Колено трубопровода для транспортирования сыпучих материалов

(21 (22 (46 СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТКРЦТИ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Государственный проектный институт "Ярославский Промстройпроект" (72) В.Я.Морев, А.Г.Панфилов, Г.А.Лызлов и Л.П.Морева(54)(57) 1. КОЛЕНО ТРУБОПРОВОДА ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее изогнутый по радиусу патрубок, и закрепленные на внутренней поверхности по всей его длине последовательно один задругим пластинчатые рассекатели,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью снижения износа путемисключения центробежной сепарацииматериала, пластина каждого рассекателя расположена в плоскости, перпендикулярной к плоскости, проходящей через радиус изгиба колена иимеет в сечении, расположенном вплоскости изгиба патрубка,форму, аэродинамического профиля с прямолинейным основанием, обращенного выпуклойобразующей в сторону центра изгибапатрубка, а вершиной - в сторону вы.ходного отверстия патрубка,12062 13 2. Колено по п.1, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что каждая пластина выполнена с каналами, наклоненными к прямолинейному основанию под острым углом в направлении к выходному отверстию патрубка. Изобретение относится к трубопрогзодному транспорту, а именно к колену трубопровода для транспортирования сыну шх материалов,Цель изобретения - снижение изггоса путем исключения центробежной сепарации материала.Па фиг, 1 изображено колено трубопровода, общий вид; на фиг. 2 разрез в плоскости изгиба колена, на фиг, 3 - сечение Л-Л на фиг. 1; на фпг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1. Колено трубопровода для транспор 15 тггрования сьгпучих материалов содержит изогнутый по радиусу патрубок 1, соединенный с входным 2 гг выходным 3 прялголггггейнылпг патрубками (фиг. 1) . В полости патрубка 1 в зоне, соот 20 ветствующей внутренней поверхности стенки 4, изогнутой по большему радиусу, установлена с помощью электрозаклепок 5 группа последовательно расположенных пластинчатых рассекателей 6 (фиг, 3 и 4). Каждый из25 рассекателей б выполнен из износостойкого материала и имеет в продольном сечении вид аэродинамического профиля, ограниченного с одной стороны прямолинейным основанием 7, а с другой - (выпуклой) образующей 8, обращенной в сторону центра кривизны патрубка 1, а острый конец 9 рассекателя 6 расположен по ходу движения газопотока в сторону выход ного отверстия. В средней части рассекателя 6 под острым углом А к его основанию 7 в сторону движения газопотока П (стрелка Ь,фиг.1 и 2) выполнены каналы 10, поперечное се чепце которых (с целью исключения закупорки). увеличивается от основания 7 раЧсекателя к его вогнутой образующей 8, т.е. по ходу движения 3. Колено по п.2, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что каждый канал в пластинах выполнен с проходным сечением, увеличивающимся в направлении от прямолинейного основания к выпуклой образугощей. локального потока аэроматериальной смеси в нем.Колено трубопровода работает следующим образом. Поток П аэроматериальной смеси (фиг. 2) из входного патрубка 2 поступает в патрубок 1, где под действием центробежной силы наблюдается тенденция к сепарации сыпучего материала, т.е. к динамической концентрации его на внутренней поверхности стенки 4 большего радиуса кривизны. В этот момент локальный газовый поток П , прилежащий к стенке 4, притерпевает возмущение, т.е, рассекается при встрече с рассекателялги б.Из аэродинамики известно, что вследствие несимметричности обтекания тела воздушной или газообразной средой возникает перепад давлений в этой среде, так как частицы среды газопотока П (применительно к рассекателю 6), обтекающие прямолинейную образующую - основание 7 рассекате 1ля, за тот же промежуток времени проходят меньший путь, чем частицы газопотока, обтекающие выпуклую образующую 8.Следовательно, последние, из условия неразрывности газопотока, имеют значительно большуюскорость по сравнению с частицами гаэопотока на прямолинейной поверхности - основании Если скорость частиц газопотока больше, то давление газовой среды меньше и наоборот (уравнение Бернулли)Итак, давление локальных газопотоков, омывающих основания 7 рассекателей 6, больше, чем в среде газопотока, омывающего его выггуклую образующую 8.В результате разности в указанных давлениях имеет место постоянный интенсивный поперечный массообмен, характеризующийся определенным коэффи. циентом поперечной эжекции. Причем поперечная эжекция осуществляется в сторону центра кривизны, т.еот наружной стенки 4 с большим радиусом кривизны к внутренней стенке с меньшим радиусом в полном соответствии с уравнением Бернулли из низкоскоростных зон (под прямолинейным основанием 7) к высокоскоростным (над выпуклой образующей 8), в последних, как известно, имеет место более низкое давление.В результате поперечной эжекции на каждую частицу сыпучего материала массой М (фиг.2), движущегося в газопотоке и стремящегося под дейст- вием центробежной силы 1 ц войти в скользящий контакт со стенкой 4, действует эжектирующая сила Г. ,компенсирующая центробежное силовое воздействие и обеспечивающая при непрерывном осевом перемещении аэро- материальной смеси со скоростью Ч. одновременное поперечное перемещение со скоростью Ч , что проявляется в частичном дифференцированном вовлечении газопотоков П П и П через каналы 10 в зону над образующей 8 рассекателей 6, так как сквозные каналы 10 обеспечивают прямое соединение зоны высоких давлений; (низкоскоростных) под рассекателями 6 с зоной низких давлений (высокоскоростных) над рассекателями 6.Основное вовлечение аэроматериальной массы в надпрофильную зону рассекателей 6 в виде локальных газопотоков П, П и П 6 наблюдается при сходе газопотока с остроконеч- ,г ных концов 8 рассекателей 6 и искусственное фокусирование аэромате-риальной смеси нарастающим потокомв высокоскоростных зонах низкогодавления, т.е. над выпуклой образующей 8 рассекателей 6 (в центральнойобласти поперечного сечения колена).Таким образом между основаниями 7рассекателей и внутренней поверхностью криволинейной стенки 4 пат О рубка 1 образуется зона с весьманизким содержанием сыпучего материала, резко снижающая износ стенки 4.Ориентируя при монтаже в определенном положении рассекатели 6, в пат"рубке 1 можно существенным образомснизить не только центробежную, нои гравитационную сепарацию материа,ла, что позволяет значительно сш- ,зить количество абразивных частиц, .входящих в скользящий контакт с боковой и придонной частями стенок колена, а следовательно, снизить интенсивность локального абразивного.износа, повысить однородность распределения сыпучего материала в колене. Это особенно эффективно проявляется, когда в газопотоке взвешенычастицы абразивного материала сбольшей разницей в удельных весахи дисперсности,Таким образом, установка в криволинейной полости колена трубопроводагруппы рассекателей с сечением в виде аэродинамического профиля позволя 35ет спонтанно экранировать внутреннююповерхность криволинейной стенки,изогнутой по большему радиусу отцентробежной сепарации частиц материала и от скользящего контакта их40 со стенкой,Тираж 833 И Государств елам изобрет Москва, Ж Подписиа СССР нн ни о ко и и открытии Раушская наб,1303 ал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 Составитель Г.КиселеваРедактор М,Бланар Техред Ж.Кастелевич Корректор О.ЛУговаЯ