бункер для сводообразующих сыпучих материалов

Формула изобретения

1. Бункер для сводообразующих сыпучих материалов, содержащий вертикальный корпус преимущественно прямоугольного поперечного сечения, разгрузочное устройство, расположенное внизу корпуса, и установленные внутри корпуса стабилизаторы давления, закрепленные на противоположных стенках корпуса со смещением вдоль его вертикальной оси, отличающийся тем, что все стабилизаторы давления шарнирно закреплены на стенках корпуса, оснащены индивидуальными приводами для регулирования углов его расположения относительно стенок корпуса и выполнены в виде решеток, при этом бункер снабжен приспособлениями для очистки решеток стабилизаторов давления, состоящими из плит, шарнирно закрепленных верхними кромками снаружи корпуса к его стенкам в местах крепления соответствующих стабилизаторов давления, и штырей, закрепленных на обращенных к корпусу поверхностях плит и пропущенных сквозь отверстия, выполненные в стенках корпуса с возможностью прохождения штырей через ячейки решеток соответствующих стабилизаторов давления в их опущенных с помощью индивидуальных приводом положениях.

2. Бункер по п.1, отличающийся тем, что разгрузочное устройство выполнено в виде центральной воронки.

3. Бункер по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве индивидуальных приводов для регулирования углов расположения стабилизаторов давления относительно стенок корпуса использованы пневмо- или гидроцилиндры двойного действия.

4. Бункер по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что решетки стабилизаторов давления выполнены с размерами ячеек, увеличивающимися в каждом стабилизаторе давления от стенок корпуса к центру бункера и уменьшающимися от верхнего стабилизатора давления к нижнему.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике хранения сводообразующих сыпучих материалов и может быть использовано в различных областях промышленности, производстве строительных материалов и сельском хозяйстве.

Известен бункер для сыпучих материалов, содержащий корпус с выгрузным отверстием в дне и воронками, расположенными равномерно по высоте внутри корпуса одна над другой, причем бункер снабжен кольцами, число которых равно числу воронок, каждая из которых своей нижней частью размещена внутри соответствующего кольца, при этом каждое кольцо соединено с приводом его поворота вокруг воронки и снабжено жестко установленным на нем равномерно по его периметру рабочими элементами, охватывающими воронку с ее внутренней стороны и имеющими направленные вдоль стенок бункера вверх концевые части расположенные над верхней кромкой соответствующей воронки, причем привод поворот кольца каждой воронки выполнен в виде силового цилиндра, шарнирно связанного с корпусом бункера и кольцом, при этом ход штока больше шага расположения рабочих элементов кольца (RU 2167097, кл. В 65 G 65/30, В 65 D 88/64, опубл. 20.05.2001)[1].

В этом известном бункере установленные по его высоте воронки удерживают часть заполняющего бункер сыпучего материала, что позволяет уменьшить давление столба материала на дно бункера в зоне выгрузного отверстия и создает благоприятные условия для выгрузки. В случае образования сводов сыпучего материала на воронках при помощи привода вращают кольцо с рабочими элементами, которые разрушают своды по периметру воронки и в прилегающих к ней зонах бункера. Такое последовательно снизу вверх разрушение сводов позволяет осуществить контролируемый выпуск материала из бункера.

Недостатки вышеописанного технического решения состоят в том, что оно пригодно для бункеров круглого поперечного сечения и не эффективно для бункеров прямоугольного поперечного сечения, а также в том, что оно не обеспечивает возможность регулирования процесса загрузки сыпучего материала в бункер, позволяет оказывать воздействие на слежавшийся материал только в зонах, близких к стенкам бункера, и не регулирует процесс сводоразрушения в центральной части бункера, что приводит к неконтролируемому падению больших масс материала со значительных высот, которое происходит в результате самопроизвольного обрушения сводов слежавшегося материала в верхних частях бункера.

Наиболее близким к предлагаемому по конструкции является бункер для сыпучих материалов, содержащий вертикальный корпус преимущественно прямоугольного поперечного сечения, разгрузочное устройство, расположенное внизу корпуса, и установленные внутри корпуса стабилизаторы давления, закрепленные на противоположных стенках корпуса со смещением вдоль его вертикальной оси, нижний из которых шарнирно закреплен на стенке корпуса и оснащен приводом для регулирования угла его расположения относительно стенки корпуса (FR 2403109, кл. В 02 С 19/18, опубл. 13.04.1979)[2].

Этот известный бункер позволяет регулировать в его нижней части давление сыпучего материала и подачу последнего в разгрузочное устройство, однако его недостатки заключаются и невозможности регулирования процесса заполнения бункера сыпучим материалом и воздействия на сыпучий материал по всей высоте и по всему поперечному сечению бункера при его разгрузке.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение регулирования процесса заполнения бункера сыпучим материалом и последовательной снизу вверх контролируемой разгрузки бункера в условиях регулирования давления сыпучего материала в разгрузочном устройстве путем создания возможности воздействия на сыпучий материал по всей высоте и по всему поперечному сечению бункера.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в бункере для сводообразующих сыпучих материалов, содержащем вертикальный корпус преимущественно прямоугольного поперечного сечения, разгрузочное устройство, расположенное внизу корпуса, и установленные внутри корпуса стабилизаторы давления, закрепленные на противоположных стенках корпуса со смещением вдоль его вертикальной оси, нижний из которых шарнирно закреплен на стенке корпуса и оснащен приводом для регулирования угла его расположения относительно стенки корпуса, согласно изобретению все стабилизаторы давления также, как и нижний из них, шарнирно закреплены на стенках бункера, оснащены индивидуальными приводами для регулирования углов их расположения относительно стенок корпуса и выполнены в виде решеток, при этом бункер снабжен приспособлениями для очистки решеток стабилизаторов давления, состоящими из плит, шарнирно закрепленных верхними кромками снаружи корпуса к его стенкам в местах крепления соответствующих стабилизаторов давления, и штырей, закрепленных на обращенных к корпусу поверхностях плит и пропущенных сквозь отверстия, выполненные в стенках корпуса с возможностью прохождения штырей через ячейки решеток соответствующих стабилизаторов давления в их опущенных с помощью индивидуальных приводов положении.

Разгрузочное устройство может быть выполнено в виде вертикальной воронки.

В качестве индивидуальных приводов для регулирования углов расположения стабилизаторов давления относительно стенок бункера могут быть использованы пневмо- и гидроцилиндры двойного действия.

Решетки стабилизаторов давления могут быть выполнены с размерами ячеек, увеличивающимися в каждом стабилизаторе давления от стенок корпуса к центру бункера и уменьшающимися от верхнего стабилизатора давления к нижнему.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан бункер для сводообразующих сыпучих материалов в опорожненном состоянии, продольный разрез; на фиг.2 - то же в заполненном сыпучим материалом состоянии; на фиг. 3 - решетка стабилизатора давления, вид А на фиг.2.

Бункер для сводообразующих материалов содержит вертикальный корпус 1 преимущественно прямоугольного поперечного сечения, разгрузочное устройство 2, расположенное внизу корпуса 1, и установленные внизу корпуса 1 стабилизаторы 3 давления, закрепленные на противоположных стенках корпуса 1 со смещением вдоль его вертикальной оси. Все стабилизаторы давления 3 шарнирно закреплены на стенках корпуса 1, оснащены индивидуальными приводами 4 для регулирования углов их расположения относительно стенок корпуса 1 и выполнены в виде решеток 5.

Бункер снабжен приспособлением 6 для очистки решеток 5 стабилизаторов 3 давления, состоящим из плит 7, шарнирно закрепленных верхними кромками снаружи корпуса 1 к его стенке в месте крепления соответствующих стабилизаторов 3 давления, и штырей 8, закрепленных на обращенных к корпусу 1 поверхностях плит 7 и пропущенных сквозь отверстия (не показаны), выполненные в стенках корпуса 1 по шарнирным креплениям плит 7. Штыри 8 расположены на поверхностях плит 7, и отверстия выполнены в стенках корпуса 1 с возможностью прохождения штырей 8 через ячейки решеток 5 соответствующих стабилизаторов 3 давления в их опущенном с помощью индивидуальных приводов 4 положении. Штыри 8 могут быть выполнены в виде пластин, стержней или игл в зависимости от вида ячеек решеток 5. При значительной длине штыри 8 следует изготовлять изогнутыми с кривизной, соответствующей их удлинению от шарнирного крепления данной плиты 7. Плиты 7 могут быть изготовлены с шарнирой меньшей ширины соответствующей стенки корпуса 1 и шарнирно закреплены на последней с возможностью продольного перемещения по ее ширине.

Разгрузочное устройство 2 может быть выполнено в виде центральной воронки, а в качестве индивидуальных приводов 4 для регулирования углов расположения стабилизаторов 3 давления относительно стенок корпуса 1 могут быть использованы пневмо- или гидроцилиндры 9 двойного действия, соединенные с решетками 5 стабилизаторов 3 давления с помощью рычагов 10. Решетки 5 стабилизаторов 3 давления могут быть выполнены с одинаковыми размерами ячеек, увеличивающимися в каждом стабилизаторе на решетку 3 давления от стенок корпуса 1 к центру бункера и уменьшающимися от верхнего стабилизатора 3 давления к нижнему.

Бункер для сводообразующих сыпучих материалов работает следующим образом.

С помощью индивидуальных приводов 4 решетки 5 стабилизаторов 3 давления устанавливают в полости корпуса 1 бункера под некоторым углом к горизонту (в зависимости от угла естественного откоса засыпанного в бункер материала - обычно на 10-15% больше его значения). После этого в корпус 1 бункера сверху подается сыпучий материал в виде струи, которая направляется на верхний стабилизатор 3 в зону его шарнирного закрепления. Перемещаясь по наклонной решетке 5 верхнего стабилизатора 3, сыпучий материал разделяется на два потока: проходящий через решетку 5 и сходящий с нее. Проходящий поток материала падает на решетку 5 нижерасположенного стабилизатора 3, который закреплен на той же стенке корпуса 1, и виде дождя в основном проходит через эту решетку 5 и решетки 5 других нижерасположенных стабилизаторов 3. Сходящий же поток после перемещения по наклонной решетке 5 верхнего 3 стабилизатора падает в виде струи на решетку 5 стабилизатора 3, закрепленного на противоположной стенке корпуса 1, и снова разделяется на два потока: проходящий и сходящий.

Такое перемещение сыпучего материала по и через решетку 5 стабилизаторов 3 давления позволяет обеспечить заполнение бункера дождевым потоком с исключением процесса сегрегации сыпучего материала при выполнении решеток 5 стабилизаторов 3 давления с одинаковыми размерами ячеек или с обеспечением процесса сегрегации частиц сыпучего материала при выполнении решеток 5 стабилизаторов 3 давления с размерами ячеек, увеличивающимися в каждом стабилизаторе 3 давления от стенок корпуса 1 к центру бункера и уменьшающимися от верхнего стабилизатора 3 к нижнему.

После заполнения корпуса 1 бункера сыпучим материалом стабилизаторы 3 воспринимают давление вышележащих сдоев и значительно снижают давление сыпучего материала в зоне разгрузочного устройства 2. При этом взаиморасположение стабилизаторов 3 в полости корпуса 1 способствует образованию сводов при хранении сыпучих материалов в бункере, что обеспечивает дальнейшие давления сыпучего материала в зоне разгрузочного устройства 2, т.е. с увеличением срока хранения сводообразующего сыпучего материала в бункере условия его выпуска из бункера не ухудшаются, а улучшаются.

При разгрузке бункера сыпучий материал истекает из под нижнего стабилизатора 3 давления, а в его зоне возможно образование сводов, которые препятствуют дальнейшему истечению сыпучего материала. С помощью привода давления нижний стабилизатор 3 давления опускают, в результате чего происходит разрушение упомянутых сводов, что стимулирует дальнейшее истечение сыпучего материала из бункера. При этом, изменяя угол расположения стабилизатора 3 давления относительно стенок корпуса 1, можно регулировать интенсивность разрушения сводов.

Таким образом последовательно разгружают бункер снизу вверх. Во избежании больших ударных нагрузок на разгрузочное устройство 2 при падении сводов из верхней части корпуса 1 нижерасположенные стабилизаторы 3 давления могут быть вновь подняты. Управляя индивидуальными приводами 4 стабилизаторов 3 давления для регулирования углов их расположения относительно стенок корпуса 1, можно достичь заданного расхода при опорожнении бункера и избежать неконтролируемого падения разрушительного действия сводов из верхних частей корпуса 1.

Кроме того, взаиморасположение стабилизаторов 3 давления в полости корпуса 1 обеспечивает снижение скорости падения сыпучего материала и кинетической энергии падающего потока этого материала, что уменьшает динамическое давление на разгрузочное устройство 2 при опорожнении бункера и находящиеся в полости корпуса 1 слои сыпучего материала при заполнении бункера.

Для очистки решеток 5 стабилизаторов 3 давления периодически используют приспособления 6. При этом после опорожнения бункера и опускания стабилизаторов 3 давления перемещают плиты 7 к стенкам корпуса 1, в результате чего штыри 8, проникая через отверстия в стенках корпуса 1, входят в ячейки решеток 5, очищая их от налипшего материала, при опущенном с помощью индивидуальных приводов 4 положении стабилизаторов 3 давления.

Данный бункер для сводообразующих сыпучих материалов имеет простую конструкцию, удобен и эффективен в эксплуатации, позволяет регулировать давление сыпучего материала в бункере при хранении, а так же в процессах заполнения бункера сыпучим материалом и его выгрузки из бункера, благодаря возможности воздействия на сыпучий материал по высоте и всему поперечному сечению бункера, обеспечивает стабильный выпуск из бункера сводообразующего сыпучего материала независимо от сроков его хранения, исключает неконтролируемое обрушение сводов в верхней части бункера.