устройство для пневмотранспорта порошкообразный среды

Формула изобретения

Устройство для пневмотранспорта порошкообразной среды, содержащее расходную емкость, сообщенную в верхней части со сборным бункером, транспортный трубопровод, входное колено которого размещено в нижней части расходной емкости, трубку для импульсной подачи газа, отличающееся тем, что в него введены гидравлическое сопротивление, верхний и нижний клапаны, размещенные соответственно в верхней и нижней частях расходной емкости, верхний клапан установлен в нормально открытом положении, а нижний - в нормально закрытом положении, к нижним поверхностям каждого клапана соосно герметично закреплены трубчатые хвостовики, каждый из которых установлен с возможностью вертикального перемещения на соответствующий выходной конец трубки для импульсной подачи газа, причем гидравлическое сопротивление установлено на выходном конце трубки для импульсной подачи газа нижнего клапана, а входное колено транспортного трубопровода размещено за нижним клапаном, при этом проходное сечение между внутренней и внешней поверхностями соответственно хвостовика и выходного конца трубки для импульсной подачи газа должно быть по крайней мере в 8 раз меньшим проходного сечения конца трубки для импульсной подачи газа.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано при пневмотранспорте золы из бункеров золоуловителей.

Известно устройство для пневмотранспорта порошкообразной среды, содержащее расходную емкость, верхний и нижний клапаны, уровнемер, блок управления, транспортный трубопровод [1].

Недостатком устройства является сложность конструкции, значительный расход газа для аэрации порошкообразной среды.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству пневмотранспорта порошкообразной среды является устройство, содержащее расходную емкость, сообщенную в верхней части со сборным бункером, транспортный трубопровод, входное колено которого размещено в нижней части расходной емкости, трубку для импульсной подачи газа [2].

Недостатком устройства является невозможность пневмотранспорта на значительные расстояния, что ограничивается условием исключения флюидизации газа через насыпной уровень порошкообразной среды в расходной емкости.

Целью изобретения является пневмотранспорт порошкообразной среды на значительные расстояния в плотном слое под давлением.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для пневмотранспорта порошкообразной среды, содержащем расходную емкость, сообщенную в верхней части со сборным бункером, транспортный трубопровод, входное колено которого размещено в нижней части расходной емкости, трубку для импульсной подачи газа, гидравлическое сопротивление, верхний и нижний клапаны, размещенные соответственно в верхней и нижней частях расходной емкости, верхний клапан установлен в нормально открытом положении, а нижний - в нормально закрытом положении, к нижним поверхностям каждого клапана соосно герметично закреплены трубчатые хвостовики, каждый из которых установлен с возможностью вертикального перемещения на соответствующий выходной конец трубки для импульсной подачи газа, причем гидравлическое сопротивление установлено на выходном конце трубки для импульсной подачи газа нижнего клапана, а входное колено транспортного трубопровода размещено за нижним клапаном, при этом проходное сечение между внутренней и внешней поверхностями соответственно хвостовика и выходного конца трубки для импульсной подачи газа должно быть по крайней мере в 8 раз меньшим проходного сечения конца трубки для импульсной подачи газа.

Приведенная совокупность признаков позволяет осуществлять пневмотранспорт порошкообразной среды под импульсным давлением газа в поршневом режиме на расстояние, определяемым средним давлением газа в расходной емкости.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено устройство для пневмотранспорта порошкообразной среды.

Устройство содержит расходную емкость 1, сообщенную в верхней части со сборным бункером 2, транспортный трубопровод 3, входное колено 4 которого размещено за нижним клапаном 5, верхний клапан 6, гидравлическое сопротивление 7, установленное на выходном конце 8 трубки 9 для импульсной подачи газа нижнего клапана. На нижних поверхностях каждого клапана соосно герметично закреплены трубчатые хвостовики 10, 11, каждый из которых установлен с возможностью вертикального перемещения на соответствующий выходной конец 8, 12 трубки 9 для импульсной подачи газа.

Работа устройства осуществляется следующим образом. В начале цикла верхний клапан открыт, а нижний - закрыт, происходит заполнение внутренней полости расходной емкости порошкообразной средой. Импульс газа, поступающий из трубки 9 в полость хвостовика 11 верхнего клапана 6, перемещает последний в вертикальном направлении до седла этого клапана, что определяет закрытие входного отверстия и окончание цикла заполнения порошкообразной средой.

В полость хвостовика 10 нижнего клапана 5 газ поступает через гидравлическое сопротивление (жиклер), поэтому градиент давления в этой полости ниже, чем в верхнем клапане, это обусловливает запаздывание момента открытия нижнего клапана относительно верхнего, следовательно, исключение сквозного сообщения полостей транспортного трубопровода 3 и сборного бункера 2. Импульс газа через выходные концы 8, 12 и проходное сечение, определяемое зазором между поверхностями этих трубок и хвостовиков, истекает в полость расходной емкости, вытесняя порошкообразную среду через входное колено 4 в транспортный трубопровод 3. От длительности и среднего давления пневмоимпульса зависит время открытия верхнего клапана 6 и, соответственно, закрытие нижнего клапана 5, процесс закрытия которого будет также зависеть от разности давлений в полостях транспортного трубопровода 3 и расходной емкости 1. При равенстве этих давлений, за счет гидравлического сопротивления 7 давление импульса в полости хвостовика 10 будет меньшим, чем соответственно в верхнем клапане, что обусловит закрытие нижнего клапана, прежде чем откроется верхний клапан и начнется процесс заполнения порошкообразной средой расходной емкости. Вытесненный импульсом газа поршень (доза) порошкообразной среды перемещается по транспортному трубопроводу со скоростью и на расстояние, зависящие от величины давления в импульсе и его длительности. Поочередное повторение описанных циклов заполнения и опорожнения расходной емкости формирует в транспортном трубопроводе поток порошкообразной среды в виде последовательных поршней газа и порошкообразной среды.

Экспериментально было выявлено, что работоспособность клапанов зависит от соответствия проходного сечения между внутренней и внешней поверхностями соответственно хвостовика и выходного конца трубки для импульсной подачи газа и проходного сечения этой трубки. Действительно, при соизмеримости величин этих сечений процесс поднятия клапанов пневмоимпульсами становится малоуправляемым, так как происходит преждевременный сброс воздуха через хвостовики. Согласно опытным данным установлено, что проходное сечение между внутренней и внешней поверхностями соответственно хвостовика и выходного конца трубки для импульсной подачи газа должно быть по крайней мере в 8 раз меньшим проходного сечения трубки для импульсной подачи газа. Необходимо отметить, что увеличение проходного сечения трубки для импульсной подачи газа ограничивается габаритными размерами клапана и его проходного сечения.

Пневмотранспорт в поршневом режиме позволяет снизить минимальную скорость перемещения частиц за счет формирования однородной структуры плотного слоя поршня порошкообразной среды и, следовательно, расход газа на пневмотранспорт. Расстояние и высота, на которые необходимо осуществлять пневмотранспорт, зависят от величины давления и длительности импульса газа. Например, для пневмотранспорта на 100 м золы ТЭС со скоростью 0,5 м/с, порозностью 0,55 по трубопроводу диаметром 80 мм необходимо обеспечить перепад давлений 2,5 кг/см².

Таким образом, за счет введения клапанов с трубчатыми хвостовиками, установленными с возможностью вертикального перемещения на трубках для импульсной подачи газа, достигается реализация цели - пневмотранспорт в плотном слое на значительные расстояния.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №1239064, B 65 G 53/40, 1989 г.

2. Патент РФ №2115611, B 65 G 53/40, 1997 г.