Пневмокамерный насос для транспортировки сыпучих материалов
Полезная модель относится к пневматическим устройствам нагнетательного действия, в частности к пневмокамерным насосам и может быть использована в промышленности строительных материалов, в горной, химической и других отраслях промышленности. Пневмокамерный насос для транспортировки сыпучих материалов содержит камеру с загрузочным клапаном для подачи подлежащего транспортировке материала и клапаном для выпуска сжатого воздуха, находящимися в крышке камеры, в нижней части камеры находится аэрационное устройство, представляющее собой трубы, выполненные по концентрическим окружностям, в нижней части которых вварены сопла, направленные к днищу, которые относительно своей вертикальной оси имеют угол изгиба 50-70°, а относительно радиуса, проведенного через ось сопла из центра аэрационного устройства, имеют угол поворота 20-25°, вертикальная разгрузочная труба, расположенная в центре камеры насоса, снабжена на конце диффузором, в центре днища камеры расположено сопло, в верхней части камеры вварен патрубок для подачи сжатого воздуха выше слоя загружаемого материала. Предлагаемое техническое решение позволит сократить расход сжатого воздуха за счет улучшения псевдоожижения материала и образования однородного псевдоожиженного слоя у входа в разгрузочную трубу в результате создания аэрационным устройством вихреобразного поля. 3 ил.
Полезная модель относится к пневматическим устройствам нагнетательного действия, в частности к пневмокамерным насосам и может быть использована в промышленности строительных материалов, в горной, химической и других отраслях промышленности.
Известно устройство «Пневмокамерный насос для транспортировки порошкообразных и мелкозернистых материалов» (Пат. RU 
2312808, МПК B65G 53/40, опубл. 2006 г.). Изобретение представляет собой пневмокамерный насос для транспортировки порошкообразных и мелкозернистых материалов с их верхней загрузкой и выгрузкой. Насос содержит камеру с загрузочным клапаном для подачи подлежащего транспортировке материала и клапаном для выпуска сжатого воздуха и размещенные в камере: аэрационное устройство, пневматически связанный с ним трубопровод с входным клапаном для подачи сжатого воздуха, оснащенную дросселем трубу для выдачи из камеры аэрированного материала и с открытым со стороны загрузочного клапана компенсационную трубу, которая выполнена прямой и снабжена форкамерой. Форкамера связана через обратный клапан с трубопроводом, несет оснащенное турбулизатором сопло, расположенное перед входом в трубу для выдачи материала. Аэрационное устройство является мультисопловым аппаратом с выборочно оснащенными турбулизаторами соплами.
Недостатками данной конструкции являются большое гидравлическое сопротивление, на преодоление которого требуется дополнительное количество сжатого воздуха, а также большая металлоемкость внутренних устройств, которые занимают более 20% полезного объема корпуса насоса. Сжатый воздух, выходящий из сопел аэрационного устройства, направленных вверх, образует в слое материала каналы, по которым проходит сверху вниз воздух из компенсационной трубы, не вовлекая за собой в сторону разгрузочной трубы порошкообразный материал, что существенно снижает производительность пневмокамерного насоса.
Известно устройство, наиболее близкое по совокупности существенных признаков, «Пневмокамерный насос для транспортировки сыпучих материалов» (Пат. RU 141694, МПК B65G 53/16, B65G 53/40, опубл. 2014 г.) Пневмокамерный насос для транспортировки сыпучих материалов содержит камеру с загрузочным клапаном для подачи подлежащего транспортировке материала и клапаном для выпуска сжатого воздуха, в нижней части камеры находится аэрационное устройство, которое представляет собой трубы, расположенные по концентрическим окружностям, в нижней части которых встроены сопла, направленные в сторону днища, разгрузочная труба снабжена диффузором, соосно ей в нижней части камеры встроено сопло, пневматически связанное с компенсационной трубой, соединенной с источником сжатого воздуха.
Недостатками этого насоса являются недостаточное псевдоожижение материала возле стенок в нижней части камеры насоса, аэрационное устройство создает малый и неоднородный псевдоожиженный слой, что приводит к увеличению времени разгрузки, а, следовательно, увеличению расхода сжатого воздуха.
Предлагаемая полезная модель направлена на снижение расхода сжатого воздуха за счет создания аэрационным устройством вихреобразного поля в нижней части камеры перед разгрузочной трубой, увеличения скорости транспортируемого материала в разгрузочной трубе при действии воздуха, выходящего из сопла.
Это достигается тем, что в пневмокамерном насосе для транспортировки сыпучих материалов, содержащем камеру с загрузочным клапаном для подачи подлежащего транспортировке материала и клапаном для выпуска сжатого воздуха, находящимися в крышке камеры, и размещенными в камере аэрационным устройством, находящимся в нижней части камеры и представляющим собой трубы, выполненные по концентрическим окружностям, в нижней части которых вварены сопла, направленные к днищу, вертикальной разгрузочной трубой, снабженной на конце диффузором, соплом, представляющим собой трубу и расположенным в днище камеры согласно предлагаемому решению сопла аэрационного устройства относительно своей вертикальной оси имеют угол изгиба 50-70°, а относительно радиуса, проведенного через ось сопла из центра аэрационного устройства, имеют угол поворота 20-25°, в верхней части камеры вварен патрубок для подачи сжатого воздуха выше слоя загруженного материала.
Аэрационное устройство, представляющее собой трубы, расположенные по концентрическим окружностям, в нижней части которых вварены сопла, направленные в сторону днища, выходные концы которых относительно своей вертикальной оси имеют угол изгиба 50-70°, а относительно радиуса, проведенного через ось сопла из центра аэрационного устройства, имеют угол поворота 20-25°, создает псевдоожиженный слой из пылевоздушной массы для улучшения вовлечения транспортируемого материала в разгрузочную трубу. За счет угла изгиба сопел устраняются пустые каналы, по которым проходит воздух, не действуя на материал, в результате чего повышается однородность псевдоожиженного слоя. За счет угла поворота сопел создается вихреобразное поле пылевоздушной массы в нижней части камеры, что тем самым перемещает материал от стенок камеры насоса к центру. Диффузор на разгрузочной трубе создает разряжение, что дополнительно облегчает условия вовлечения материала вовнутрь трубы.
Сопло, пневматически связанное с источником сжатого воздуха способствует увеличению скорости движения материала в разгрузочной трубе, позволяет регулировать подачу сжатого воздуха, что улучшает вовлечение пылевоздушной среды в сторону выгрузки.
Патрубок подачи воздуха вварен в верхнюю часть камеры и необходим для ввода дополнительного количества сжатого воздуха с целью создания над слоем материала давления, которое действует на поверхность материала, продвигая его вниз, тем самым ускоряя разгрузку.
Полезная модель поясняется графическим материалом. На фиг. 1 изображена схема пневмокамерного насоса, на фиг. 2 - поперечный разрез насоса 
-A с видом аэрационного устройства на фиг. 1, на фиг. 3 - разрез сопла Б-Б на фиг. 2.
Пневмокамерный насос содержит камеру 1 с находящимися в верхней части загрузочным клапаном 2 для подачи подлежащего транспортировке материала и клапаном 3 для выпуска сжатого воздуха. Внизу камеры насоса размещено аэрационное устройство, представляющее собой трубы 4, выполненные по концентрическим окружностям, в нижней части которых вварены сопла 5, направленные в сторону днища, выходные концы которых относительно своей вертикальной оси имеют угол изгиба 50-70°, а относительно радиуса, проведенного через ось сопла из центра аэрационного устройства, имеют угол поворота 20-25°. Разгрузочная труба 6, находящаяся в центре камеры насоса, представляет собой вертикальную трубу, в нижней части оснащенную диффузором 7. В центре днища камеры насоса расположено сопло 8, необходимое для увеличения скорости двухфазного потока в разгрузочной трубе. Внутрь верхней части камеры вварен патрубок 9 для подачи сжатого воздуха выше слоя загруженного материала.
Пневмокамерный насос работает следующим образом: материал, например цемент, подается в камеру 1 через загрузочный клапан 2, который герметизирует камеру после окончания загрузки. При открытом загрузочном клапане 2 открыт клапан выпуска воздуха 3. При заполнении камеры материалом до заданного уровня закрываются загрузочный клапан и клапан выпуска воздуха. Включается подача сжатого воздуха в трубопроводы, ведущие к аэрационному устройству, которое представляет собой трубы 4, расположенные по концентрическим окружностям и в патрубок подачи воздуха 9, который служит для ввода сжатого воздуха с целью создания дополнительного давления над слоем материала в камере насоса, что способствует лучшему продвижению транспортируемого материала к зоне выгрузки. Выходящий из сопел 5 сжатый воздух создает псевдоожиженный слой материала, а также за счет конструктивного расположения сопел создается вихреобразное поле пылевоздушной массы, которое перемещает материал от стенок камеры насоса к центру, одновременно сжатый воздух из патрубка подачи воздуха 9 давит на поверхность материала сверху, продвигая его вниз, тем самым ускоряя разгрузку. Затем, при создании необходимого псевдоожиженного слоя у входа в разгрузочную трубу 6 включается клапан (на рисунке не показан) на подачу воздуха в сопло 8 и происходит ускорение разгрузки насоса. При полной разгрузке насоса открывается клапан спуска воздуха 3, оставшегося внутри насоса, а затем загрузочный клапан 2. Цикл загрузки камеры повторяется.
Таким образом, за счет геометрического расположения сопел аэрационного устройства создается вихреобразное поле, за счет которого улучшается псевдоожижение материала и образуется однородный с отсутствием пустых каналов псевдоожиженный слой у входа в разгрузочную трубу, что обеспечивает сокращение расхода сжатого воздуха, а, следовательно, увеличение производительности пневмокамерного насоса.
Пневмокамерный насос для транспортировки сыпучих материалов, содержащий камеру с загрузочным клапаном для подачи подлежащего транспортировке материала и клапаном для выпуска сжатого воздуха, находящимися в крышке камеры, и размещенное в камере аэрационное устройство, находящееся в нижней части камеры и представляющее собой трубы, выполненные по концентрическим окружностям, в нижней части которых вварены сопла, направленные к днищу, вертикальная разгрузочная труба, снабженная на конце диффузором, сопло, пневматически связанное с источником сжатого воздуха, представляющее трубу, расположенную в центре днища камеры, отличающийся тем, что сопла аэрационного устройства относительно своей вертикальной оси имеют угол изгиба 50-70°, а относительно радиуса, проведенного через ось сопла из центра аэрационного устройства, имеют угол поворота 20-25°, в верхней части камеры вварен патрубок для подачи сжатого воздуха выше слоя загружаемого материала.
