бункер для сыпучих материалов

Формула изобретения

Бункер для сыпучих материалов, содержащий емкость, днище в виде усеченной пирамиды, шибер и устройство пневмоимпульсного обрушения с выхлопными соплами, отличающийся тем, что выхлопные сопла смонтированы на ребрах днища и введены в объем бункера на нескольких уровнях, причем первый уровень сопел расположен на высоте 3-5 диаметров сопла от нижнего среза бункера, а последующие уровни расположены на высотах с шагом от 0,1 до 0,3 длины ребра днища.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для хранения и подачи сыпучих материалов, склонных к слеживанию, и может быть использовано в химической, огнеупорной, строительной и других отраслях промышленности.

Известен бункер для хранения сыпучих материалов, оборудованный устройством для обрушения сводов (см., например, а.с. 887395, кл. B 65 G 65/30 от 1937 г.). При хранении в указанном бункере сильнослеживающихся материалов наблюдается слеживание материала в углах бункера, что приводит к сводообразованию и существенному ухудшению проходимости материала и вследствие этого необходимости обрушения свода и зависания материала.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является бункер для сыпучих материалов, содержащий емкость, днище в виде усеченной пирамиды, шибер и устройства пневмоимпульсного обрушения с выхлопными соплами (см. например, статью Балтренаса П.Б. "Пневмоимпульсные устройства для предотвращения образования сводов в силосах и бункерах". -Строительные материалы, 1976, 3, с.23-24). Использование пневмоимпульсных устройств для эффективного обрушения позволяет решить проблемы обрушения сыпучих материалов с низкой влажностью. Однако для хранения сыпучих материалов повышенной влажности этот бункер непригоден.

Целью изобретения является повышение эффективности использования бункера.

Указанная цель достигается тем, что в бункере для сыпучих материалов, содержащем емкость, днище в виде усеченной пирамиды, шибер и устройства пневмоимпульсного обрушения с выхлопными соплами, последние смонтированы на ребрах днища и введены в объем бункера на нескольких уровнях, причем первый уровень сопел расположен на высоте 3-5 диаметров сопла от нижнего среза бункера, а последующие уровни расположены на высотах с шагом от 0,1 до 0,3 длины ребра.

Предлагаемое устройство поясняется чертежом, где изображен бункер в изометрии (диагональный разрез) с пневмоимпульсными устройствами на нескольких уровнях.

Бункер содержит днище в виде усеченной пирамиды 1, на ребрах которой смонтированы выхлопные сопла 2 диаметром d пневмоустройств 3, имеющие патрубки 4 для подачи сжатого воздуха в полость устройств и запорные вентили 5 для включения и отключения пневмоимпульсных устройств.

Сечение выгрузного отверстия закрывается выдвижным шибером 6 или иным запорным устройством. Геометрия расположения выхлопных сопел поясняется чертежом.

Бункер функционирует следующим образом. Полость бункера 1 заполняется сыпучим материалом для хранения. При необходимости выгрузки материала шибер 6 выдвигается, открывая сечение выгрузного отверстия. При затруднениях выгрузки или образовании свода в полость пневмоимпульсных устройств 3 через патрубки 4 подается сжатый воздух, заполняющий полости устройств. При открытии вентилей 5 приводятся в действие пневмоимпульсные устройства, при этом импульсы волн давления, создаваемые выхлопом сжатого воздуха из сопел 2, воздействуют на свод и разрушают его.

Устройство пневмоимпульсного обрушения представляет собой емкость, разделенную эластичной мембраной на рабочую и управляющую полости. Рабочая полость соединена с выхлопным соплом, а управляющая полость соединена запорным вентилем с атмосферой. При подаче сжатого воздуха в полость устройства давление сжатого воздуха прижимает гибкую мембрану к срезу выхлопного сопла и закрывает его сечение. Обе полости наполняются сжатым воздухом. При открытии запорного вентиля управляющая полость соединяется с атмосферой, а избыточное давление нижней емкости выгибает мембрану, открывая сечение сопла, и импульс сжатого воздуха разрушает свод. Из опыта промышленной эксплуатации установлены оптимальные конструкционные параметры пневмоимпульсных устройств. При объеме рабочей полости 25 л диаметр выхлопного сопла составляет 0,1 м. Пневмоимпульсные устройства с такими конструктивными параметрами нашли широкое применение в промышленности при обрушении сыпучих материалов. Пневмоимпульсные устройства могут иметь клапаны и другого типа (например, поршень). Необходимость ввода сопел нижних пневмоустройств на высоте 3-5 диаметров сопла от нижнего среза бункера определяется тем, что выхлоп пневмоустройства только в верхние слои материала без обрушения нижних имеет низкую эффективность: разрушившийся материал из верхних слоев свода при сползании упирается на неразрушенный свод, образованный при открывании шибера.

Ввод сопел нижних пневмоустройств на высоте 3-5 диаметров сопла позволяет обрушить свод материала до среза выгрузного отверстия (уровня шибера).

Расположение выхлопных сопел последующих пневмоустройств на ребре бункера на высотах с шагом от 0,1-0,3 длины ребра обусловлено следующим. Выхлоп пневмоустройств через сопла, смонтированные в ребрах бункера, позволяют увеличить разрушающий эффект выхлопа. Так, при одновременном выхлопе устройств на 4-х ребрах, свод слежавшегося материала теряет опоры, образованные распорными усилиями реакции граней бункера. При этом за счет веса верхних частей разрушенный свод, потерявший опоры, сползает вниз в выгрузное отверстие.

Расположение уровней ввода сопел по предлагаемому изобретению с шагом от 0,1 до 0,3 длины ребра позволяет естественным образом определять геометрию установки сопел, связанных с углом естественного откоса сыпучего материала.

При хранении сыпучих материалов, имеющих большой угол естественного откоса, сопла пневмоустройств по предлагаемому изобретению вводятся реже, т.е. через 0,3 длины ребра.

При хранении сильнослеживающихся материалов, имеющих малый угол естественного откоса сопла пневмоустройств, по предлагаемому изобретению, вводятся чаще, т.е. через 0,1-0,2 длины ребра.

Уровень ввода сопел последующих пневмоустройств от 0,1 до 0,3 связан с размером бункера.

В бункер с объемом, не более 600 тн. можно вводить сопла пневмоустройств на 2-х уровнях:

на высоте 3-5 диаметра сопла от уровня шибера;

на высоте 0,1-0,3 длины ребра от уровня шибера.

Для бункеров объемом до 1000 т и выше необходимо смонтировать сопла пневмоустройств на 3-х уровнях:

- 1-й уровень на высоте 3-5 диаметра сопла от шибера;

- 2-й уровень на высоте 0,1-0,3 длины ребра от шибера;

- 3-й уровень на высоте 0,1-0,3 длины ребра от шибера и т.д.

Промышленная апробация 1000 тн. бункера хранения молотой глины и 600 тн. бункера хранения дисперсного магнезита с пневмоустройствами показала, что эффективное обрушение и стабильная разгрузка материалов достигается с пневмоустройствами, сопла которых введены в бункер на уровнях, приведенных выше. Промышленный опыт показал, что при увеличении высоты установки сопел 1-ого уровня выше 5-ти диаметров сопла свод не обрушивается. При уменьшении высоты меньше 3-х диаметров сопла сопла 1-ого уровня необходимо увеличить количество пневмоустройств.