Способ перемешивания сыпучих материалов в герметичном бункере

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 16 19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ овательск Авторское свидетельство СС 74007, кл. В 28 С 5/06, 1968. Авторское свидетельство ССС 81072, кл, В 28 С 5/38, 1978 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЪТИЙ 21) 3697346/23-2622) 21.12.8346) 30.07.85. Бюл.2872) П. И. Сенцов71) Восточный научно-исслорнорудный институт53) 66.012 - 52 (088.8)(54) (57) СПОСОБ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ В ГЕРМЕТИЧНОМ БУНКЕРЕ, заключаюшийся в заполнении загруженного бункера сжатым воздухом и выхлопе регулируемой порции сжатого воздуха из верхней части бункера, отличаюиийсл тем, что, с целью повышения качества смеси, устранения запыленности и снижения уровня шума, выхлоп производят в замкнутый сосуд до выравнивания давлений в бункере и сосуде, а порцию воздуха регулируют изменением давления в оункере или сосуде перед выхлопом.111Изобретение относится к механической переработке сыпучих материалов и может быть использовано для перемешивания сыпучих материалов в герметичном бункере.Цель изобретения - повышение качества смеси, устранение запыленности и снижение уровня шума.На фиг. 1 представлена схема устройства, реализующего данный способ; на фиг. 2 - схема выхлопного клапана устройства, первый вариант; на фиг. 3 - то же, второй вариант.Устройство содержит (фиг. 1) герметичный бункер 1 с горловиной 2 замкнутого сосуда 3, выполненного в виде циклона с отсасывающим пневмоэжектором 4, Сосуд соединен с горловиной 2, патрубком 5 и рукавом 6, прикрепленным к патрубку 7 сосуда 3 с помощью быстроразъемного соединения 8. Патрубки 5 и 7 подходят к сосуду 3 тангенциально его боковой поверхности. Внутри сосуда 3 смонтированы выхлопные клапаны 9 и 10 (фиг. 2 и 3), закрепленные на осях 11 и 12, которые проходят через сальниковые уплотнения втулок в стенках сосуда 3. На осях с наружной стороны сосуда закреплены рычаги 13 и 14, соединенные с рычажно-шарнирными замками, имеющими рукоятки 5 и 16.В горловине 2 расположен отбойный щиток 17 из выгнутого листа резины. Устройство оборудовано мановакуумметрами 18 и 19, а также пневмосистемой с вентилями 20 и 21 для подачи сжатого воздуха к эжектору 4 и в бункер 1. На конце эжектора 4 расположена заглушка 22 с вентилем 23.Способ осуществляют следующим образом.Вначале производят загрузку бункера цементом и песком. Для этого снимают заглушку 22 с эжектора 4, отсоединяют рукав 6 от патрубка 7 с помощью быстроразъемного соединения 8, открывают рычажной замок патрубка 5, нажимая вверх на рукоятку 16, погружают наконечник рукава 6 в мерную емкость с цементом и открывают вентиль 20 к эжектору 4. Сжатый воздух поступает в эжектор, и последний создает разрежение в сосуде и в бункере 1. Под действием этого разрежения цемент засасывается из мерной емкости по рукаву 6 в горловину 2. В горловине поток газовзвеси разделяется на твердый материал и воздушную струю. Материал скользит по поверхности отбойного щитка 1 и выпадает в бункер. Воздушная струя уходит из горловины через патрубок 5 в сосуд 3 и выбрасывается эжектором 4 в атмосферу. В сосуде 3, выполненном в виде циклона, струя очищается от пыли. Пыль выпадает в нижнюю часть сосуда 3.После опорожнения мерной емкости с цементом наконечник рукава перебрасыва 69826 ют в вагонетку с песком и всасывают его в бункер 1 до нижнего торца горловины 2.При достижении торца всасывание автоматически прекращается.5Затем подготавливают устройство к перемешиванию цемента, находящегося в нижней части бункера 1, с песком. Для этого закрывают вентиль 20, наконечник рукава 6 извлекают из вагонетки и с помощью быстроразъемного соединения 8 соединяют его 10 с патрубком 7, закрывают рычажный замок патрубка 5, поворачивая против часовой стрелки до упора рукоятку 16, устанавливают на эжектор заглушку 22, слегка приоткрывают вентиль 23 и открывают вентиль 21. Сжатый воздух попадает в бункер 1 и насыщает пространство между частицами материала. Давление в бункере Р поднимается до давления в источнике сжатого воздуха. Контроль за величиной давления производят по мановакуумметру8. Вен тиль 21 закрывают.Для перемешивания компонентов рукоятки 15 и 16 поднимают вверх. При этом рычажно-шарнирные замки открываются и выхлопные клапаны 9 и 10 силой давления 25сжатого воздуха отбрасываются от торцов патрубков 5 и 7. Сжатый воздух из верхней части бункера 1 по патрубку 5 и рукаву 6 со звуковой скоростью устремляется в сосуд 3, находящийся под атмосферным давлением Р. Через несколько сотых долей секунды давление Р. верхней части бункерападает, а в сосуде 3 поднимается до давления Р,. Воздух, находящийся между частицами материала, интенсивно расширяется вверх, захватывая в своем движении частицы. Весь массив сыпучего материала турбуля ризуется и перемешивается.После первого выхлопа сжатого воздуха из бункера 1 рукоятки 15 и 16 поворачивают против часовой стрелки до упора, закрывая замки и прижимая клапаны 9 и 10 к торцам патрубков 5 и 7, После закрывания замков давление в сосуде 3 постелен- но падает от величины Р, до Р,поскольку воздух из сосуда выходит через отверстие в заглушке и приоткрытый вентиль 23 в атмосферу.Нажимая вверх на рукоятки 15 и 16,производят второй выхлоп, затем третий и т.д. до падения давления в бункере до величины атмосферного давления Р,. При каждом последующем выхлопе граница смеси с большим содержанием цемента поднимается и, наконец, достигает открытой поверхности материала в бункере. Процесс перемешиван и я за ка нч и в ается.Каждый последующий выхлоп имеетменьшую интенсивность, поскольку давле ние в бункере падает . Это необходимо длятого, чтобы снизить потери цемента, увлекаемого воздушной струей в сосуд из верхних слоев смеси.3При необходимости дальнейшего усреднения полученной смеси поступают следующим образом.Вентиль 21 приоткрывают и поднимают давление Рг в бункере до величины давления в сети. Приоткрывают также вентиль 20 к пневмоэжектору 4 и вентиль 23 на заглушке 22 так, чтобы в сосуде давление Рс было больше атмосферного. Контроль за величиной ведут с помощью мановакуумметра 19, Перепад давлений ЬР = Р - Р определяет интенсивность выхлопа сжатого воздуха из бункера, Величину Р, определяют экспериментально по условию минимального выноса цемента воздушной струей из смеси в сосуд 3. Каждый выхлоп ведут при постоянных значениях Р и,Р, до получения заданной степени усреднения. Выхлоп может производиться только через один из патрубков 5 или 7 с помощью одного из рычажно-шарнирных замков, управляющего соответствующим выхлопным клапаном.Второй вариант выполнения способа заключается в том, что выхлоп ведут в режиме постоянного максимального значения Р 6 и Рс = Р. Этот режим может быть применен для перемешивания зернистых материалов, близких друг к другу по гидравлической крупности рд, где р - плотность частиц материала, д - усредненный размер частиц.Возможно вести выхлоп в сосуд, в котором с помощью эжектора создано разрежение. Например, при обеспечении эжектором разрежения 0,9 кгс/см (остаточное давление в сосуде 0,1 кгс/см) и при давлении в бункере 6 - 7 кгс/см будут перемешиваться материалы с гидравлической крупностью р Й )5 кгс/см (металлический песок, щебень скальных пород).Интенсивность выхлопа регулируют также путем изменения объема воздуха в сосуде 3, Это достигается заполнением части сосуда жидкостью до определенного уровня Такой вариант применяют при настройке устройства на оптимальный режим работы.Таким образом, изменяя в широких пределах давление в бункере и сосуде перед выхлопом, а также уменьшая объем воздуха в сосуде, регулируют интенсивность выхлопа воздуха из верхней части бункера в сосуд, подбирая наилучший режим перемешивания данных компонентов смеси.После перемешивания материала закрывают вентили 20 - 23, соединяют устройство с транспортирующим трубопроводом и обычным образом производят выдачу смеси из бункера сжатым воздухом. Интенсивность выхлопа характеризуется размером порции воздуха, попадающего из бункера в сосудл 4 = --У (Р - Р), (1) где= 1,2 кг/мф- плотность воздуха приатмосферном давлении10 35 ЬЯ = - 2 --- (3,3 - 1) = 0,4 кг,1После третьего выхлопа Р=2,6 иьЯ=- =0,24 кг и т.д. до седьмого выхлопа, ког да давление в бункере падает до Р. ==1,3 кгссм -, Р.Предположим, что перемешивание ведутпутем выхлопа воздуха из бункера под давлением Р=7 кгс/см"- в сосуд, в котором эжектором создано давление 0,1 кгс/см .45 Здесь Р +О 1 0,46 4 8 кгс/см-. 14 В 1,2 0,15 1(4,8 - 0,1) = 0,85 кг. лЯ50 Из приведенных примеров видно, чторазмер порции воздуха при выхлопе путем изменения давлений в бункере или сосуде может регулироваться в широких пределах, что и определяет эффективность предложен ного способа перемешивания материала. и температуре 1=20 С;/с- объем воздуха в сосуде;Р; и Р, давление в сосуде передвыхлопом (начальное)и после выхлопа (ко нечное).Давление в сосуде после выхлопаР = - - - -- (2)к 1 егде Рб - давление в бункере;Е= Щ отношение ооъемов воздуха вбункере и сосуде.Объем воздуха в загруженном бункере4=Ъ,(К,К+1 - К,), (3)где%-геометрический объем бункера;Бз- коэффициент загрузки бункера сыпучим материалом;Ва коэффициент пустотности сыпучего материала.С помощью этих формул можно определить интенсивность выхлопа (размер порциивоздуха) для различных режимов перемеши вания.Пусть, например, для всех режимовУг =0,5 м, Ъс -- 0,15 мз К =07 Кд -- 05Тогда Ъ 6 =0,325 м и 6 =0,15/0,325=0,46.Предположим, что перемешивание ведут путем ступенчатого сбрасывания давления вбункере от Ъ =6 кгс/см до Р = Р, в сосудс давлением Р =Р,. После первого выхлопасогласно (2) давление в сосуде возрастаетдо величиныР = Д - = 4,42 кгс/см . З 0 Размер порций воздуха при выхлопе согласноЯ= ----- (442 - 1) =062 кгПосле второго выхлопаР= ----- = 3,3 кгс/см-.44210 61+ 046Составитель Б. ДТехред И. Верес Тираж 552 ИПИ Государственного по делам изобретенийМосква, Ж - 35, Рауш ППП Патент, г. Ужгор 1130 лиал едактор К. Волощука каз 4657/14ВН одотинКорректор Л. БПодписноекомитета СССРи открытийская наб., д. 4/5од ул Проектная 4 ски