Устройство для размораживания сыпучих материалов

Полезная модель относится к области борьбы со смерзанием сыпучих материалов, а именно к системам обогрева при размораживании, и может быть использована, например, для размораживания больших объемов угля в портовых терминалах, на тепловых электростанциях, крупных котельных и других объектах в условиях низких температур, когда груз находится в железнодорожных полувагонах и других транспортных средствах. Техническим результатом полезной модели является сокращение времени размораживания за счет увеличения плотности теплового потока и возможность защиты уязвимых узлов транспортных средств от теплового воздействия. Предложено устройство для размораживания сыпучих материалов, содержащее помещение 1 для транспортных средств с размораживаемым материалом, воздухонагревательную установку типа ВНУ, вентиляторы 4 горячего воздуха с трубопроводами для подачи его к транспортным средствам, соединенные с соплами и КИП. Сущность полезной модели заключается в том, что устройство имеет вытяжные вентиляторы 9 с всасывающими коробами 11, расположенными над транспортными средствами, и вентиляторы 13 для охлаждения уязвимых узлов транспортных средств. Трубопроводы 5 для подачи горячего воздуха имеют нагревательные панели 7 с соплами 8. За счет комбинированного нагрева от панелей и в результате конвекции от потоков рециркулирующего воздуха плотность теплового потока можно увеличить до 3000 ккал (м²·ч) с сокращением времени размораживания пристеночного слоя в 2,5-3,0 раза при надежной защите от теплового воздействия уязвимых узлов транспортных средств. 1 з.п.ф., 3 илл.

Полезная модель относится к области борьбы со смерзанием сыпучих материалов, а именно к системам обогрева при размораживании, и может быть использована, например, для размораживания больших объемов угля в портовых терминалах, на тепловых электростанциях, крупных котельных и других объектах в условиях низких температур, когда груз находится в железнодорожных полувагонах и других транспортных средствах.

Все меры борьбы со смерзанием сыпучих материалов в настоящее время можно разделить на две группы: профилактика смерзания и восстановление сыпучести смерзшихся углей перед выгрузкой или в процессе их выгрузки.

Известно применение различных профилактических средств против примерзания углей и вскрышных пород, которыми обрабатывают влажные сыпучие материалы или стенки вагонов при их загрузке.

Довольно широкое применение получили профилактические составы на основе крекинг-остатка сернистых нефтей, хлористого кальция, поливинилхлорида и т.д., гидрофобные материалы (силикон, тефлон, полипропилен) и др. (а.с. №507702 кл. E21F 5/06, а.с. №723185 кл. E21F 5/06, а.с. №968472 кл. E21F 5/06 и др.). Однако данные профилактические составы эффективны только при перевозках на сравнительно короткие расстояния и при температурах до -15°С.

Известен способ восстановления сыпучести углей механическим воздействием с использованием бурорыхлительных машин, виброрыхлителей и виброударных установок (журнал «Промышленный транспорт». - 1972. - №9. - С.16). Данный способ имеет ряд крупных недостатков, из которых необходимо отметить следующие:

устройства имеют невысокую производительность, в связи с чем применение их целесообразно только на предприятиях небольшой мощности;

быстрое изнашивание оборудования;

высокая доля ручного труда;

устройства не обеспечивают полной выгрузки материала вследствие конструктивных особенностей ряда транспортных средств.

В качестве прототипа принято устройство для восстановления сыпучести смерзающихся грузов методом теплового воздействия (Иванов В.М., Радовицкий И.В. Предотвращение потерь и смерзаемости углей при транспортировании. - М.: Недра, 1979. - С.87-91).

Известное тепловое устройство с конвекционным обогревом до 48 полувагонов по 60 т каждый содержит помещение, оборудованное топочным устройством с калорифером, вентилятор для подачи горячего воздуха, трубопроводы, соединенные с соплами, и контрольно-измерительную аппаратуру.

Недостатками известного устройства являются:

невозможность равномерного нагревания всех участков наружных поверхностей полувагонов и опасность повреждения их уязвимых узлов;

недостаточная плотность теплового потока, передаваемая конвекцией, что сказывается на времени размораживания;

низкий к.п.д., особенно при сильных морозах.

Техническим результатом полезной модели является сокращение времени размораживания за счет увеличения плотности теплового потока и возможность защиты уязвимых узлов транспортных средств от теплового воздействия.

Предложено устройство для размораживания сыпучих материалов, содержащее помещение для размещения транспортных средств с размораживаемым материалом, воздухонагревательную установку, вентиляторы горячего воздуха, трубопроводы для подачи его к транспортным средствам, соединенные с соплами, и контрольно-измерительную аппаратуру.

Отличием является то, что устройство снабжено вытяжными вентиляторами с всасывающими коробами, расположенными над транспортными средствами, и вентиляторами для охлаждения уязвимых узлов транспортных средств.

Отличием является также то, что устройство снабжено нагревательными панелями, соединенными с трубопроводами для подачи горячего воздуха, а сопла размещены на указанных панелях.

Устройство предусматривает комбинированный нагрев, в котором сочетаются действие нагревательных панелей с передачей тепла конвекцией от потоков рециркулирующего воздуха с регулируемым температурным режимом в зависимости от степени замерзания материала и использованием одного неагрессивного и незамерзающего теплоносителя (воздуха). За счет комбинированного воздействия плотность теплового потока можно увеличивать до 3000 ккал (м²·ч). Одновременная передача тепла массе материала от непрерывно циркулирующего воздуха позволяет интенсифицировать процесс размораживания, регулировать нагрев различных частей транспортного средства и сократить время отогревания пристеночного слоя смерзшегося материала в 2,5-3,0 раза по сравнению с известными устройствами. Наличие в предложенном устройстве охлаждающих вентиляторов позволяет контролировать температуру уязвимых узлов транспортных средств в процессе размораживания и охлаждать их наружным воздухом.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид устройства для размораживания сыпучих материалов, на фиг 2 - то же, вид в плане, на фиг.3 - разрез по I-I фиг.1.

Устройство содержит помещение 1 углубленного типа, в котором на железнодорожных путях 2 размещают средства железнодорожного транспорта (полувагоны) 3 с замерзшим сыпучим материалом, например углем. Устройство имеет воздухонагревательную установку известной конструкции (не показана), которая располагается рядом с помещением 1 и соединена с вентиляторами 4 для подачи горячего воздуха. Вентиляторы 4 подают горячий воздух с заданной температурой и

расходом в трубопроводы 5, которые соединительными рукавами 6 связаны с тепловыми панелями 7, имеющими плоские сопла 8, направленные на полувагоны. Устройство имеет вытяжные вентиляторы 9 с всасывающими трубопроводами 10 и всасывающими коробами 11, расположенными над полувагонами. Для защиты от воздействия тепла уязвимых узлов транспортных средств, например колесных пар 12, устройство имеет вентиляторы 13, соединенные с наружной атмосферой, которые могут подавать холодный воздух непосредственно на охлаждаемые узлы или через разводящие трубопроводы. Кроме того, устройство имеет контрольно-измерительную аппаратуру (не показана), которую устанавливают на вентиляторах, трубопроводах, в коробах и других местах контроля.

Ниже приведено описание работы устройства.

Полувагоны 3 со смерзшимся сыпучим грузом (углем) устанавливают в помещении 1 и включают вентиляторы 4 и 9. Горячий воздух от воздухонагревательной установки через вентиляторы 4 и трубопроводы 5 поступает в нагревательные панели 7 и выходит через сопла 8 непосредственно к полувагонам на уровне их днища, при этом нагрев их стенок осуществляется за счет теплового излучения от панелей и непосредственного контакта с ними выходящего из сопел горячего воздуха. Кроме того, вытяжные вентиляторы 9 всасывают воздух через всасывающие короба 11 и формируют восходящие циркуляционные потоки горячего воздуха по всему периметру полувагонов за счет того, что короба расположены над ними. Контрольно-измерительная аппаратура контролирует параметры теплового воздействия и передает их на компьютерную систему управления (не показана), которая следит за параметрами размораживания и воздействует на вентиляционную систему. При поступлении сигналов от датчиков о вредном воздействии тепла на какие-либо уязвимые узлы транспортного средства компьютерная система управления приводит в действие вентиляторы 13 на необходимый для охлаждения до требуемых параметров промежуток времени.

Среднее время размораживания пристеночного слоя материала составляет 1,5-2 часа, после чего состав полувагонов направляют на разгрузку, а в помещение ставят для размораживания следующий состав.

1. Устройство для размораживания сыпучих материалов, содержащее помещение для размещения транспортных средств с размораживаемым материалом, воздухонагревательную установку, вентиляторы горячего воздуха, трубопроводы для подачи его к транспортным средствам, соединенные с соплами, и контрольно-измерительную аппаратуру, отличающееся тем, что оно снабжено вытяжными вентиляторами с всасывающими коробами, расположенными над транспортными средствами, и вентиляторами для охлаждения уязвимых узлов транспортных средств.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено нагревательными панелями, соединенными с трубопроводами подачи горячего воздуха, а сопла размещены на указанных панелях.