способ очистки холостой ветви ленты конвейера
Классы МПК: | B65G45/00 Устройства для смазки,чистки |
Автор(ы): | Матуев Петр Борисович, Матуев Борис Аполлонович |
Патентообладатель(и): | Матуев Петр Борисович, Матуев Борис Аполлонович |
Приоритеты: |
подача заявки:
1991-08-02 публикация патента:
30.05.1994 |
Использование: в ленточных конвейерах, при очистке холостой ветви ленты, применяемых при транспортировании влажных, налипающих материалов. Сущность изобретения заключается в том, что на поверхность ленты, в зоне огибания ее разгрузочного барабана, воздействуют скрещивающимися струями жидкости, направленными навстречу друг другу от кромок ленты к ее оси, изменяя при этом расстояние между соплами в зависимости от степени загрязнения ленты, после чего удаляют остатки налипшего материала скребком. 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
СПОСОБ ОЧИСТКИ ХОЛОСТОЙ ВЕТВИ ЛЕНТЫ КОНВЕЙЕРА, включающий воздействие на поверхность ленты высоконапорных струй жидкости, исходящих из последовательно расположенных вдоль конвейера форсунок, направленных под углом к очищаемой поверхности, с последующим удалением налипшего материала посредством скребка, отличающийся тем, что, с целью уменьшения эксплуатационных затрат и снижения степени износа ленты, струи направлены перекрестно поперек ленты от ее кромок к ее оси, при этом по мере увеличения загрязненности сопла перемещают к оси ленты, причем воздействие высоконапорных струй производят ударным методом в зоне огибания лентой обводного барабана, ниже его горизонтальной оси.Описание изобретения к патенту
Изобретение используется в ленточных конвейерах, при очистке холостой ветви ленты, применяется при транспортировании влажных налипающих материалов. Известно устройство для очистки ленты конвейера, располагающееся под холостой ветвью конвейера в виде патрубка с соплами - по всей ширине ленты, через которые подается вода к ленте для смыва с нее налипшего материала, а следом - патрубки с соплами, сжатый воздух из них удаляет смывную воду с ленты в приемник для шлама [1] . Однако динамический напор струй жидкости из множества сопел не обеспечивает эффективного разрушения и отторжения адгезированных с лентой частиц материала и не отвечают суровым требованиям простоты: множество сопел, высокая вероятность их забивки частицами при эксплуатации, в связи с чем они не всегда применяются даже там, где вода участвует в технологическом процессе (обогатительные фабрики, имеющие шламовое хозяйство). Также известно устройство, которому присуща еще большая сложность конструкции, наличие элементов гидравлической и механической очистки, постоянный безвозвратный расход реагента, низкая интенсивность процесса очистки вследствие недостаточного механического воздействия на слой адгезированного (прилипшего) материала [2] . Наиболее близким является способ, реализованный в устройстве [3] , по которому осуществляют воздействие на поверхность ленты струями жидкости, истекающими под углом к ленте из ряда форсунок, и последующее удаление налипшего материала скребком. Недостатком данного способа является высокая энергоемкость и износ ленты, возникающий в результате ее колебаний. Целью изобретения является достижение эффективной очистки ленты конвейера от адгезированного с ней транспортируемого материала способами, не вызывающими износ ленты, средствами, имеющимися в наличии на фабриках, а также широко используемыми в других отраслях по другому назначению. Желательна также предельная простота способа, обеспечивающего эффективность очистки как с конструктивной точки зрения, так и его технологичности обслуживания и ремонта, учитывая специфические условия применения и уровень квалификации исполнителей, наличие используемых ресурсов, материалов и деталей, включая бывшие в употреблении и даже отработанные на этих же предприятиях по другому назначению. Цель достигается концентрированным ударным воздействием кинетической энергии струй жидкости на очищенную поверхность огибающей разгрузочный барабан холостой ветви ленты конвейера, т. е. в месте наибольших изгибающих и растягивающих наружные слои ленты деформаций, где сцепление налипшего материала с лентой минимально, причем струи встречно - поперек хода ленты - направлены на сходящихся конических или коноидных насадках (сопел), разнесенных по ходу ленты на величину, исключающую их противодействие, при этом первоначальное соприкосновение с очищаемой поверхностью струй, направленных под углом к поверхности движущейся ленты тем ближе к ее середине (по ширине ленты), чем больше она загрязнена. В предельном случае струи бьют (в противоположных направлениях) по ленте у ее середины, наиболее загрязненной и потому требующей наиболее концентрированного приложения энергии по ее очистке. Установленный в нижней части разгрузочного барабана щит-экран канализует и снимает с ленты образовавшуюся пульпу в приемник шлама. Прижимаемый к ленте следом за щитом-экраном скребок отжимает оставшуюся влагу. Поскольку скребок изготавливается из отходов лент, то трение влажной резины минимально, так как абразивные частицы отсутствуют а, следовательно, и износ ленты. В качестве насадков используются пожарные стволы, широко применяемые и распространенные. На фиг. 1 приведена схема реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2. На фиг. 1 показаны разгрузочный барабан 1, огибаемый лентой 2, место установки пожарных стволов (насадков) 3 с коническими или коноидальными сходящимися соплами в нижней четверти разгрузочного барабана 1; отражающий щит-экран 4, касающийся ленты 2. Скребок 5, прижимаемый к ленте 2 для снятия с нее оставшейся жидкости, отклоняющий барабан 6. На фиг. 2 показан угол атаки очищаемой поверхности ленты струей из ствола и расстояние Y = - L между ударами встречных струй о поверхность лентыY = - L. На фиг. 3 показана схема разнесения встречных струй Х по ходу ленты в зависимонсти от соотношения скорости ленты vл и скорости струи vс, а также расстояние Y = - L в зависимости от характера и степени загрязнения. При сильной степени загрязнения середины леты допускается уменьшение величины Y до L и увеличение угла для повышения разрушающей способности струи Р= 1000 2 o F H sin кГ. При = 90о разрушающая способность струи максимальна, но минимален радиус ее эффективного действия и наоборот: при = 0о максимален радиус действия струи и минимальна ее разрушающая способность. Ударная мощь и расход жидкости осуществляются подбором соответствующего диаметра сопла пожарного ствола и напора жидкости Н, углом удара ( ) струи в загрязненную поверхность ленты на наиболее деформированном (растянутом) ее участке, в значительной мере определяя эффективность очистки в совокупности с разнесением встречных струй Х (по ходу ленты) и расстоянием между соприкосновениями струй с лентой по ее ширине:
Y = - L. Уменьшение угла компенсируется варьированием в сторону повышения напора Н, ведущего к повышению скорости истечения v = , где - скоростной коэффициент, равный 0,967, для конических сходящихся насадков; g - 9,81 м/с2, Н - напор (м в. ст. ), что ведет как к увеличению дальности полета струи L= 0,104 v2 sin , где v - скорость струи м/с; - угол наклона оси ствола (насадка) к горизонту в градусах, так и к увеличению ударной силы струи Р. Р= 1000 2 o Н sin (кГ), где o - коэффициент, учитывающий потери силы удара струи на преодоление сопротивления воздуха при его полете; o= 0,95-1;
- величина единицы объема воды, т/м3;
F - площадь поперечного сечения сопла, м2. Для сопла с d= 19 мм, F= r2= 3,140,00952= 2,8352810-4 м2, F= 2,8352810-4 м2;
- угол между направлением струи и поверхностью ленты конвейера в град ) -30о),
Н - напор в м в. ст. Струя воды наиболее эффективна на расстоянии Lэфф= 0,3L. При напоре Н= 20 м в. ст. v = = 0,967 19,5 м/сек. Дальность струи при этой скорости и угле = 30о. L= 0,104: v2sin = 0,10419,152sin30o= 0,104: 3610,5= 18,772 м, но так как из-за сопротивления воздуха дальность полета струи Lg на 5-10% меньше теоретической, то
Lg= 18,7720,95= 17,84 м. Струя воды наиболее эффективна на расстоянии Lэфф= 0,318,772= 5,6316 м; Lэфф= 5,6 м и менее, где несущественны потери на сопротивление воздуха. Ударная сила струи воды о поверхность ленты при угле = 30о между направлением струи и очищаемой поверхностью ленты, d= 19 мм, Р= 1000 2 F H sin ; P= 10002 1 1 2,8352840-420sin30o= 1000 2 1 12,83529 10-4200,5= 5,6705747 кг. Р 5,67 кг. Если принять o= 0,95, то Р= 5,670,95 5,4 кг или
= 2 = 2 , т. е. сила удара струи на единицу площади в 1 см2. Из формулы следует, что силу удара струи можно варьировать изменением Н, F, . Нам удалось сбить адгезированный к ленте материал и при Н= 10 м в. ст. Чем выше напор, тем эффективнее результат, но целесообразнее достигать его при минимальных затратах, диктуемых транспортируемым материалом. Так расход жидкости при напоре Н= 20 м в. ст. в зависимости от диаметра сопла был равен: при d= 14 мм Q= 2,88 л/с;
d= 19 мм Q= 5,31 л/с и т. д. Расчет велся по формуле Q = , где = E - коэффициент расхода, учитывающий сжатие струи и вязкости;
- поперечное сечение отверстия сопла (насадка);
Е - коэффициент сжатия струи Е= 0,983;
- коэффициент скорости, равный 0,967. При увеличении Н до 80 м в. ст. и тех же размерах сопел (14 и 19 мм) расход Q будет равен Q14= 5,766 л/с, Q19= 10,620 л/с и т. д. Соответственно изменится и ударная сила Р. При d= 14 мм, Н= 80 м в. ст. , Р= 12,31 кг
d= 19 мм, Н= 80 м в. ст. , Р= 22,67 кг. Разность деформации между наружными и внутренними слоями ленты, огибающими разгрузочный барабан, подсчитывается по формуле
= П ( D + ) - П D , где - толщина ленты, Д - диаметр барабана, где лента испытывает максимальные растягивающие напряжения от веса груза на ленте, веса собственно ленты и плюс растяжения от изгиба по дуге окружности барабана, в совокупности ослабляющие сцепление транспортируемого материала с поверхностью ленты. СПОСОБ ОЧИСТКИ ХОЛОСТОЙ ВЕТВИ ЛЕНТЫ КОНВЕЙЕРА, включающий воздействие на поверхность ленты высоконапорных струй жидкости, исходящих из последовательно расположенных вдоль конвейера форсунок, направленных под углом к очищаемой поверхности, с последующим удалением налипшего материала посредством скребка, отличающийся тем, что, с целью уменьшения эксплуатационных затрат и снижения степени износа ленты, струи направлены перекрестно поперек ленты от ее кромок к ее оси, при этом по мере увеличения загрязненности сопла перемещают к оси ленты, причем воздействие высоконапорных струй производят ударным методом в зоне огибания лентой обводного барабана, ниже его горизонтальной оси.
Класс B65G45/00 Устройства для смазки,чистки