RU2021188C1

RU2021188C1 - Device for the transshipment of loose materials out of soft containers

Info

Publication number: RU2021188C1
Authority: RU
Inventors: А.А. Кураев; Л.А. Сирица; В.А. Дорофеев; С.М. Недогибченко; И.Г. Сычев
Original assignee: Сычев Игорь Геннадьевич; Недогибченко Сергей Михайлович
Priority date: 1991-12-27
Filing date: 1991-12-27
Publication date: 1994-10-15

Abstract

FIELD: chemical industry. SUBSTANCE: device has bunker 2 with feed hopper 1 connected through flexible member 3. Knives- splitters 4 hard-mounted on bunker 2 are located inside hopper 1. Ball-type pneumatic vibrator 5 is rigidly connected with the bunker outside wall. Massive ball 7 is located in ring channel 6 of the vibrator. Channels 12 for the compressed air introduction are made in the walls of bunker 2. In this case all the nozzle axles of the channels are oriented uniformly, either clockwise or counterclockwise provided h:H>1:3, where h - the distance between the bunker axle and that of the channel output nozzle, H - the distance from the bunker axle to the nozzle center. Ring-type ejector connected with pneumatic vibrator 5 through a channel is mounted on the bunker output hole. EFFECT: facilitated manufacture. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к погрузочно-разгрузочным работам с сыпучими материалами и может быть использовано для перегрузки сыпучих материалов, склонных к слеживанию и комкованию, из мягких контейнеров и мешков в материалопроводы пневмотранспортных систем, накопительные емкости, смесители и другое технологическое оборудование в химической, пищевой, строительной промышленности и других отраслях народного хозяйства. The invention relates to loading and unloading operations with bulk materials and can be used for transferring bulk materials, prone to caking and lumping, from soft containers and bags to pipelines of pneumatic conveying systems, storage tanks, mixers and other processing equipment in the chemical, food, construction industry and other sectors of the economy.

Известно устройство для растаривания мягких контейнеров с сыпучими материалами [1] , содержащее приемную воронку, конус с ножами для разрезания контейнеров, расположенный под конусом рассекатель потока воздуха, стакан с отогнутыми вдоль кромок ножей фланцами, патрубок для соединения с атмосферой стакана и патрубок для соединения полости воронки с системой вакуума. При создании вакуума в транспортном материалопроводе воздух, поступающий в воронку, аэрирует сыпучий материал. A device for unloading soft containers with bulk materials [1] is known, containing a receiving funnel, a cone with knives for cutting containers, an air flow divider located under the cone, a glass with flanges bent along the edges of the knives, a pipe for connecting to the atmosphere of the glass and a pipe for connecting the cavity funnels with a vacuum system. When creating a vacuum in the transport material pipeline, the air entering the funnel aerates the bulk material.

Известно также изобретение [2], в котором описан вибропитатель к бункеру для сыпучего материала, состоящий из бункера, под которым установлен лоток с вибратором, причем в лотке под выпускным отверстием бункера выполнены каналы подвода сжатого воздуха. The invention is also known [2], which describes a vibratory feeder for a hopper for bulk material, consisting of a hopper, under which a tray with a vibrator is installed, and channels for supplying compressed air are made in the tray under the outlet of the hopper.

Недостатком указанных технических решений является трение, возникающее в потоке сыпучих материалов при погрузочно-разгрузочных работах, особенно при работе с материалами, склонными к слеживанию и комкообразованию. The disadvantage of these technical solutions is the friction that occurs in the flow of bulk materials during loading and unloading, especially when working with materials that are prone to caking and lumping.

Наиболее близким к заявленному техническому решению по совокупности признаков является изобретение [3]. Питающий бункер для сыпучих материалов, состоящий из корпуса с расположенным в его донной части эжектором, соединенным с пневматической системой подачи сжатого воздуха, и каналов подвода воздуха к пневматической системе. The closest to the claimed technical solution for the totality of features is the invention [3]. Bulk feed hopper, consisting of a housing with an ejector located in its bottom part connected to a pneumatic compressed air supply system and air supply channels to the pneumatic system.

Однако данное изобретение невозможно использовать при работе с сыпучими материалами, содержащими комки. However, this invention cannot be used when working with bulk materials containing lumps.

Целью изобретения является снижение сил трения в потоке сыпучего материала при перемещении его из тары в материалопровод за счет разрушения комков и обеспечения условий, исключающих образование пробки из перегружаемого материала. The aim of the invention is to reduce the friction forces in the flow of bulk material when moving it from the container into the material pipe due to the destruction of lumps and to ensure conditions that exclude the formation of corks from overloaded material.

Цель достигается тем, что устройство для перегрузки сыпучего материала из мягкой тары состоит из бункера, в нижней части которого расположены эжектор и система каналов ввода в бункер сжатого воздуха, при этом к входной части бункера через эластичный элемент присоединена приемная воронка, благодаря этому энергия вибрации не расходуется на массивную верхнюю часть устройства и идет на увеличение амплитуды вибрации, что ведет к увеличению интенсивности разрушения комков ножами-рассекателями, которые жестко закреплены внутри бункера и направлены в приемную воронку. Снаружи бункера установлен шариковый пневмовибратор, по кольцевым каналам которого под действием сжатого воздуха движется массивный шарик, приводя к вибрации бункер и ножи-рассекатели, вибрируя при этом и массу сыпучего материала, находящегося внутри мягкого контейнера, что снижает трение в массе перегружаемого материала и интенсифицирует его истечение из оболочки мешка или контейнера. Система каналов ввода сжатого воздуха в бункер устроена так, что оси выходных сопел каналов сориентированы единообразно: или все по часовой стрелке, или все против часовой стрелки относительно оси бункера, что приводит к формированию воздушного вихревого потока у стенок бункера, и при взаимодействии последнего с сужающимся потоком сыпучего материала позволяет преобразовать структуру течения сыпучего материала внутри потока из радиальной в винтообразную, тем самым значительно снизить силы трения внутри потока материала и соответственно его сопротивление движению и деформации. В случае разнонаправленного расположения осей сопел каналов образуется структура, состоящая из двух и более вихрей, взаимодействие которых с потоком сыпучего материала приводит к контакту потока сыпучего материала со стенкой бункера, что влечет полное разрушение всей вихревой структуры вихревого потока, а поступающий через каналы воздух производит постое барботирование массы сыпучего материала, находящегося в бункере. Кроме того, для достижения цели необходимым условием является, чтобы соотношение h : H было не менее 1/3, где h - расстояние между осью бункера и осью выходного сопла канала, Н - расстояние от оси бункера до центра сопла. В случае когда h : H < 1:3, происходит перекрытие воздушными струями проходного сечения бункера, что ведет, в свою очередь, к значительному снижению эффекта засасывания сыпучего материала по оси воздушного вихря и к увеличению скорости вращения тела потока сыпучего материала к его разрушению за счет возникновения центробежных сил, которые, действуя на частицы материала, относят их к стенкам бункера. Кроме вышеописанного воздушный вихревой поток является прослойкой, обуславливающей снижение трения потока сыпучего материала о стенки бункера, а перенос частиц сыпучего материала к стенкам увеличивает трение сыпучего материала о стенки бункера. The goal is achieved in that the device for reloading bulk material from soft containers consists of a hopper, in the lower part of which there is an ejector and a system of channels for introducing compressed air into the hopper, while a receiving funnel is connected to the input part of the hopper through an elastic element, so the vibration energy is not spent on the massive upper part of the device and goes on to increase the amplitude of the vibration, which leads to an increase in the intensity of destruction of the lumps by knife-dividers, which are rigidly fixed inside the hopper and avleny in the hopper. A ball pneumatic vibrator is installed outside the bunker, a massive ball moves along the annular channels of which under the action of compressed air, leading to vibration of the bunker and cutting knives, while vibrating the bulk material inside the soft container, which reduces friction in the mass of the material being loaded and intensifies it expiration from the shell of a bag or container. The system of channels for introducing compressed air into the hopper is designed so that the axes of the outlet nozzles of the channels are oriented uniformly: either all clockwise or all counterclockwise relative to the axis of the hopper, which leads to the formation of an air vortex flow at the walls of the hopper, and when the latter interacts with a tapering the flow of bulk material allows you to convert the structure of the flow of bulk material inside the flow from radial to helical, thereby significantly reducing the friction forces inside the flow of material and, accordingly but its resistance to movement and deformation. In the case of a multidirectional arrangement of the axes of the nozzles of the channels, a structure is formed consisting of two or more vortices, the interaction of which with the flow of bulk material leads to the contact of the flow of bulk material with the wall of the hopper, which entails the complete destruction of the entire vortex structure of the vortex flow, and the air coming through the channels produces a constant bubbling the mass of bulk material in the hopper. In addition, to achieve the goal, a necessary condition is that the ratio h: H be at least 1/3, where h is the distance between the axis of the hopper and the axis of the outlet nozzle of the channel, N is the distance from the axis of the hopper to the center of the nozzle. In the case when h: H <1: 3, the bunker cross-section is blocked by air jets, which in turn leads to a significant decrease in the effect of suction of bulk material along the axis of the air vortex and to an increase in the rotation speed of the body of the flow of bulk material to its destruction after due to the occurrence of centrifugal forces, which, acting on the particles of material, carry them to the walls of the hopper. In addition to the above, the air vortex flow is a layer that causes a decrease in the friction of the flow of bulk material on the walls of the hopper, and the transfer of particles of bulk material to the walls increases the friction of the bulk material on the walls of the hopper.

Установка кольцевого эжектора на выходном отверстии бункера позволяет также с минимальными потерями на трение о стенки материалопровода разгонять поток сыпучего материала, что обуславливает высокую степень разряжения в сечении выходного отверстия бункера. Подача сжатого воздуха к пневмовибратору, эжектору или в бункер может быть автономной, в случае если пневмовибратор соединен каналом для отвода отработанного сжатого воздуха с эжектором, то достигается снижение расхода воздуха на единицу перегружаемого материала. The installation of an annular ejector at the outlet of the hopper also allows with a minimum friction loss on the walls of the material pipe to accelerate the flow of bulk material, which leads to a high degree of vacuum in the section of the outlet of the hopper. The compressed air supply to the pneumatic vibrator, ejector or hopper can be autonomous, if the pneumatic vibrator is connected by a channel for exhausting compressed air to the ejector, a reduction in air flow per unit of material to be loaded is achieved.

На фиг. 1 изображен продольный разрез устройства; на фиг.2 - взаимное расположение оси бункера и осей сопел каналов. In FIG. 1 shows a longitudinal section of a device; figure 2 - the relative position of the axis of the hopper and the axes of the nozzles of the channels.

Устройство для перегрузки сыпучих материалов из мягких контейнеров в материалопровод состоит из приемной воронки 1, под которой расположен бункер 2, соединенные между собой через эластичный элемент 3, внутри бункера жестко закреплены ножи-рассекатели 4, направленные вверх и расположенные по образующей конуса с шагом, исключающим прохождение в бункер крупных кусков. Снаружи бункера жестко укреплен корпус шарикового пневмовибратора 5, в кольцевом канале 6 которого под действием сжатого воздуха двигается шарик 7, пневмовибратор соединен перепускным каналом 8 с форкамерой 9 эжектора 10, установленным на выходном отверстии бункера. Корпус эжектора соединен с материалопроводом 11. Система каналов 12, вводящих сжатый воздух в бункер, устроена так, что оси выходных сопел каналов направлены против часовой стрелки, т.е. расположены так, что воздушные струи, исходящие из этих каналов, образуют вдоль стенок бункера восходящий вихревой поток, который по мере взаимодействия со струей сыпучего материала переходит в нисходящий вихревой поток и тем самым создает воздушную прослойку между потоком сыпучего материала и стенками бункера, снижая трение между ними. Подвод сжатого воздуха к устройству осуществляется через патрубок 13. A device for transferring bulk materials from soft containers into a material conduit consists of a receiving funnel 1, under which a hopper 2 is located, interconnected via an elastic element 3, inside the hopper there are rigidly fixed knives-dividers 4, directed upwards and located along the generatrix of the cone with a step excluding passage into the bunker of large pieces. Outside of the hopper, the body of the ball pneumatic vibrator 5 is rigidly fixed, in the annular channel 6 of which the ball 7 moves under the action of compressed air, the pneumatic vibrator is connected by the bypass channel 8 to the prechamber 9 of the ejector 10 mounted on the outlet of the hopper. The ejector body is connected to the material pipe 11. The system of channels 12 introducing compressed air into the hopper is arranged so that the axes of the outlet nozzles of the channels are directed counterclockwise, i.e. arranged so that the air jets emanating from these channels form an upward vortex flow along the walls of the hopper, which, as it interacts with the bulk material stream, passes into a downward vortex flow and thereby creates an air gap between the flow of bulk material and the walls of the hopper, reducing friction between them. The supply of compressed air to the device is carried out through the pipe 13.

Устройство работает следующим образом. Мягкий контейнер (бумажный, пластмассовые мешки и т.п.) опускается в приемную воронку 1 бункера 2 на ножи - рассекатели 4, где контейнер разрывается, имеющиеся в сыпучем материале крупные комки разрушаются при прохождении между ножами 4, струи воздуха, проходящего через систему каналов 8, образуют винтовой поток, который, взаимодействуя с потоком сыпучего материала, закручивает последний и направляется к выходу из бункера, образуя воздушную прослойку между потоком сыпучего материала и стенками бункера. The device operates as follows. A soft container (paper, plastic bags, etc.) is lowered into the hopper 1 hopper 2 on the knives - dividers 4, where the container is torn, the large lumps present in the bulk material are destroyed when passing between the knives 4, a stream of air passing through the channel system 8, they form a helical flow, which, interacting with the flow of bulk material, twists the latter and goes to the exit from the hopper, forming an air gap between the flow of bulk material and the walls of the hopper.

Сжатый воздух поступает в пневмовибратор 5 и, двигаясь по кольцевому каналу 6, увлекает за собой шарик 7. Движение шарика приводит к смещению центра масс бункера 2 с жестко закрепленными на нем ножами - рассекателями 4, что и обуславливает вибрацию последних. Отработанный сжатый воздух по каналу 8 поступает в форкамеру 9 кольцевого эжектора 10 и, взаимодействуя с потоком сыпучего материала, поступает в материалопровод 11. Compressed air enters the pneumatic vibrator 5 and, moving along the annular channel 6, carries the ball 7. The movement of the ball leads to a displacement of the center of mass of the hopper 2 with knives rigidly fixed on it - dividers 4, which causes the vibration of the latter. The exhaust compressed air through the channel 8 enters the prechamber 9 of the annular ejector 10 and, interacting with the flow of bulk material, enters the material pipe 11.

Claims

1. A device for reloading bulk materials from soft containers, containing a hopper, in the lower part of which there is an ejector and a system of compressed air inlets, characterized in that it is equipped with a receiving funnel attached to the outlet part of the hopper with a plastic element and placed in it and rigidly fixed on the bunker with knives-dividers and a pneumatic vibrator rigidly fixed outside the bunker, while the system of channels for introducing compressed air is made so that the axis of the nozzles of the channels are oriented along or rotational clockwise relative to the axis of the hopper provided
1/3 ≅

≅ 1 ,,
where h is the distance between the axis of the hopper and the axis of the output nozzle of the channel;
H is the distance from the axis of the hopper to the center of the nozzle.

2. The device according to claim 1, characterized in that the pneumatic vibrator is a housing with an annular channel and a ball placed therein with the possibility of movement.

3. The device according to claim 1, characterized in that the ejector is made of a ring type.

4. The device according to claim 1, characterized in that the pneumatic vibrator is connected by a channel for waste compressed air to the prechamber of the ejector.