Колено трубопровода для транспортирования сыпучих материалов

ьство ССС3/52, 198 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ С(54) КОЛЕНО ТРУБОПРОВОДА ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к.областитрубопроводного транспорта, а именнок колену трубопровода для транспортирования сыпучих материалов, Цельизобретения - уменьшение износа. Колено трубопровода содержит изогнутыйпо радиусу патрубок 1, соединенный с входным 2 и выходным 3 прямолинейными патрубками. В полости изогнутогопатрубка 1 последовательно установлены рассекатели 5, каждый из которыхв поперечном сечении имеет форму полукольца, коаксиально расположенногоотносительно внутренней поверхностистенки 4. В продольном сечении стенкарассекателя 5 имеет аэродинамическийпрофиль, образованный со стороныстенки большего радиуса кривизны прямолинейной образующей 6, а со стороны центра кривизны патрубка - выпуклой образующей 7, Острый конец 8 рассекателя направлен по ходу газопотока. В стенке рассекателя образованынаклонно расположенные в сторону движения газопотока каналы 15, оси которых пересекаются в центре поперечногосечения патрубка 1. При обтекании114 ОО 99 О рассекателей 5 потоком аэроматериальной смеси образуется радиально воздействующая на него эжектирующая сила, обеспечивающая отклонение частиц Изобретение относится к трубопроодному транспорту, а именно к коленурубопровода для транспортированияыпучих материалов.Цель изобретения - уменьшение из оса,На фиг.1 изображено колено труборовода, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1; на Фиг,З - сечение1-Б на Фиг.2.Колено трубопровода для транспортирования сыпучих материалов содержитзогнутый по радиусу натрубок 1, содиненный с входным 2 и выходным 3рямолинейными патрубками (Фиг,1 и), В плоскости патрубка 1 в зоне,оответствующей внутренней поверхнос-и стенки 4, изогнутой по большомурадиусу, установлена группа последовательно расположенных рассекателей5, выполненных из износостойкого мат риала.Каждый из рассекателей в поперечн м сечении имеет Форму полукольца, 25к аксиально расположенного относит льно внутренней поверхности соот-:в тствующего ему локального полуперим трического участка изогнутого патр бка 1. В продольном сечении каждыйи рассекателей имеет аэродинамическ й несимметричный профиль, ограниченный со стороны стенки патрубкабольшого радиуса кривизны прямолинейнзй образующей -основанием б, а сдругой стороны, обращенной к центруизгиба патрубка, - выпуклой образующй 7. Острый конец 8 рассекателя раср,сположен по ходу движения газопоток,Ь П в сторону выходного отверстия.40Таким образом внутренняя поверхнсть рассекателя уподобляется известному в струйной технике высокоскоростному соплу Лаваля (точнее, егоэфементу), а наружная поверхность 9рФссекателя в поперечном сечении экматериала, отбрасываемых центробежной силой к стенке 4 с большим радиусом кривизны, к центру поперечногосечения патрубка 1. 2 з,п, ф-лы, 3 ил. видистантно расположена относительносоответствующей ей внутренней поверхности стенки 4 патрубка 1, изогнутойпо большому радиусу, и имеет формуполуцилиндра, Отогнутые продольныебоковые концы 10 и 11 каждого из рассекателей 5 обращены в сторону центраизгиба патрубка 1 и каждый из нихфиксируется своей наружной поверхностью 9 внутри патрубка 1 с помощьюребер 12, имеющих обтекаемые концевыеучастки 13, и электрозаклепок 14(фиг.З).В серединной части стенки каждогоиз рассекателей выполнены перфорации "наклонно расположенные к наружной поверхности рассекателя под острым углом в направлении хода газопотока каналы 15 с проходным сечением, увеличивающимся от наружной цилиндрическойповерхности рассекателя к его внутренней выпуклой активной поверхности,причем продольные оси каналов нетолько наклонно, но и радиально расположены по отношению к полуцилиндрической поверхности рассекателя так,что они (оси) пересекаются в однойобщей точке - центре поперечного сечения натрубка 1 (фиг,2),Колено трубопроводе работает следующим образом,Поток аэроматериальной смеси(Фиг. 1) из входного патрубка 2 поступает в патрубок 1, где под действиемцентробежной силы наблюдается тенден"ция к сепарации сыпучего материалана внутренней поверхности стенки 4большого радиуса кривизны. В этотмомент локальный аэроматериальный поток, направляемый стенкой 4 (так называемый пристенно скользящий), претерпевает возмущение, рассекаясь привстрече с рассекателями 5, При обтекании теЛа несимметричного профилявоздушной или газовой средой возника90 мума. з14009 ет перепад давлений в этой среде, так как частицы среды газопотока П (применительно к рассекателю 5), обтекающие прямолинейную образующую - осно 5 вание 6 рассекателя, за тот же промежуток времени проходят меньший путь, чем частицы газопотока, обтекающие выпуклую образующую 7.Следовательно, последние, из усло вия неразрывности газопотока, имеют значительно большую скорость по сравнению с частицами газопотока на прямолинейной образующей - основании 6.Если скорость частиц газопотока 15 больше, то давление газовой среды меньше и наоборот (уравнение Бернулли), т.е. давление локальных газопотоков, омывающих прямолинейное основание 6 рассекателей 5 (их наружную 20 полуцилиндрическую поверхность), больше, чем в среде газопотока, омывающего его внутреннюю выпуклую (кри волинейную) поверхность - полость рассекателя. 25В результате разности давлений в укаэанных газопотоках аэроматериальной смеси из условия неразрывности, газовой среды имеет место постоянный интенсивный массообмен - поперечная эжекция частиц сыпучего материала из локальных газопотоков с большим давлением, обтекающих полуцилиндрическую поверхность 9 рассекателя, в соответствующие более высокоскоростные и35 разряженные потоки; обтекающие его внутреннюю выпуклую криволинейную поверхность, т.е. от внутренней поверхности стенки 4 патрубка 1 с большим радиусом кривизны к серединным зонам 40 его поперечного сеченияВ результате указанной поперечной эжекции на каждую частицу сыпучего материала, стремящуюся под действием 45 центробежной силы Г войти в скользящий контакт со стенкой 4, действует радиально направленная эжектирующая сила Г , которая, компенсируя силовое центробежное влияние, отклоняет час О тицы сыпучего материала от стенки 4 к центральным зонам поперечного сечения патрубка 1 через каналы 15 рассекаталей 5 и наиболее эффективно в зонах схода газопотока с их остроконеч ных концов 8, где разница в скоростях надпрофильного и подпрофильного локальных газопотоков достигает максиПричем в отличие от работы плоских пластинчатых рассекателей полукольцевая в поперечном сечении форма рассекателей 5 предлагаемого колена трубопровода обеспечивает копирование профиля поперечного сечения патрубка 1 на соответствующем, защищаемом от износа полупериметрическом (значительно большем, чем в известном колене трубопровода) участке внутренней поверхности стенки 4 и располагается на оптимальном, достаточно близком и постоянном расстоянии Н = сопз 1 (эквидистайтно своей наружной поверхностью) относительно внутренней поверхности стенки 4, что обеспечивает постоянство и оптимальное, близкое к максимально возможному значение эжектирующей силы, отклоняюще воздействующей на наиболее активный в части абразивного износа пристенно скользящий аэроматериальный поток, что обеспечивает оптимальный износ (близкий по значению к износу, точнее к скорости износа внутренней поверхности стенки 4 патрубка 1 меньшего радиуса кривизны), что в итоге выразится в повышении долговечности (ходимости) колена путем обеспечения его равноизносостойкости - достаточного и неизбежного минимального значения износа, обусловленного естественной и случайной растечкой аэроматериального потока по внутреннему периметру поперечного сечения патрубка 1. Итак, износ, будучи стабильным повсей полупериметрической внутреннейповерхности поперечного сечения патрубка 1, одновременно уменьшается внаиболее подверженных износу окрестностях точек,Полукольцевая форма рассекателяпозволяет экранировать от абразивногоизноса пленку 4 даже в боковых зонах,т,е. на всем полупериметрическом (дуговом) участке, значительно большеманалогичного участка, защищаемого отизноса плоским рассекателем. Крометого, так как геометрические размеры,а следовательно, и активная аэродинамическая (криволинейная) поверхностьполукольцевого рассекателя значитель-.но больше пластинчатого (для данногоусловного прохода колена) и она зонально уподобляется форме высокоскоростного сопла Лаваля, обладающегоповышенной эжектирующей способностью, 5 14009 суммарная эжектирующая сила в изобретении, а следовательно, и ее общее отклоняющее влияние на направление перемещения аэроматериального потока будут больше, чем в известном объ-.5 екте.При обтекании газовой средой полук льцевого рассекателя 5 последний, о ватывая ее, обеспечивает механичес О к е фокусирование этой среды в центре с одновременным аэродинамическим Фок сированием этой среды в том же цент е поперечного сечения патрубка 1, о еспечиваемым радиальным направлен ем эжектирующей силы Р к центру п перечного сечения патрубка 1. Этому ж Фокусированию (в центре) будет с особствовать и радиальное (в центр поперечного сечения) направление к налов 15 (фиг.2),Гравитационная силовая составляющ я, постоянно вертикально вниз дейс вующая на частицы сыпучего материал; и тоже способствующая износу в основном самых нижних участков стенки 4 всегда подвержена влиянию полукльцевого рассекателя 5, эквидистант о экранирующего на дуге полуперим тра внутреннее поперечное сечение п трубка 1,Итак, гравитационная силовая сост; вляющая всегда в наиболее подверж нных ее воздействию (через частицы сыпучего материала) нижних участках 35 с енки 4 будет иметь направление по н( рмали (радиально) к полукольцевой по верхности рассекателя к центру попречного сечения патрубка 1, т.е, диаметрально противоположно эжекти рдеющей силе Р , при котором в отличие оФ известного колена трубопровода компенсация гравитационного воздей" свия наиболее эффективна, в частнос;и, при расположении колена в нак лднной под углом к горизонту плоскостй, что чаще бывает на практике.Отсутствие прямого примыкания рабОчих поверхностей рассекателя к с 1 енке 4 исключает так называемый 50 90 63контактный износ стенки 4 патрубка 1,В отличие от известных технологических трудностей изготовления профилей выпуклой обтекаемой поверхностипластинчатых рассекателей (ручнаятрудоемкая операция механической обработки со шлифовкой на финише) полукольцевые рассекатели менее трудоемкив изготовлении (выполняются из цилиндрической заготовки с обработкойвнутренней полости - сопла Лаваля -по копиру и с финишной операцией шлифовки на том же станке с последующейраспиловкои на обрезном станке надва полуцилиндра - рассекателя).Формула изобретения1Колено трубопровода для транспортирования сыпучих материалов, содержащее изогнутый по радиусу патрубок и закрепленные на внутренней поверхности по всей его длине последовательно один за другим пластинчатыерассекатели, имеющие в сечении, расположенном в плоскости изгиба патрубка, форму аэродинамического профиляс прямолинейным основанием, обращенного выпуклой образующей в сторонуцентра изгиба патрубка, а вершиной -в сторону выходного отверстия патрубка, и выполненные с наклонными в сторону выходного отверстия патрубка каналами, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью уменьшения износа, каждая пластина рассекателя выполненаизогнутой в полукольцо, коаксиальнорасположенное относительно внутреннейповерхности изогнутого патрубка.2. Колено по п.1, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что оси каналов каждого полукольца в радиальном сечениирасположены по радиусу окружности полукольца,3. Колено по п.1, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что каждое полукольцозакреплено на внутренней поверхностистенки патрубка, изогнутой по большому радиусу, посредством продольногоребра обтекаемой формы.1400990 Д юД Составитель Г.КиселеваС.Пекарь Техред Л.Олийнык Корректор едак я аказ 2764/ роизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная,Тираж ВНИИПИ ГосуДаРс по делам изоб 035, Москва, Ж 787венного комиетений и отк5, Раушская Подписиета СССРытийаб., д. 4