annular groove 32, from where to the dirt collector 33. Purified from moisture pollution after the ejector 5, the mixture of compressed and atmospheric air enters the filter 11, where it is processed to the parameters normalized by humidity parameters . As a result, the swirl is decomposed in the expanding part of the ejector, without additional energy consumption (using the energy of compressed air), a constant supply of atmospheric air is carried out for mixing with compressed air and, accordingly, a reduction in energy consumption for its production is achieved, while ensuring the effective operation of the device for pneumatic transportation of bulk material.

В исходном положении сыпучий материал засыпается в исходный бункер 1, затвор 4 закрыт и препятствует проникновению сыпучего материала в транспортный трубопровод 3 через разгрузочное отверстие бункера. Закрыты также краны 13 и 14, и коммутационная установка 12 не пропускает воздух к аэрационным соплам 2 аэрирующего приспособления.In the initial position, the bulk material is poured into the original hopper 1, the shutter 4 is closed and prevents the penetration of bulk material into the transport pipe 3 through the discharge opening of the hopper. The valves 13 and 14 are also closed, and the switching unit 12 does not pass air to the aeration nozzles 2 of the aeration device.

При необходимости обеспечить выдачу и транспортирование сыпучего материала открывается затвор 4 и кран 13. Сжатый воздух из магистрали 6 поступает в вихревую трубу 7, где термодинамически расслаивается на горячий и холодный потоки. Часть сжатого воздуха в виде холодного потока с сконденсировавшейся влагой из канала 9 вихревой трубы 7 по газопроводу 16 поступает в масловлагоотделитель 15 для отделения конденсата и далее в качестве осушенного и охлажденного транспортного агента направляется в трубопровод 3. Одновременно другая часть сжатого воздуха из канала горячего потока 8 вихревой трубы 7, насыщенная загрязнениями в виде твердых частиц (пыли, ржавчины и т.д.) и капельной влаги, поступает по газопроводу 10 через эжектор 5 в фильтр 11, где очищается, и далее через коммутационную установку 12 к аэрационным соплам 2.If necessary, to ensure the issuance and transportation of bulk material opens the shutter 4 and the valve 13. Compressed air from the line 6 enters the vortex tube 7, where it is thermodynamically exfoliated into hot and cold flows. Part of the compressed air in the form of a cold stream with condensed moisture from the channel 9 of the vortex tube 7 through the gas pipeline 16 enters the oil and water separator 15 to separate the condensate and then is sent as a dried and cooled transport agent to the pipeline 3. At the same time, another part of the compressed air from the hot stream channel 8 vortex tube 7, saturated with contaminants in the form of solid particles (dust, rust, etc.) and drip moisture, enters through the gas pipeline 10 through the ejector 5 to the filter 11, where it is cleaned, and then through switching Installation 12 to aeration nozzles 2.

В качестве вихревой трубы может быть использована любая из известных конструкций, обеспечивающая необходимый расход как транспортирующего агента, так и воздуха, поступающего к аэрирующему приспособлению.As a vortex tube, any of the known structures can be used, providing the necessary flow rate of both the transporting agent and the air supplied to the aeration device.

Соотношение количества холодного и горячего потоков определяется как степень сырости транспортируемого сыпучего материала, т.е. необходимостью его осушки и ликвидации возможности в этом случае процесса залипания в транспортном трубопроводе, так и влажностью сжатого воздуха, транспортирующего данный материал.The ratio of the number of cold and hot flows is defined as the degree of dampness of the transported bulk material, i.e. the need to dry it and eliminate the possibility in this case of the sticking process in the transport pipeline, and the humidity of the compressed air transporting this material.

Оригинальность предлагаемого изобретения заключается в том, что снижение энергозатрат достигается уменьшением количества сжатого воздуха, поступающего из магистрали путем постепенного смешивания его с атмосферным вне зависимости от изменяющейся влажности в различных погодно-климатических условиях эксплуатации устройства для пневматического транспортирования сыпучего материала. Очистка атмосферного воздуха с различной насыщенностью мелкодисперсной влагой осуществляется без дополнительных энергозатрат путем размещения в расширяющейся части эжектора завихрителя, выполненного из четырех пластин, соединенных общей осью, входными и выходными участками, которые расположены один относительного другого под прямым углом, что позволяет за счет применения энергии движущегося сжатого воздуха, использовать вихревой эффект для очистки потока от мелкодисперсной влаги.The originality of the invention lies in the fact that the reduction of energy consumption is achieved by reducing the amount of compressed air coming from the highway by gradually mixing it with atmospheric air, regardless of the changing humidity in various weather and climate conditions for the operation of the device for pneumatic transportation of bulk material. The purification of atmospheric air with varying saturation with fine moisture is carried out without additional energy consumption by placing a swirler made of four plates connected by a common axis, inlet and outlet sections located one relative to the other at right angles in the expanding part of the ejector, which allows due to the use of moving energy compressed air, use the vortex effect to clean the stream of fine moisture.

Claims

A device for pneumatic transportation of bulk material, containing a feed hopper with an aeration device, communicated by its discharge opening through a shutter with a transport pipe, a gas supply line with gas lines of the aeration device and a transport pipe, a vortex pipe communicated by its inlet channel with a gas supply line, a hot flow outlet channel the gas line of the aeration device and the cold flow outlet channel with the transpo gas pipeline of the pipeline installed on the gas line of the aeration device, a filter and an ejector with a valve in communication with the atmosphere through the latter, and an oil and water separator installed on the gas pipeline of the transport pipeline, characterized in that a swirler made of four plates connected by one axis is installed in the expanding part of the ejector and the output sections of which are located relative to each other at right angles, and a circular ditch is made at the outlet of the expanding part of the ejector ka, which is connected to the sump.