SI7811166A8 - Samoregulirna priprava za pnevmatski transport prašnatega materiala - Google Patents

Description

Oblast tehnike u koju spada pronalazak

Pronalazak se odnosi na samoregulacioni uredjaj za pneumatski transport sprašenog materijala kroz cevovode, čak i kada je materijal u vidu prašine iii vrlo finih čestica. Kao takav pronalazak spada u oblast tehnike Pakovanje i prenošenje oznake po Medjunarodnoj klasifikaciji patenata B65.

Tehnički problem

Kod pneumatskog transporta sprašenog iii fino usitnjenog materijala javljaju se razni problemi kao što su abrazija transportovanog materijala prouzrokovana njegovim mešanjem sa nosečom gasnom strujom što dovodi do povečanja mase prenosa a kroz to često do zagušenja cevovoda, obezbedjenje kontinuiranog i ravncmernog prenosa uz permanentni optimalni protok materijala bez neželjenih zastoja, zagušivanja, abrazije transportovanog materijala i raznih organa postrojenja. Ovim pronalaskom je omogučeno automatsko regulisanje pneumatskog transporta materijala kojim se uz to otklanjaju svi poznati nedostaci koji su pratili ranije poznate uredjaje.

Stanje tehnike

Poznato je vise uredjaja za pneumatični transport sprašenog iii fino usitnjenog materijala. Tako na primer, u američkom patentnom spisu br. 2 822 333 zahtevan je uredjaj, koji osigurava pneumatični transport fino usitnjenog materijala i koji je snabdeven sa razdelnikom za materijal, izveden u vidu točka sa lopaticama, kao i sredstvima za proizvodjenje vazdušne struje pod pritiskom, koja se uvodi u komoru za mešanje sa usitnjenim materijalem, u kojoj je komori predvidjena razdvojna rešetka, koja csigurava homogeno mešanje vazduha, odnosno gasa, sa materijalom u predvidjenoj komori za mešanje, koja ima pregradu u vidu rešetke, koja doprinosi ravromernoj raspodeli gasne odnosno vazdušne struje kroz masu materijala, čime se olakšava transport tih finih čestica. Medjutim, iako ovaj postupak ima praktične vrednosti, on ima i mnogo nedostataka, od kojih treba istači vrlo važnu činjenicu, koja se ogleda u torne, što taj način mešanja noseče gasne struje i materijala prouzrokuje vrlo jaku abraziju materijala, usled čega se proporcija finih čestica povečava te vrlo često dovodi do zagušenja cevovoda.

U jednom drugom uredjaju, koji je poznat iz francuskog patentnog spisa broj 1 152 269 i koji predstavlja značajno poboljšanje u tehnici pneumatičnog transporta sprašenog materijala, predvidja se uvodjenje sprašenog materijala u transportne cevovode neposrednim dovodom fluidiziranog sprašenog materijala iz kolone, u kojoj se taj sprašeni materijal nalazi u stalno lebdečem stanju u slobodnom vazduhu, pri čemu se pritisak vazduha, uduvavanog pomoču injektora, izjednačuje visinom lebdečeg stuba sprašenog materijala. Takav postupak imao je tu dobru stranu, što za njegovo izvodjenje nisu bili potrebni nikakvi zasuni iii ventili u uredjaju za flujdizaciju, pa je time otklonjena i pojava abrazije materijala i čestih zaustavljanja pogona usled zagušenja cevovoda. Medjutim i ovaj je postupak imao svojih mana i nedostataka, zbog kojih nije bio pogodan za primenu u svim srodnim industrijama. Naime, postupak je morao biti regulisan tako, da se otpremanje sprašenog materijala vrši u količinama, koje su ispod neke kritične količine, pri kojoj nastupaju zagušenja u transportnom cevcvodnom sistemu.

U francuksom patentnom spisu br. 2 236 ”58, prijavioci su opisali uredjaj za regulisanje pretoka, odnosno težine sprašenog materijala kroz cevovodni sistem pneumatičnog transportera, u koji je uvodjena gasna struja, čiji se pritisak izjednačavao visinon fluidizirane mase sproženo^ materijala a koji je pritisak odmeravan tako da se osigura predodredjena količina

41097 gasa, koja če biti srazmerna količini sprašenog materijala, koji se uvodi u komoru za fluidizaciju, kako bi se u toj komori održavao pritisak na predodredjenoj višini. Bez obzira na postignuta poboljšanja, postupak se nije mogao izvoditi bez posebnog regulacionog organa koji je mehaničkim putem, u dodiru sa materijalom, koji se prenosi, prenosio regulacione zahvate. Baš zbog tog mehaničkog izlaganja dejstvu materijala, koji se prenosi, taj je organ bio izložen abraziji i/ili kvarovima.

Opis rešenja tehničkog problema sa opisom slika rešenja

Nastavljajuči svoja istraživanja u oblasti pneumatskog transporta sprasenog materijala prijavioci su pronašli rešenje u vidu uredjaja za automatsko regulisanje pneumatskog transporta u odgovarajučem transportnom postrojenju koji uz to ne pokazuje nedostatke ranije poznatih uredjaja.

Uredjaj prema pronalasku, u primeni u postrojenju za pneumatično transportovanje, sastoji se od spremišne kolone, u kojoj se drži materijal za transportovanje i na čijem se dnu obrazuje naslaga sa bokom pod uglom prirodnog osipanja, i od odeljka za otpremanje, u koji se uvodi materijal iz spremišne komore i koji je opremljen poroznom pregradom za fluid izeciju, cevovodom za dovod gasa pod pritiskom, koji se u odred jenim količinama, pomoču injektora, uvodi nad poroznu pregradu u odeljku za otpremanje i to u pravcu ose uvodnog otvora u transportni cevovod i cevovodom za dovod gasa za filuidiziranje, čiji se ispusni otvor nalazi ispod porozne pregrade u tom odeljku za otpremanje.

Ovako izvedeni uredjaj prema pronalasku funkcioniše tako, što se, radi smanjenja uglja prirodnog osipanja naslage na dnu spremišne komore obavlja fluidizacija materijala u naslagi time, što se struja gasa provodi kroz poroznu pregradu i kroz materijal za transportovanje, a da bi se postigao željeni protok kroz odvodne cevovode, odredjuje se normirani pritisak Pf da vlada ispod površine porozne pregrade kako bi se iznad te porozne pregrade uspostavio pritisak Pc = Pf, tako da kod svakog porasta vrednosti pritiska Pc iznad vrednosti pritiska Pf, usled čega se povečava i količina otpremljenog materijala, nastupa smanjenje gasnog protoka kroz poroznu pregradu , pod pr itskom vrednosti Pf, dok u slučaju smanjenja vrednosti pritiska Pc ispod vrednosti pritiska Pf, usled čega se smanjuje i količina otpremljenog materijala, nastupa povečanje jačine gasne struje kroz poroznu pregradu i kroz materijal za transportovanje.

U uredjaju prema pronalasku u cevovodni sistem za pneumatično transportovanje sprašenog materijala, uvodi se sprašeni materijal neposredno iz donje komore spremišne kolone, u kojoj se nalazi naslagani sprašeni materijal. Ova spremišna kolona može imati bilo koji oblik i bilo koju zapreminu, na primer, može biti cilindrična iii u vidu levkastog bunkera, čiji je gornji prostor održavan pod odredjenim stalnim pritiskom.

Prenos sprašenog materijala iz spremišne kolone do cevovoda za pneumatično transportovanje, vrši se posredstvom prelazne iii otpremne komore, koja na primer, može imati oblik šupljeg paralelopipeda.

Otpremna komora je snabdevena sa sredstvima za fluidizaciju materijala, koja se sastoji od porozne pregrade i injektora za gas za fluidiziranje, a takodje i od sredstava za pneumatični transport sprašenog materijala, koja se sastoje od cevovoda za dovod gasa pod pritiskom, na čijem se kraju nalazi injektor sa izduvnim otvorom iznad porozne pregrade za fluidizaciju, pri čemu se, aksijalno i suprotno od ispusnog otvora injektora, nalazi otvor odvodnog cevovoda za fluidizirani sprašeni materijal.

U donjoj zoni spremišne kolone, koja je u vezi sa otpremnom komorom, za vreme dok uredjaj ne radi, stvara se naslaga sa bokom pod prirodnim uglon osipanja, čija je veličina zavisna od prirode i finoče sprašenog materijala,

41097 koji če se transportovati.

U uredjaju prema pronalasku, podešava se da se ivica naslage, obrazovane za vreme mirovanja uredjaja, pruža tangencijalno i u dodiru sa injektorom cevovoda za dovod gasa pod pritiskom. Razmak izmedju ivice stope nagiba naslage može se lako regulisati pomoču naprave za veče iii manje smanjenje višine ispusnog otvora iz spremisne kolone iznad nivoa porozne pregrade za fluidizaciju.

Da bi materijal, od kojega se sastoji naslaga, mogao dospeti u struju gasa, koja izbija iz ispusnog otvora injektora, taj sprašeni materijal se fluidizira protokom gasa pod pritiskom kroz poroznu pregradu za fluidizaciju. Na taj način se smanjuje ugao osipanja naslage, tako da se ivica njegove stope pomeri dalje preko ispusnog otvora za sabijeni gas, koji izbija iz injektora.

Da bi se omogučilo da gas za fluidizaciju protiče kroz poroznu pregradu i kroz sloj sprašenog materijala, koji leži na toj pregradi i koji treba da se fluidizira, neophodno je da se ispod porozne pregrade uspostavi odredjeni pritisak Pf, koji se odredjuje prema vrsti i finoči materijala za transport i prema minimalnoj višini sprašenog materijala u spremišnoj koloni, pa je takodje potrebo da se taj pritisak Pf održava i u otpremnoj komori. Kada se ti pritisci uspostave, istovremeno se uspostavija i ravnotežno stanje, sa jedne i sa druge strane porozne pregrade, izmedju pritiska Pf na donjoj i pritiska Pc na gornjoj strani te porozne pregrade.

Kada se jednom uspostavi napred naznačena ravnoteža izmedju pritisaka Pf i Pc, onda se kroz poroznu pregradu i kroz naslagani sprašeni materijal održava gasna struja fluidizacije, koja omogučava da se sprašeni materijal uliva u cev od injektora, koji ga dalje ubacuje u cevni sistem transportera. Medjutim, u slučaju da pritisak Pc iznad porozne pregrade poraste iznad vrednosti pritiska Pf, koji vlada ispod porozne pregrade, fluidizaciona struja gasova viže neče moči proticati kroz poroznu pregradu i kroz sprašeni materijal, te usled toga injektor ne dobija sprašeni materijal. Več prema prirodi sprašenog materijala, trenutna razlika izmedju pritiska Pc i pritiska Pf, izražena u apsolutnim vrednostima, može iznositi tek nekoliko procenata. Ova razlika u pritiscima prouzrokovana je obrušavanjem naslage sprašenog materijala u spremišnoj koloni i u unutrašnjosti otpremne komore. Odmah iza toga se ponovo uspostavljaju uslovi za normalni rad, koji se mogu prikazati u vidu sinusoidnih oscilacija oko neke normirane vrednosti.

Kada se za neku odredjenu vrednost otpremanja sprašenog materijala odredi normirani pritisak Pf za fluidizaciju i stalno se održava tokom rada, pneumatično transportovanje sprašenog materijala na napred opisani način, reguliše se samo od sebe, tj. automatski, tako da se transportovanje odvija redovno i ravnomerno.

Pronalazak če biti detaljnije opisan u vezi sa priloženim crtežima, na kojima su, primera radi, prikazana dva primera uredjaja pneumatičnog transportovanja sprašenog materijala prema pronalasku.

Kako je na slici 1 prikazano, uredjaj za pneumatično transportovanje sastoji se od prijemne komore 1, otpremne komore 2, cevovoda ? za sabijeni gas, koji se završava gasnim injektorom 8, porozne fluidizacione pregrade 4 cevovoda 5 za fluidizacioni gas cevovoda 10 za pneumatični transport i usisnog levka 11.

Prijemna komora 1 pur.i se sprašenim materijalom iz levka 14, na primer, koničnog dna nekog bunkera.

Za vreme dok kroz cevovod 3 za sabijeni gas i kroz cevovod 5 za fluidizacioni gas ne protiče gasna struja, na dnu prijemne komore 1 uspostavlja se naslaga sprašenog materijala, čija se stopa 6 osipanja, svojom prednjom ivicom 7, pruža sve do blizu ispusnog otvora gasnog injektora 8, a domet toga osipanja 6 regulisan je visinom regulacionog zasuna 9 iii odgovarajučim regulacionim sklopom.

Pri napred opisanom rasporedu elemenata, prelaz sprašenog materijala

41097 iz komore 1 pa sve do cevovoda 10 za transport i otpremu vrši se kroz otpremnu komoru 2 čim se u cevovodu 3 za sabijeni gas i u cevovodu 5 za fluidizacioni gas odnosno u razvodnom prostoru 15 uspostavi gasna struja pod predvidjenim pritiskom. Usled te struje, nastaje smanjivanje osipnoc uglja stepe 6 naslage sprašenoc materijala na izlazu iz prijemne komore 1, tako da se ivica 7 stope (. pomeri daleko preko izduvnog otvore gasnog injektora 8.

Radi osiguranja ravnomernog otpremanja odredjenih količina sprašenog materijala kroz cevovod 10, mora se uspostaviti odredjeni pritisak Pf u otpremnoj komori 2 i u prostoru 15 ispod porozne fluidizacione pregrade 4, a ovo podešavanje pritiska vrši se regulacionim ventilom 13 uključenim u cevovodu 5. Iznad porozne fluidizacione pregrade 4 uspostavlja se neki pritisak Pc, čija je vrednost zavisna od vrste sprašenog materijala, količine tog materijala, koja če se transportovati i od višine pritiska gasa u gasnom cevovodu 3.

Čim pritisak Pc iznad porozne fluidizacione pregrade 4 opada ispod vrednosti pritiska Pf u prostoru 15, uspostavlja se snažno strujanje gasova, koji prolaze kroz poroznu fluidizacionu pregradu 4 i fluidiziraju naslagu materijala na njoj, koja se naslaga tada pomera prema otvoru gasnog injektora 8, gde biva zahvacena potisnom strujom gasa iz tog injektora i biva odvučena prema usisnom levku 11 odvodnog cevovoda 10. U slučaju porasta vrednosti pritiska Pc do iznad vrednosti pritiska Pf za fluidizaciju, protok struje gasova opada iii sasvim prestane, pa se i pomeranje stope 6 naslage sprašenog materijala uspori, te se time smanji i dopremanje materijala do izduvnog odtvora gasnog injektora 8 iii se ta doprema sasvim prekine.

Iz napred iznetog izlaganja može se zapaziti da je uredjaj prema pronalasku za pneumatično transportovanje sprašenog materijala potpuno samoregulacioni i da se protok transportovanog materijala kroz odvodne cevi kreče oko normirane količine u jedinici vremena, koja je predodredjena pritiskom Pf za fluidizaciju, pa se time isključuje svaki rizik zagušivanja odvodnog cevovoda 10.

Na slici 2 prikazan je otpremni uredjaj, koji se sastoji od dve koncentrične komore, od kojih spoljna, prstenasta komora 21 služi kao prijemna komora, a unutrašnja, kupasto oblikovana komora 22 služi kao otpremna komora. Višina ove unutrašnje, otpremne komore 22 iznad porozne pregrade 24 promenljiva je i reguliše se u odnosu na poroznu fluidizacionu pregradu 24. Kroz dno unutrašnje otpremne komore 22 proveden je cevovod 23 za dovod sabijenih gasova u gasni injektor 28. Unutrašnja otpremna komora 22 podešljiva je po višini u odnosu na poroznu pregradu 24 za fluidizaciju, koja odvaja donju zonu prijemne komore 21 od produvnog prostora 35 u kojem se završava ispusni otvor cevovoda 25 za fluidizacioni gas i u kojem je ugradjen regulacioni ventil 33. Iz gornjeg dela unutrašnje, otpremne komore 22 pruža se nagore odvodni cevovod 30 sa usisnim levkom 31 postavljenim u unutrašnjosti otpremne komore 22 koakcijalno sa gasnim injektorom 28.

Za vreme dok kroz cevovod 23 za sabijeni gas i cevovod 25 za fluidizacioni gas, ne protiču gasne struje, pri dnu prijemne komore 21, oko koničnog dna, unutrašnje, otpremne komore 22, obrazuje se naslaga sprašenog materijala, čija osipna stopa 26 okružuje konično dno komore 22, a naslaga se proteže po celoj površini porozne fluidizacione pregrade 24. Rastojanje izmedju prednje ivice 27 osipne stope 26 i izduvnog otvora gasnog injektora 28 reguliše se podešavanjem relativne višine uvodnog otvora otpremne komore 22 iznad porozne fluidizacione pregrade 24.

Čim se u cevovodu 23 za sabijeni gas i u cevovodu 25 za gas za fluidizaciju uspostavi protok gasova, sprašeni materijal iz prijemne komore 21 prelazi u šupljinu otpremne komore 22, gde biva zahvačen gasnom strujom iz

4109.?.

gasnog inoektora 28 i odvučen tom strujom u usisni levak 33 i dalje kroz odvodni cevovod 30.

Za održavanje predodredjenog otpremanja sprašenog materijala kroz odvodnu cev 30, neophodno je da se u prostoru 35 ispod porozne pregrade 24 uspostavi pritisak Pf, čija se višina reguliše regulacionim ventilom 33. Gas za fluidizaciju naslage na poroznoj fluidizacionoj pregradi 24, dolazi kroz cevovod 25 u razvodni prostor 35. Čim se iznad porozne fluidizacione pregrade 24 uspostavi predodredjeni pritisak Pc, čija je višina zavisna od protoka potisnih gasova kroz cevovod 23 i od količine sprašenog materijala, nastupiče otprema tog materijala kroz odvodni cevovod 30.

U slučaju da višina pritiska Pc iznad fluidizacione porozne pregrade 24 opadne do ispod vrednosti višina pritiska Pf u razvodnom prostoru 35 kroz poroznu pregradu 24 i kroz stopu 26 naslage sprašenog materijala u prijemnoj komori 23, uspostaviče se snažan protok gasova, usled čega če se ta naslaga fluidizirati i oticače prema unutrašnjosti otpremne komore 22, gde če dospeti u zahvatnu zonu dejstva gasnog injektora 28, koji če zahvačeni materijal uduvavati u usisni levak 31 i odatle u odvodnu cev 30. Kada pritisak Pc poraste do iznad vrednosti pritiska Pf, protok gasova za fluidizaciju smanji se, a u krajnjem slučaju proticanje gasne struje sasvim se prekine. Od tog momenta ugao osipanja naslage i njene stope 26 jako se poveča, pa je i dopremanje sprašenog materijala d< gasnog injektora 28 jako smanjeno iii je sasvim prestalo.

Iz prednjeg i2laganja može se zaključiti da se i u ovom slučaju, otpremanje sprašenog materijala odvija u uslovima samoregulacije, kao što je to bio slučaj i kod postrojenja prikazanog na slici 1, tako da se otpremanje može izvoditi bez ikakvog rizika da če se odvodni cevovod 30 zagušiti, iii da če se otpremna komora 22 zatrpati i zagušiti sprašenim materijalom._

U industrijskom postrojenju prema sl.

je bio izvršen pneumatski transport, kalcinirane glinice čiji prečnik zrnaca je iznosio najviše 3.50/u. Prečnik spremišne komore (1) je iznosio 0,40 m, a njena višina 5,50 m, dok je dužina otpremnog cevovoda (10) iznosila 50 m, a njegov prečnik 0,325

m.

Kao gas za fluidizaciju i za transport je bio upotrebljen vazduh tako da je ukupni protok vazdu^a u cevovodima (5) i (3) iznosio 19 Nnf/min.

Pritisak fluidizacije Pf ispod fluidizacione pregrade (4) je iznosio 0,30 bara dok je pritisak u riapojenon cevovodu (3) 20 setijeni vazduh iznosio 0,40 bara.

Masa tako transportovane jedinice je iznosila 5,26 t/h.

Claims (2)

1. PATENTNI ZAHTEVI

   1. Samoregulacioni uredjaj za pneumatski transport sprašenog materijala naznačen time, što se sastoji od vertikalne prijemne komore (3,21) i otpremne komore (2,22) pri čemu su i prijemna komora (3,23) i otpremna komora (2,22) na svome dnu poroznom fluidizacionom pregradom (4,24) odvcjene od prostora (15,35) za razvod fluidizacionih gasova, na koji je priključen dovodni cevovod (5,25) za fluidizacioni gas, u kojem je ugradjen regulacioni ventil (13,33) i pri čemu je na otpremnu komoru (2,22) svojim usisnim levkom (11,31) priključen ctpremni cevovod (10,30) za sprašeni materijal, a kroz dno otpremne komore (2,22) proveden je gasni injektor (8,28) koji je priključen na napojni cevovod (3,23) i postavljen je koaksijalno sa usisnim levkom (11,31) otpremnog cevovoda (10,30) .
2. 2. Uredjaj prema zahtevu 1, n a z n a č e n time, što je na spojnom otvoru otpremne komore (2) postavljen regulacioni zasun (9) , i što je otpremna komora (22) svojim ulažnim otvorom višinski podešljiva u odnosu na poroznu fluidizacionu pregradu (24) .