RU2820213C2 - Решетчато-барабанный узел для отделения отложений материала внутри систем пневматического транспортирования и связанные способы - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к системам пневматического транспортирования. Система пневматического транспортирования содержит по меньшей мере один фильтрационный компонент и решетчато-барабанный узел, размещенный внутри фильтрационного компонента. Решетчато-барабанный узел может содержать первый решетчатый барабан, второй решетчатый барабан и привод, причем привод может быть выполнен с возможностью перемещения первого решетчатого барабана относительно второго решетчатого барабана и приведения к трению по меньшей мере части первого решетчатого барабана о фильтрационный компонент внутри системы пневматического транспортирования. Способ отделения отложений материала внутри системы пневматического транспортирования включает приведение первого решетчатого барабана решетчато-барабанного узла в движение относительно второго решетчатого барабана внутри фильтрационного компонента. Технический результат – повышение эффективности отделения отложений материала от поверхностей фильтрационных компонентов и удержание фильтрационных компонентов на месте. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 19 ил.

Description

Настоящая заявка испрашивает приоритет даты подачи заявки на предварительный патент США №62/874894, озаглавленной CAGE FOR REMOVING BUILDUP OF BULK SOLIDS FROM COVERINGS INSIDE BAGHOUSES AND RELATED METHODS, поданной 16 июля 2019 г.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Варианты осуществления настоящего изобретения относятся в целом к системам пневматического транспортирования. Более конкретно, настоящее изобретение относится к решетчато-барабанным узлам систем пневматического транспортирования для отделения и удаления отложений из фильтрационных компонентов систем пневматического транспортирования.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Системы пневматического транспортирования предусматривают перенос текучей среды и сыпучих материалов через систему и часто содержат систему фильтрации для отделения и удаления твердого вещества (например, муки, порошков и т.д.) из текучей среды (например, воздуха). Твердое вещество может накапливаться на фильтрационных компонентах (например, мешочных фильтрах, рукавных фильтрах, проницаемых трубах) системы фильтрации, что может приводить к уменьшению эффективности систем и/или случаям блокирования внутри других компонентов системы.

Традиционно существуют три основных способа удаления отложений твердого вещества из фильтрационных компонентов. Первый способ обычно включает присоединение системы фильтрации к рычагу, присоединяемому затем к механизму встряхивания. Механизм встряхивания активируют для отделения накопленных отложений от фильтрационных компонентов системы фильтрации. Встряхивание всей системы фильтрации может приводить к серьезному повреждению системы фильтрации и ограничивает набор материалов, которые возможно применять в системе фильтрации. Второй способ предусматривает применение обратно текущего воздуха (противоположно потоку воздуха, применяемому для переноса сыпучих материалов) внутри системы фильтрации. Изменение направление потока воздуха на обратное через систему фильтрации может негативно повлиять на поток сыпучих материалов и может приводить к случаям блокирования внутри других компонентов систем. Третий способ предусматривает применение сжатой текучей среды (например, воздуха) для принудительного проталкивания текучей среды через фильтрационные компоненты. Проталкивание текучей среды создает волну, которая проходит через фильтрационные компоненты системы фильтрации, которая может отделять отложения на фильтрационных компонентах системы фильтрации.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение предусматривает систему пневматического транспортирования, которая может содержать по меньшей мере один фильтрационный компонент, а также решетчато-барабанный узел, размещенный внутри фильтрационного компонента. Решетчато-барабанный узел может содержать привод, первый решетчатый барабан и второй решетчатый барабан. Привод может быть выполнен с возможностью перемещения первого решетчатого барабана относительно второго решетчатого барабана и может приводить к трению по меньшей мере части первого решетчатого барабана о фильтрационный компонент внутри системы пневматического транспортирования.

В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение предусматривает способ отделения отложений материала внутри системы пневматического транспортирования. Способ может включать приведение первого решетчатого барабана решетчато-барабанного узла в движение относительно второго решетчатого барабана внутри фильтрационного компонента в первом направлении и может также включать приведение первого решетчатого барабана решетчато-барабанного узла в движение относительно второго решетчатого барабана внутри фильтрационного компонента во втором направлении.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

На фиг.1 представлен схематический вид системы пневматического транспортирования согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения.

На фиг.2А представлен вид в перспективе решетчато-барабанного узла согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения.

На фиг.2В представлен вид снизу решетчато-барабанного узла, показанного на фиг.2А.

На фиг.2С представлен вид сверху решетчато-барабанного узла, показанного на фиг.2А.

На фиг.2D представлен вид в сечении решетчато-барабанного узла, показанного на фиг.2А.

На фиг.2Е представлен покомпонентный вид решетчато-барабанного узла, показанного на фиг.2А.

На фиг.3А представлен вид в перспективе решетчато-барабанного узла согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения.

На фиг.3В представлен вид снизу решетчато-барабанного узла, показанного на фиг.3А.

На фиг.3С представлен вид сверху решетчато-барабанного узла, показанного на фиг.3А.

На фиг.3D представлен вид в сечении решетчато-барабанного узла, показанного на фиг.3А.

На фиг.3Е представлен покомпонентный вид решетчато-барабанного узла, показанного на фиг.3А.

На фиг.4А представлен вид в перспективе решетчато-барабанного узла согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения.

На фиг.4В представлен вид снизу решетчато-барабанного узла, показанного на фиг.4А.

На фиг.4С представлен вид сверху решетчато-барабанного узла, показанного на фиг.4А.

На фиг.4D представлен вид в сечении решетчато-барабанного узла, показанного на фиг.4А.

На фиг.4Е представлен покомпонентный вид решетчато-барабанного узла, показанного на фиг.4А.

На фиг.5 представлен схематический вид сверху в сечении варианта осуществления решетчато-барабанного узла, прижатого к фильтрационному компоненту и отделяющего отложения, согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения.

На фиг.6 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ отделения отложений материала внутри системы пневматического транспортирования с применением решетчато-барабанного узла согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения.

На фиг.7 представлен схематический вид системы пневматического транспортирования согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения.

ВАРИАНТ(-Ы) РЕАЛИЗАЦИИ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают системы пневматического транспортирования, включая системы фильтрации (например, мешочные пылеуловители), фильтрационные компоненты (например, мешочные фильтры и/или рукавные фильтры) и решетчато-барабанные узлы для удерживания фильтрационных компонентов на месте и для отделения (например, удаления) отложений материала от поверхностей фильтрационных компонентов.

Иллюстрации, представленные в настоящем документе, не должны трактоваться как фактические виды какого-либо конкретного решетчато-барабанного узла, системы пневматического транспортирования или их компонента, а представляют собой лишь идеализированные представления, введенные для описания приведенных в качестве примеров вариантов осуществления настоящего изобретения.

В контексте настоящего документа термин «может» применительно к материалу, конструктивному элементу, признаку или этапу способа указывает, что таковой предполагается использовать в реализации варианта осуществления настоящего изобретения, и предпочтение отдается такому термину перед более ограничивающим термином «является» во избежание любого вывода о том, что другие совместимые материалы, конструктивные элементы, признаки и способы, применимые в одновременной с ними комбинации, могут или должны быть исключены.

В контексте настоящего документа термины «содержащий», «включающий» «вмещающий», «отличающийся тем, что» и их грамматические эквиваленты являются включающими или неограничивающими терминами, которые не исключают дополнительных, неперечисленных элементов или этапов способа, а также включают более ограничивающие термины «состоящий из», «состоящий по сути из» и их грамматические эквиваленты.

В контексте настоящего документа любой относительный термин, такой как «первый», «второй», «над», «под», «верхний», «нижний», «нижележащий», «вверх», «вниз» и т.д., применяется для ясности и удобства понимания настоящего изобретения и прилагаемых графических материалов, и не является связанным с каким либо конкретным предпочтением, ориентацией или порядком или зависимым от них, если контекст явно не указывает на иное.

В контексте настоящего документа термин «выполнен с возможностью» относится к размеру, форме, материальному составу и компоновке одного или более из по меньшей мере одного конструктивного элемента и по меньшей мере одной системы, способствующим работе одного или более из конструктивного элемента и системы заданным образом.

В контексте настоящего документа формы единственного числа включают формы множественного числа, если из контекста явно не следует иное.

В контексте настоящего документа термин «и/или» включает любые и все комбинации одного или более из связанных перечисленных элементов.

В контексте настоящего документа термин «по сути» по отношению к данному параметру, свойству или условию означает и включает, в той степени, которая понятна специалисту в данной области техники, то, что данный параметр, свойство или условие удовлетворяют требованиям с небольшими отклонениями, например в пределах производственных допусков. Например, параметр, который по сути удовлетворяет требованиям, может по меньшей мере на 90% удовлетворять требованиям, по меньшей мере на 95% удовлетворять требованиям, или даже по меньшей мере на 99% удовлетворять требованиям.

В контексте настоящего документа термин «примерно» относительно данного параметра включает заданное значение и имеет смысл, диктуемый контекстом (например, он включает величину ошибки, связанной с измерением данного параметра).

В контексте настоящего документа термины «отложения» и «сыпучие материалы» и их эквиваленты относятся к веществам, которые проявляют податливость (например, перемещаются) в ответ на приложение внешних давления и/или сил.

Например, сыпучие материалы могут включать одно или более из пыли, муки, порошков и дисперсных материалов.

В контексте настоящего документа термин «фильтрационный компонент» и его эквиваленты относятся к гибким и проницаемым фильтрационным средам, таким как, например, овальная или круглая труба, выполненная из тканого или валяного материала, или фильтр картриджа.

Варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают решетчато-барабанные узлы, которые могут быть размещены внутри фильтрационных компонентов (например, мешочных фильтров, рукавных фильтров, проницаемых труб) системы пневматического транспортирования (питателей, экструзионных машин, установок для таблетирования, упаковочных машин, устройств для создания вакуума и т.п). Решетчато-барабанные узлы могут содержать подвижные компоненты, которые трутся о (например, проходят через) внутренние поверхности фильтрационных компонентов с изгибанием фильтрационных компонентов и отделением отложений материалов на наружных поверхностях и/или внутри фильтрационных компонентов. Например, каждый решетчато-барабанный узел может содержать первый решетчатый барабан и второй решетчатый барабан, имеющие общую центральную продольную ось. Первый решетчатый барабан может быть выполнен с возможностью перемещения (например, вращаемым или поступательно перемещаемым) относительно второго решетчатого барабана и относительно связанного фильтрационного компонента. Первый решетчатый барабан может быть соединен с приводным устройством, которое может приводить первый решетчатый барабан в движение относительно второго решетчатого барабана и относительно связанного фильтрационного компонента. Кроме того, при перемещении первый решетчатый барабан может тереться о внутреннюю поверхность фильтрационного компонента и может приводить к изгибу и деформации фильтрационного компонента, что приводит к отделению и удалению с наружной поверхности отложений материалов на наружной поверхности фильтрационного компонента.

Решетчато-барабанные узлы по настоящему изобретению и способы применения решетчато-барабанных узлов для удаления отложений материала из фильтрационных компонентов по настоящему изобретению имеют преимущество перед традиционными системами, поскольку данные решетчато-барабанные узлы и способы не требуют вибрирования или встряхивания фильтрационных компонентов систем пневматического транспортирования, что может приводить к серьезному повреждению фильтрационных компонентов и/или систем пневматического транспортирования и сокращать сроки службы фильтрационных компонентов и/или систем пневматического транспортирования. Напротив, решетчато-барабанные узлы и способы по настоящему изобретению могут продлевать сроки службы фильтрационных компонентов и/или систем пневматического транспортирования в сравнении с традиционными системами. Кроме того, решетчато-барабанные узлы и способы по настоящему изобретению не требуют уменьшения скорости сыпучего материала, перемещаемого по системе пневматического транспортирования, для устранения отложений. Как следствие, решетчато-барабанные узлы и способы по настоящему изобретению снижают риски и вероятность случаев засорения внутри систем пневматического транспортирования во время работы. Также решетчато-барабанные узлы и способы по настоящему изобретению сравнительно просты в производстве, требуют меньше энергии, чем традиционные системы, и могут быть применены к существующим на данный момент системам пневматического транспортирования. Как результат, решетчато-барабанные узлы и способы по настоящему изобретению могут уменьшать эксплуатационные расходы в сравнении с традиционными системами пневматического транспортирования и могут обеспечивать сравнительно недорогие системы на замену.

На фиг.1 представлен схематический вид системы 100 пневматического транспортирования согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения. Например, как описано более подробно ниже, система 100 пневматического транспортирования может применять поток воздуха для переноса сыпучих материалов, таких как, например, порошки и гранулы, из одной производственной зоны в другую. Например, система 100 пневматического транспортирования может быть использована для переноса муки, крахмала, сахара, разновидностей цементного порошка, сажи, угольной мелочи, разновидностей песка, порошков металлов, гранулированных материалов и/или таблетированных материалов из одного места в другое. Система 100 пневматического транспортирования может содержать систему пневматического транспортирования разбавленных фаз и/или систему пневматического транспортирования плотных фаз.

В некоторых вариантах осуществления система 100 пневматического транспортирования может содержать бункер 102, трубопровод 106, транспортирующий материал, сборную емкость 108 и транспортировочную систему 111. Трубопровод 106, транспортирующий материал, проходит от бункера 102 до сборной емкости 108, и транспортировочная система 111 может быть расположена по меньшей мере частично внутри сборной емкости 108. Транспортировочная система 111 может перемещать материал 104 (например, дисперсное вещество) из бункера 102 в сборную емкость 108 с применением комбинации разности давлений и потока текучей среды (например, потока воздуха). Например, транспортировочная система 111 может содержать воздуходувку или вентилятор 114, отделение 110 для мешочного фильтра и выпускное отверстие 116. Во время работы воздуходувка или вентилятор 114 может засасывать текучую среду через отделение 110 для мешочного фильтра и может выбрасывать текучую среду через выпускное отверстие.

Отделение 110 для мешочного фильтра может содержать один или более фильтрационных компонентов 113 и один или более решетчато-барабанных узлов 115, размещенных внутри фильтрационных компонентов 113. Например, каждый фильтрационный компонент 113 может содержать решетчато-барабанный узел 115, размещенный внутри фильтрационного компонента 113. В некоторых вариантах осуществления фильтрационный компонент 113 может содержать одно или более из мешочного фильтра или рукавного фильтра, образованного из гибкого и проницаемого материала (например, традиционный мешочный фильтр).

Во время работы материал 104, перемещаемый по системе 100 пневматического транспортирования, может накапливаться на фильтрационном компоненте 113. Как более подробно описано ниже относительно фиг.2А - 4Е, один или более из элементов решетчато-барабанного узла 115 могут приводиться в движение относительно фильтрационного компонента 113, тереться о внутреннюю поверхность фильтрационного компонента 113 и изгибать фильтрационный компонент 113 с целью отделения и удаления материала 104, скопившегося на наружной поверхности фильтрационного компонента 113.

На фиг.2А представлен вид в перспективе решетчато-барабанного узла 115 согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения. На фиг.2В и 2С представлены виды снизу и сверху соответственно решетчато-барабанного узла 115, показанного на фиг.2А. На фиг.2D представлен вид сбоку в сечении решетчато-барабанного узла 115, показанного на фиг.2А. На фиг.2Е представлен покомпонентный вид решетчато-барабанного узла 115, показанного на фиг.2А.

Как показано на фиг.2А-2Е совместно, решетчато-барабанный узел 115 может содержать первый решетчатый барабан 120 и второй решетчатый барабан 122. Первый решетчатый барабан 120 и второй решетчатый барабан 122 могут иметь общую центральную продольную ось 121, и один из первого или второго решетчатых барабанов 120, 122 может быть выполнен с возможностью вращения вокруг центральной продольной оси относительно другого из первого или второго решетчатых барабанов 120.

Первый решетчатый барабан 120 может содержать первый верхний кольцевой элемент 123, первый нижний кольцевой элемент 125 и первое множество винтовых элементов 124а, 124b, 124с, 124d, проходящих между первым верхним кольцевым элементом 123 и первым нижним кольцевым элементом 125. Первое множество винтовых элементов может быть обозначено в настоящем документе совместно ссылочной позицией 124. Кроме того, один или более из первого множества винтовых элементов могут в целом быть обозначены ссылочной позицией 124. В контексте настоящего документа термин «винтовой», применяемый относительно первого и/или второго решетчатых барабанов 120, 122, указывает, что центральные продольные оси элементов, относительно которых идет речь, имеют общую форму в виде по меньшей мере части винта и/или спирали. В некоторых вариантах осуществления каждый из первого множества винтовых элементов 124а, 124b, 124с, 124d может иметь наиболее радиально удаленную от центра дугообразную поверхность 129, предназначенную для вхождения в контакт с внутренней поверхностью связанного фильтрационного компонента 113 и трения об нее.

Второй решетчатый барабан 122 может содержать второй верхний кольцевой элемент 131, второй нижний кольцевой элемент 133 и второе множество винтовых элементов 126а, 126b, 126с, 126d, проходящих между вторым верхним кольцевым элементом 131 и вторым нижним кольцевым элементом 133. Второе множество винтовых элементов может быть обозначено в настоящем документе совместно ссылочной позицией 126. Кроме того, один или более из второго множества винтовых элементов могут в целом быть обозначены ссылочной позицией 126. В некоторых вариантах осуществления каждый из первого множества винтовых элементов 124а, 124b, 124с, 124d может иметь в целом форму лопасти для вхождения в контакт с внутренней поверхностью связанного фильтрационного компонента 113 (на фиг.1). Каждый винтовой элемент 124 из первого множества винтовых элементов 124а, 124b, 124с, 124d может быть размещен между двумя смежными винтовыми элементами 126 второго множества винтовых элементов 126а, 126b, 126с, 126d.

В некоторых вариантах осуществления каждый винтовой элемент 124 может винтообразно проходить вокруг наружного периметра решетчато-барабанного узла 100 и от первого верхнего кольцевого элемента 123 к первому нижнему кольцевому элементу 125 таким образом, что верхний конец первого винтового элемента (например, винтового элемента 124а) вертикально перекрывается с нижним концом смежного первого элемента (например, винтового элемента 124d). Иными словами, как верхний конец первого винтового элемента (например, винтового элемента 124b), так и нижний конец смежного первого винтового элемента (например, винтового элемента 124d) могут пересекать вертикальную линию, параллельную центральной продольной оси 121 решетчато-барабанного узла 115.

В одном или более вариантах осуществления каждый из первых винтовых элементов 124 образует угол а с нижней поверхностью первого верхнего кольцевого элемента 123, а также с верхней поверхностью первого нижнего кольцевого элемента 125. В некоторых вариантах осуществления угол а может находиться в диапазоне от примерно 1° до примерно 90° и, более конкретно, в диапазоне от примерно 20° до примерно 70° (например, примерно 45°). Угол а может быть выбран так, чтобы обеспечивать перекрывание верхнего конца данного первого винтового элемента (например, винтового элемента 124а) с нижним концом смежного первого винтового элемента (например, винтового элемента 124d).

В одном или более вариантах осуществления один или более из первого решетчатого барабана 120 и второго решетчатого барабана 122 могут быть соединены с приводом 135 (например, соленоидом, двигателем, приводным рычагом и т.п.). В некоторых вариантах осуществления, как объяснено более подробно ниже, привод 135 может быть выполнен с возможностью вращения первого решетчатого барабана 120 относительно второго решетчатого барабана 122 в первом направлении и втором противоположном направлении вокруг центральной продольной оси 121 решетчато-барабанного узла 115. Например, привод 135 может быть функционально соединен с контроллером 137, который может содержать пользовательский интерфейс, а также микропроцессор или любые другие средства обработки, способные обрабатывать программный код. Программный код может храниться на машиночитаемом носителе, включая запоминающее устройство или другое хранилище данных, имеющее хранимые на нем инструкции для управления приводом. Как более подробно описано ниже, в некоторых вариантах осуществления привод 135 может приводить к колебаниям первого решетчатого барабана 120 между первым и вторым положениями относительно второго решетчатого барабана 122.

В одном или более вариантах осуществления как первый решетчатый барабан 120, так и второй решетчатый барабан 122 могут быть размещены во внутреннем пространстве соответствующего фильтрационного компонента 113 (фиг.1). В некоторых вариантах осуществления второй решетчатый барабан 122 может быть закреплен относительно соответствующего фильтрационного компонента 113 (фиг.1) и может служить опорой соответствующему фильтрационному компоненту 113 (фиг.1) и удерживать соответствующий фильтрационный компонент 113 в открытой (например, надутой, несвернутой, готовой к работе) конфигурации. Например, второй решетчатый барабан 122 может выполнять функцию каркаса соответствующего фильтрационного компонента 113 (фиг.1).

В некоторых вариантах осуществления первый и второй решетчатые барабаны 120, 122 могут содержать металлический материал. Например, первый и второй решетчатые барабаны 120, 122 могут содержать сталь, нержавеющую сталь, алюминий, титан или любой металлический сплав. В дополнительных вариантах осуществления первый и второй решетчатые барабаны 120, 122 могут содержать полимер (например, термореактопласт). В дополнительных вариантах осуществления первый и второй решетчатые барабаны могут содержать керамическое покрытие. В некоторых вариантах осуществления одна или более частей первого и второго решетчатых барабанов 120, 122 могут быть образованы технологией послойной печати.

В некоторых вариантах осуществления диаметр решетчато-барабанного узла 100 может находиться в диапазоне от примерно 5,08 см (2,0 дюйма) до примерно 182,88 см (72 дюймов). Например, в некоторых вариантах осуществления решетчато-барабанный узел 100 может иметь диаметр примерно 10,16 см (4,0 дюйма).

Во время работы привод 135 может вращать первый решетчатый барабан 120 вокруг центральной продольной оси 121 решетчато-барабанного узла 115 в первом направлении, пока каждый из первых винтовых элементов из первого множества винтовых элементов 124 не будет примыкать или приблизится ко вторым винтовым элементам второго множества винтовых элементов 126; вслед за этим привод 135 может вращать первый решетчатый барабан 120 вокруг центральной продольной оси 121 решетчато-барабанного узла 115 во втором противоположном направлении, пока каждый из первых винтовых элементов из первого множества винтовых элементов 124 не будет примыкать или приблизится ко второму винтовому элементу из второго множества винтовых элементов 126, хотя это будет другой винтовой элемент из второго множества винтовых элементов 126. Другими словами, привод 135 может приводить к колебаниям первого решетчатого барабана 120 между первым и вторым положениями. В некоторых вариантах осуществления привод 135 может вращать первый решетчатый барабан 120 вокруг центральной продольной оси 121 решетчато-барабанного узла 100 на угол β. В одном или более вариантах осуществления угол β может находиться в диапазоне от примерно 10° до примерно 45°. В дополнительных вариантах осуществления угол β может находиться в диапазоне от примерно 45° до примерно 90°. В дополнительных вариантах осуществления угол β может находиться в диапазоне от примерно 90° до примерно 180°.

Вращение первого решетчатого барабана 120 относительно второго решетчатого барабана 122 может приводить к трению (например, скоблению) винтовых элементов из первого множества винтовых элементов 124 о внутреннюю поверхность соответствующего фильтрационного компонента 113, и трение винтовых элементов из первого множества винтовых элементов 124 о внутреннюю поверхность соответствующего фильтрационного компонента 113 может приводить к изгибу и деформации соответствующего фильтрационного компонента 113 (например, выгибанию), что, в свою очередь, может приводить к отделению и отпаданию материала 104, накопленного на наружной поверхности соответствующего фильтрационного компонента 113, от соответствующего мешочного фильтра. Как следствие, вращение первого решетчатого барабана 120 относительно второго решетчатого барабана 122 может по меньшей мере частично очищать соответствующий фильтрационный компонент 113.

В некоторых вариантах осуществления транспортировочная система 111 может заставлять фильтрационный компонент 113 сравнительно плотно прилегать (например, с натяжением) ко второму решетчатому барабану 122 во время использования. Например, воздуходувка или вентилятор 114 и создаваемый ими поток воздуха (и разность давлений) могут посредством всасывания создавать прилегание фильтрационного компонента 113 ко второму решетчатому барабану 122 так, что перемещение первого решетчатого барабана 120 приводит к деформации и изгибу фильтрационного компонента 113 в том месте, где винтовые элементы 124 трутся о внутреннюю поверхность фильтрационного компонента 113. Например, средний наружный диаметр фильтрационного компонента 113 во время работы может быть меньше наружного диаметра первого решетчатого барабана 120. Работа решетчато-барабанного узла 115 описана ниже более подробно относительно фиг.5.

Решетчато-барабанные узлы по настоящему изобретению могут иметь преимущество перед традиционными системами и способами очистки фильтрационных компонентов (например, мешочных фильтров) систем пневматического транспортирования. Например, решетчато-барабанные узлы и способы по настоящему изобретению не нуждаются в вибрировании или встряхивании фильтрационных компонентов или систем пневматического транспортирования для удаления отложений. Как было упомянуто выше, встряхивание может приводить к существенным повреждениям фильтрационных компонентов и/или систем пневматического транспортирования и сокращать сроки службы фильтрационных компонентов и/или систем пневматического транспортирования. Напротив, решетчато-барабанные узлы и способы по настоящему изобретению не нуждаются в встряхивании и могут продлевать сроки службы фильтрационных компонентов и/или систем пневматического транспортирования в сравнении с традиционными системами. Кроме того, решетчато-барабанные узлы и способы по настоящему изобретению не требуют уменьшения скорости перемещаемого сыпучего материала для удаления отложений, что необходимо в традиционных системах с обратным потоком. Как следствие, решетчато-барабанные узлы и способы по настоящему изобретению снижают риск и вероятность случаев засорения внутри систем пневматического транспортирования во время работы. Также решетчато-барабанные узлы и способы по настоящему изобретению сравнительно просты в производстве, требуют меньше энергии (например, электроэнергии), чем традиционные системы (например, системы со сжатым воздухом), и могут быть применены к существующим на данный момент системам пневматического транспортирования. Как результат, решетчато-барабанные узлы и способы по настоящему изобретению могут уменьшать эксплуатационные расходы в сравнении с традиционными системами пневматического транспортирования и обеспечивать систему, замена которой сравнительно быстра и проста.

На фиг.3А представлен вид в перспективе решетчато-барабанного узла 315 согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения. На фиг.3В и 3С представлены виды сбоку, взятые снизу и сверху соответственно решетчато-барабанного узла 315, показанного на фиг.3А. На фиг.3D представлен вид сбоку в сечении решетчато-барабанного узла 315, показанного на фиг.3А. На фиг.3Е представлен покомпонентный вид решетчато-барабанного узла 315, показанного на фиг.3А.

Как показано на фиг.3А 3Е совместно, подобно решетчато-барабанному узлу 115, описанному выше относительно фиг.2А-2Е, решетчато-барабанный узел 315 может содержать первый решетчатый барабан 320 и второй решетчатый барабан 322. Кроме того, подобно решетчато-барабанному узлу 115, описанному выше относительно фиг.2А-2Е, первый решетчатый барабан 320 и второй решетчатый барабан 322 могут иметь общую центральную продольную ось 321, и один из первого или второго решетчатых барабанов 320, 322 может быть выполнен с возможностью вращения вокруг центральной продольной оси 321 относительно другого из первого или второго решетчатых барабанов 320, 322.

Однако вместо винтовых элементов 124, 126 первый и второй решетчатые барабаны 320, 322 могут содержать линейные элементы 324 и смежные линейные элементы 326 соответственно. Решетчато-барабанный узел 315 может работать по сути так же, как решетчато-барабанный узел 115, описанный выше относительно фиг.2А - 2Е.

На фиг.4А представлен вид в перспективе решетчато-барабанного узла 415 согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения. На фиг.4В и 4С представлены виды сбоку, взятые снизу и сверху соответственно решетчато-барабанного узла 415, показанного на фиг.4А. На фиг.4D представлен вид сбоку в сечении решетчато-барабанного узла 415, показанного на фиг.4А. На фиг.4Е представлен покомпонентный вид решетчато-барабанного узла 415, показанного на фиг.4А.

Как показано на фиг.4А - 4Е совместно, подобно решетчато-барабанному узлу 115, описанному выше относительно фиг.2А - 2Е, решетчато-барабанный узел 415 может содержать первый решетчатый барабан 420 и второй решетчатый барабан 422. Кроме того, подобно решетчато-барабанному узлу 115, описанному выше относительно фиг.2А-2Е, первый решетчатый барабан 420 и второй решетчатый барабан 422 могут иметь общую центральную продольную ось 421.

Однако вместо винтовых элементов 124, 126 первый и второй решетчатые барабаны 420, 422 могут содержать первые кольцевидные элементы 424 и вторые кольцевидные элементы 426 соответственно. Решетчато-барабанный узел 415 может работать по сути так же, как решетчато-барабанный узел 115, описанный выше относительно фиг.2А - 2Е, но вместо вращения вокруг центральной продольной оси 421 один из первого или второго решетчатых барабанов 420, 422 может перемещаться в осевом направлении вдоль центральной продольной оси 421 относительно другого из первого или второго решетчатых барабанов 420, 422. В некоторых вариантах осуществления осевое расстояние между первым и вторым кольцевидными элементами 424, 426 может находиться в диапазоне от примерно 2,54 см (1,0 дюйма) до примерно 30,48 см (12 дюймов). Например, расстояние может составлять примерно 20,32 см (8 дюймов).

Решетчато-барабанные узлы, описанные выше относительно фиг.3А - 4Е, могут обеспечивать те же преимущества перед традиционными системами, что были описаны выше относительно фиг.2А - 2Е.

На фиг.5 представлен схематический вид сверху в сечении первого элемента 560 данного решетчатого барабана 520 решетчато-барабанного узла 500, который прижат (например, с трением) к фильтрационному компоненту 113 (например, мешочному фильтру) и отделяет отложения согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения. На фиг.6 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ 600 отделения отложений с применением решетчато-барабанного узла согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг.5 и фиг.6 совместно, первый элемент 560 может содержать любой из первых элементов, описанных выше относительно первых решетчатых барабанов 120, 320, 420, и второй элемент 562 второго решетчатого барабана может содержать любой из вторых элементов, описанных выше относительно вторых решетчатых барабанов 122, 322, 422.

В некоторых вариантах осуществления способ может включать, в ответ на некоторое событие (например, пользовательский ввод, временную последовательность, показания датчиков и т.п.), приведение первого решетчатого барабана решетчато-барабанного узла в движение относительно второго решетчатого барабана внутри фильтрационного компонента 113 системы пневматического транспортирования в первом направлении, как показано на этапе 602 на фиг.6. Например, этап 602 способа 600 может включать приведение первого решетчатого барабана в движение относительно второго решетчатого барабана любым из способов, описанных выше относительно фиг.1-4Е. Например, способ 600 может включать вращение первого решетчатого барабана вокруг центральной продольной оси решетчато-барабанного узла в первом направлении до достижения примыкания или приближения каждого из первых элементов ко второму элементу 562. В других вариантах осуществления способ 600 может включать приведение первого элемента 560 первого решетчатого барабана в поступательное движение вдоль продольной оси решетчато-барабанного узла относительно второго элемента 562 второго решетчатого барабана.

Способ может дополнительно включать приведение первого решетчатого барабана в движение относительно второго решетчатого барабана внутри фильтрационного компонента во втором противоположном направлении, как показано на этапе 604 на фиг.6. Например, этап 604 способа 600 может включать приведение первого решетчатого барабана в движение относительно второго решетчатого барабана любым из способов, описанных выше относительно фиг.1-4Е.

Перемещение первого решетчатого барабана относительно второго решетчатого барабана может приводить к трению (например, скоблению) первого решетчатого барабана о внутреннюю поверхность фильтрационного компонента 113 и может дополнительно приводить к изгибу и деформации (например, выгибанию) фильтрационного компонента 113. Созданная в результате деформация фильтрационного компонента 113 может поступательно двигаться (например, перемещаться вверх, или вниз, или под углом) вдоль фильтрационного компонента 113 в направлениях параллельно или перпендикулярно центральной продольной оси первого решетчатого барабана при перемещении первого решетчатого барабана (например, вращении или поступательном движении). Деформация и перемещение деформации могут приводить к отделению и отпаданию материала 104, скопившегося на наружной поверхности и/или внутри стенки фильтрационного компонента 113, от фильтрационного компонента. Как следствие, перемещение первого элемента 560 относительно второго элемента 562 может по меньшей мере частично очищать соответствующий фильтрационный компонент 113.

На фиг.7 представлен схематический вид системы пневматического транспортирования согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения. Эта система 700 пневматического транспортирования может содержать, например, вакуумную систему, где всасывание втягивает материал 704 в систему 700 пневматического транспортирования и приводит к его отделению подобно тому, как это было описано относительно фиг.1. Любая из систем и любой из способов с решетчатыми барабанами, которые были описаны выше относительно фиг.2А-6, могут быть применены в системе пневматического транспортирования, показанной на фиг.7. Однако фильтрационный компонент 713 системы пневматического транспортирования 700 (например, устройство для создания вакуума) может содержать любой традиционный фильтрационный компонент устройств для создания вакуума (например, картриджный фильтр).

Как показано на фиг.1-7 совместно, в дополнительных вариантах осуществления один или более из первого решетчатого барабана (например, первый решетчатый барабан 120) и второго решетчатого барабана (например, второй решетчатый барабан 122) могут быть размещены снаружи фильтрационного компонента. Например, второй решетчатый барабан может быть закреплен относительно соответствующего фильтрационного компонента, может быть размещен внутри соответствующего фильтрационного компонента и может выполнять функцию внутреннего каркаса соответствующего фильтрационного компонента. Первый решетчатый барабан может быть размещен снаружи соответствующего фильтрационного компонента и может быть выполнен с возможностью вращения относительно второго решетчатого барабана любым образом, описанным выше. Например, первый решетчатый барабан может иметь дугообразную наиболее радиально близкую к центру поверхность для трения о наружную поверхность соответствующего фильтрационного компонента 113.

Как показано на фиг.1-1Е совместно, в дополнительных вариантах осуществления первый решетчатый барабан (например, первый решетчатый барабан 120) может быть выполнен с возможностью вращения на 360° относительно второго решетчатого барабана (например, второго решетчатого барабана 122). Например, первый решетчатый барабан может вращаться лишь в одном направлении относительно второго решетчатого барабана.

Как также показано на фиг.1-4Е совместно, в некоторых вариантах осуществления первый решетчатый барабан может содержать первый верхний кольцевой элемент, первый нижний кольцевой элемент и по меньшей мере один спиральный элемент, проходящий между первым верхним кольцевым элементом и первым нижним кольцевым элементом. Спиральный элемент может проходить спиралеобразно вокруг наружного периметра решетчато-барабанного узла. В некоторых вариантах осуществления спиральный элемент может иметь наиболее радиально удаленную от центра дугообразную поверхность для трения о внутреннюю поверхность связанного фильтрационного компонента. Второй решетчатый барабан может содержать второй верхний кольцевой элемент, второй нижний кольцевой элемент, и множество линейных элементов, проходящих между вторым верхним кольцевым элементом и вторым нижним кольцевым элементом. Например, второй решетчатый барабан может содержать второй решетчатый барабан, подобный второму решетчатому барабану, описанному выше относительно фиг.3А - 3Е. Кроме того, наиболее удаленный от центра диаметр второго решетчатого барабана может быть меньше наиболее близкого к центру диаметра первого решетчатого барабана (например, второй решетчатый барабан может быть ориентирован относительно первого решетчатого барабана). Первый решетчатый барабан может быть соединен с приводом, и привод может быть выполнен с возможностью вращения первого решетчатого барабана относительно второго решетчатого барабана любым образом, описанным выше. В некоторых вариантах осуществления спиральный элемент может иметь в целом форму лопасти для вхождения в контакт с внутренней поверхностью связанного фильтрационного компонента.

Варианты осуществления согласно настоящему раскрытию далее включают:

Вариант осуществления 1. Система пневматического транспортирования, содержащая:

по меньшей мере один фильтрационный компонент;

решетчато-барабанный узел, размещенный внутри по меньшей мере одного

фильтрационного компонента и содержащий:

привод;

первый решетчатый барабан; и

второй решетчатый барабан, причем привод выполнен с возможностью перемещения первого решетчатого барабана относительно второго решетчатого барабана и приведения к трению по меньшей мере части первого решетчатого барабана о внутреннюю поверхность по меньшей мере одного фильтрационного компонента.

Вариант осуществления 2. Система пневматического транспортирования по варианту осуществления 1, отличающаяся тем, что второй решетчатый барабан закреплен относительно по меньшей мере одного фильтрационного компонента.

Вариант осуществления 3. Система пневматического транспортирования по любому из вариантов осуществления 1 или 2, отличающаяся тем, что первый решетчатый барабан содержит:

верхний кольцевой элемент;

нижний кольцевой элемент; и

по меньшей мере один винтовой элемент, проходящий между верхним кольцевым элементом и нижним кольцевым элементом.

Вариант осуществления 4. Система пневматического транспортирования по варианту осуществления 3, отличающаяся тем, что по меньшей мере один винтовой элемент размещен между двумя смежными винтовыми элементами второго решетчатого барабана.

Вариант осуществления 5. Система пневматического транспортирования по любому из вариантов осуществления 1-4, отличающаяся тем, что первый решетчатый барабан содержит:

верхний кольцевой элемент;

нижний кольцевой элемент; и

по меньшей мере один линейный элемент, проходящий между верхним кольцевым элементом и нижним кольцевым элементом.

Вариант осуществления 6. Система пневматического транспортирования по варианту осуществления 5, отличающаяся тем, что по меньшей мере один линейный элемент размещен между двумя смежными линейными элементами второго решетчатого барабана.

Вариант осуществления 7. Система пневматического транспортирования по любому из вариантов осуществления 1-6, отличающаяся тем, что первый решетчатый барабан содержит:

верхний кольцевой элемент;

нижний кольцевой элемент; и

по меньшей мере один кольцевидный элемент, размещенный в осевом направлении между верхним кольцевым элементом и нижним кольцевым элементом.

Вариант осуществления 8. Система пневматического транспортирования по любому из вариантов осуществления 1-7, отличающаяся тем, что привод выполнен с возможностью приведения во вращение первого решетчатого барабана вокруг центральной продольной оси решетчато-барабанного узла.

Вариант осуществления 9. Система пневматического транспортирования по варианту осуществления 8, отличающаяся тем, что привод выполнен с возможностью приведения во вращение первого решетчатого барабана на 90° вокруг центральной продольной оси решетчато-барабанного узла относительно второго решетчатого барабана в первом направлении.

Вариант осуществления 10. Система пневматического транспортирования по любому из вариантов осуществления 1-9, отличающаяся тем, что привод содержит двигатель и рычаг, соединенный с вращающимся решетчатым барабаном.

Вариант осуществления 11. Система пневматического транспортирования по любому из вариантов осуществления 1-10, отличающаяся тем, что диаметр первого решетчатого барабана больше рабочего диаметра фильтрационного компонента.

Вариант осуществления 12. Система пневматического транспортирования по любому из вариантов осуществления 1-11, отличающаяся тем, что первый решетчатый барабан содержит:

верхний кольцевой элемент;

нижний кольцевой элемент; и

по меньшей мере один спиральный элемент, проходящий между верхним кольцевым элементом и нижним кольцевым элементом.

Вариант осуществления 13. Система пневматического транспортирования по любому из вариантов осуществления 1-12, дополнительно содержащая:

бункер;

сборную емкость, внутри которой по меньшей мере частично размещены фильтрационный компонент и решетчато-барабанный узел; и трубопровод, транспортирующий материал, проходящий от бункера к сборной емкости.

Вариант осуществления 14. Система пневматического транспортирования по любому из вариантов осуществления 1-13, отличающаяся тем, что фильтрационный компонент содержит одно из мешочного фильтра или картриджа.

Вариант осуществления 15. Узел, содержащий:

по меньшей мере один фильтрационный компонент; и

решетчато-барабанный узел, размещенный внутри по меньшей мере одного

фильтрационного компонента и содержащий:

первый решетчатый барабан; и

второй решетчатый барабан, причем первый решетчатый барабан выполнен с возможностью вращения вокруг центральной продольной оси относительно второго решетчатого барабана.

Вариант осуществления 16. Узел по варианту осуществления 15, отличающийся тем, что решетчато-барабанный узел дополнительно содержит привод, выполненный с возможностью перемещения первого решетчатого барабана относительно второго решетчатого барабана и приведения к трению по меньшей мере части первого решетчатого барабана о внутреннюю поверхность по меньшей мере одного фильтрационного компонента.

Вариант осуществления 17. Узел по любому из вариантов осуществления 15 и 16, отличающийся тем, что второй решетчатый барабан закреплен относительно по меньшей мере одного фильтрационного компонента.

Вариант осуществления 18. Узел по любому из вариантов осуществления 15-17, отличающийся тем, что первый решетчатый барабан содержит:

верхний кольцевой элемент;

нижний кольцевой элемент; и

по меньшей мере один винтовой элемент, проходящий между верхним кольцевым элементом и нижним кольцевым элементом.

Вариант осуществления 19. Узел по варианту осуществления 18, отличающийся тем, что по меньшей мере один винтовой элемент размещен между двумя смежными винтовыми элементами второго решетчатого барабана.

Вариант осуществления 20. Способ отделения отложений материала внутри системы пневматического транспортирования, включающий:

приведение первого решетчатого барабана решетчато-барабанного узла в движение относительно второго решетчатого барабана внутри фильтрационного компонента в первом направлении вокруг центральной продольной оси; и

приведение первого решетчатого барабана решетчато-барабанного узла в движение относительно второго решетчатого барабана внутри фильтрационного компонента во втором противоположном направлении вокруг центральной продольной оси.

Хотя были описаны определенные иллюстративные варианты осуществления в сочетании с графическими материалами, специалисты в данной области техники смогут осознать и понять, что объем защиты настоящего изобретения не ограничен вариантами осуществления, явно показанными и описанными в настоящем документе. Напротив, в отношении вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, могут быть выполнены многочисленные добавления, удаления и модификации для создания вариантов осуществления, которые попадают под объем защиты настоящего изобретения, таких как заявляемых далее в настоящем документе, включая легальные эквиваленты. Кроме того, автором настоящего изобретения предусмотрено, что признаки из одного раскрытого варианта осуществления могут быть объединены с признаками другого раскрытого варианта осуществления, оставаясь при этом в пределах объема защиты настоящего изобретения.

Claims (45)

1. Система пневматического транспортирования, содержащая:

по меньшей мере один фильтрационный компонент;

решетчато-барабанный узел, размещенный внутри по меньшей мере одного фильтрационного компонента и содержащий:

привод;

первый решетчатый барабан; и

второй решетчатый барабан, причем привод выполнен с возможностью перемещения первого решетчатого барабана относительно второго решетчатого барабана и приведения к трению по меньшей мере части первого решетчатого барабана о внутреннюю поверхность по меньшей мере одного фильтрационного компонента.

2. Система пневматического транспортирования по п. 1, отличающаяся тем, что второй решетчатый барабан закреплен относительно по меньшей мере одного фильтрационного компонента.

3. Система пневматического транспортирования по п. 1, отличающаяся тем, что первый решетчатый барабан содержит:

верхний кольцевой элемент;

нижний кольцевой элемент; и

по меньшей мере один винтовой элемент, проходящий между верхним кольцевым элементом и нижним кольцевым элементом.

4. Система пневматического транспортирования по п. 3, отличающаяся тем, что по меньшей мере один винтовой элемент размещен между двумя смежными винтовыми элементами второго решетчатого барабана.

5. Система пневматического транспортирования по п. 1, отличающаяся тем, что первый решетчатый барабан содержит:

верхний кольцевой элемент;

нижний кольцевой элемент; и

по меньшей мере один линейный элемент, проходящий между верхним кольцевым элементом и нижним кольцевым элементом.

6. Система пневматического транспортирования по п. 5, отличающаяся тем, что по меньшей мере один линейный элемент размещен между двумя смежными линейными элементами второго решетчатого барабана.

7. Система пневматического транспортирования по п. 1, отличающаяся тем, что первый решетчатый барабан содержит:

верхний кольцевой элемент;

нижний кольцевой элемент; и

по меньшей мере один кольцевидный элемент, размещенный в осевом направлении между верхним кольцевым элементом и нижним кольцевым элементом.

8. Система пневматического транспортирования по п. 1, отличающаяся тем, что привод выполнен с возможностью приведения во вращение первого решетчатого барабана вокруг центральной продольной оси решетчато-барабанного узла.

9. Система пневматического транспортирования по п. 8, отличающаяся тем, что привод выполнен с возможностью приведения во вращение первого решетчатого барабана на 90° вокруг центральной продольной оси решетчато-барабанного узла относительно второго решетчатого барабана в первом направлении.

10. Система пневматического транспортирования по п. 1, отличающаяся тем, что привод содержит двигатель и рычаг, соединенный с вращающимся решетчатым барабаном.

11. Система пневматического транспортирования по п. 1, отличающаяся тем, что диаметр первого решетчатого барабана больше рабочего диаметра фильтрационного компонента.

12. Система пневматического транспортирования по п. 1, отличающаяся тем, что первый решетчатый барабан содержит:

верхний кольцевой элемент;

нижний кольцевой элемент; и

по меньшей мере один спиральный элемент, проходящий между верхним кольцевым элементом и нижним кольцевым элементом.

13. Система пневматического транспортирования по п. 1, дополнительно содержащая:

бункер;

сборную емкость, внутри которой по меньшей мере частично размещены фильтрационный компонент и решетчато-барабанный узел; и

трубопровод, транспортирующий материал, проходящий от бункера к сборной емкости.

14. Система пневматического транспортирования по п. 1, отличающаяся тем, что фильтрационный компонент содержит одно из мешочного фильтра или картриджа.

15. Узел для отделения отложений материала внутри системы пневматического транспортирования, содержащий:

по меньшей мере один фильтрационный компонент; и

решетчато-барабанный узел, размещенный внутри по меньшей мере одного фильтрационного компонента и содержащий:

первый решетчатый барабан, содержащий верхний кольцевой элемент, нижний кольцевой элемент и по меньшей мере один винтовой элемент, проходящий между верхним кольцевым элементом и нижним кольцевым элементом; и

второй решетчатый барабан, причем первый решетчатый барабан выполнен с возможностью вращения вокруг центральной продольной оси относительно второго решетчатого барабана.

16. Узел по п. 15, отличающийся тем, что решетчато-барабанный узел дополнительно содержит привод, выполненный с возможностью перемещения первого решетчатого барабана относительно второго решетчатого барабана и приведения к трению по меньшей мере части первого решетчатого барабана о внутреннюю поверхность по меньшей мере одного фильтрационного компонента.

17. Узел по п. 15, отличающийся тем, что второй решетчатый барабан закреплен относительно по меньшей мере одного фильтрационного компонента.

18. Узел по п. 15, отличающийся тем, что по меньшей мере один винтовой элемент размещен между двумя смежными винтовыми элементами второго решетчатого барабана.

19. Способ отделения отложений материала внутри системы пневматического транспортирования, включающий:

приведение, посредством привода, первого решетчатого барабана решетчато-барабанного узла в движение относительно второго решетчатого барабана внутри фильтрационного компонента в первом направлении вокруг центральной продольной оси; и

приведение, посредством привода, первого решетчатого барабана решетчато-барабанного узла в движение относительно второго решетчатого барабана внутри фильтрационного компонента во втором противоположном направлении вокруг центральной продольной оси с приведением к трению по меньшей мере части первого решетчатого барабана о внутреннюю поверхность фильтрационного компонента.