Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Устройство для мойки и чистки емкости сыпучих грузов

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО “Сибирский Государственный Технологический Университет”

Кафедра: прикладной механики

Факультет: Механический

Реферат

На тему: Устройство для мойки и чистки емкости сыпучих грузов

Проверил:

____________ Цаплин П.В.

(подпись, оценка, дата)

Выполнил: студент гр.93-1

___________ Черноземов Р.О.

(подпись, дата)

Красноярск 2014

Содержание

Введение……………………………………………………………………………………….2

Устройство для выгрузки и зачистки сыпучих веществ…………………………..4

Способ очистки внутренней поверхности емкости…………………………………6

Способ очистки внутренней поверхности емкости и устройство для его осуществления………………………………………………………………………………10

1 ВВЕДЕНИЕ

Механизация погрузочно-разгрузочных работ — один из важней-

ших резервов повышения экономической эффективности технологи-

ческих операций с сыпучими грузами.

Многообразие насыпных грузов, различающихся по свойствам

и назначению, обусловливает применение различных бункеров, бун-

керных устройств, загрузочных приспособлений, стабилизаторов исте-

чения, питателей и т. д. Все они относятся к системе транспортирую-

щих механизмов для комплексной механизации грузопотока.

В связи с этим общеинженерная подготовка в железнодорожных

вузах по специальностям 24 01 00 «Организация перевозок и управ-

ление на транспорте (железнодорожном)» сопровождается изучением

курса «Транспортно-грузовые системы» и 17 09 00 «Подъемно-

транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование» -

курсов «Подъемно-транспортные машины» и «Машины непрерывного

транспорта». В процессе обучения студенты получают знания об осо-

бенностях процессов перегрузки сыпучих грузов, основных типах

транспортирующих устройств, их характеристиках, области примене-

ния и методах расчетов. При изучении данных курсов студент само-

стоятельно определяет место и потребность в транспортно-грузовых

комплексах транспортирующих машин и рассчитывает параметры их

основных узлов с учетом условий работы и предъявляемых требова-

ний.

К сожалению, необходимые справочные материалы приведены в

различных литературных источниках и, кроме того, в них не всегда уч-

тена специфика работы железнодорожного транспорта, где вследст-

вие значительной номенклатуры сыпучих грузов существует проблема

выбора оборудования для их хранения и переработки. Все это суще-

ственно затрудняет освоение изучаемых дисциплин.

В предлагаемом учебном пособии представлены сведения о фи-

зико-механических свойствах грузов, методы и приборы для их опре-

деления, конструктивно-технологические схемы бункеров и бункерных

устройств, в том числе современные разработки, и особенности их

функционирования. Изложены методики и нормативные материалы,

необходимые для расчета эффективности функционирования и техни-

ко-экономических показателей объектов транспортно-грузовых систем,

а также экологические аспекты, связанные с организацией пылело-

давления и охраной труда при работе с сыпучими грузами. Учебное пособие может быть полезно студентам техникумов,

ВУЗов и инженерным работникам, занимающимся комплексной меха-

низацией процессов переработки насыпных грузов.

3 Устройство для выгрузки и зачистки сыпучих веществ

Изобретение относится к эксплуатации грузового флота и железнодорожного подвижного состава, а также может быть использовано и в других областях деятельности, например в области коммунального хозяйства при уборке улиц, дезактивации местности и при подобных операциях.

В частности может быть использовано для выгрузки из судовых грузовых трюмов сыпучих грузов, так же для их зачистки после выгрузки.

Известны аналоги, например, устройство для удаления нетекучих донных отложений из судовых резервуаров нефтеналивных судов по а.с. СССР №1224523 А [1], содержащее в качестве всасывающего механизма кольцевой эжектор, в котором рабочей (активной) жидкостью служит горячая вода, а для возможности взмучивания отложений в зону под приемником направлены сопла, через которые в виде струй направлена часть рабочей (активной) жидкости.

Недостатком устройства является недостаточная эффективность только гидравлического воздействия на донные отложения, кроме того кольцевые эжекторы при оптимальном соотношении площадей сопла и камеры смешения около 1:5 имеют небольшой размер зазора (толщины кольцевого зазора), что увеличивает вероятность его засорения.

Известно устройство - пневмосборник ППО-1 [2] для зачистки машинных отделений судов, содержащее в качестве всасывающего механизма эжектор с центральной подачей активной жидкости, у которого активной жидкостью является воздух. Эжектор на всасывающей стороне снабжен гибким шлангом с наконечником, а на нагнетательной - гибким шлангом и емкостью для сбора отложений на его окончании (приложение 1).

Эжектор удален от наконечника на расстояние всасывающего участка гибкого шланга. Недостатком является удаленность всасывающего отверстия эжектора от места скопления нетекучих донных отложений, что уменьшает всасывающую способность эжектора. Известно переносное устройство для удаления нетекучих отложений по а.с. СССР №1798248 А1 [3], принятое за прототип, содержащее кольцевой эжектор, напорный трубопровод, приемный трубопровод, снабженный скребущим наконечником, при этом кольцевой эжектор размещен в приемном трубопроводе, а напорный трубопровод активной жидкости снабжен запорным клапаном. В качестве основного недостатка следует назвать наличие приемного трубопровода, вызывающего определенные гидравлические потери, а так же следует учитывать, что специальная конструкция кольцевого эжектора, расположенного внутри приемного трубопровода, должна быть предварительно исследована.

Предлагается устройство для выгрузки и зачистки сыпучих веществ, содержащее струйный кольцевой эжектор, трубопровод активной жидкости с запорным клапаном, сопла, всасывающий приемник со скребковым совковым наконечником, напорный трубопровод эжектора с накопительной емкостью, отличающийся тем, что совковый наконечник имеет крышку, на которой установлены струйный кольцевой эжектор и упомянутые выше сопла из которых, по крайней мере, одно направлено вниз, в зону всасывания струйного кольцевого эжектора, а несколько с внешенй стороны наконечника направлены внутрь совкового наконечника, при этом всасывающее отверстие струйного кольцевого эжектора имеет сетку с ячекой, меньшей проходного размера на входе в рабочую зону эжектора, а напорный трубопровод этого эжектора - запорное устройство.

Устройство для выгрузки и зачистки сыпучих веществ поясняется фиг.1 и 2.

На фиг.1 помещена принципиальная схема устройства, на фиг.2 помещено сечение по соплам струйного кольцевого эжектора в районе камеры смешания. Устройство содержит трубопровод активной жидкости 1, струйный кольцевой эжектор 2, сопло 3 струйного кольцевого эжектора, дополнительные сопла 4, совковый наконечник 5, сетку 6, рукоятку совкового наконечника 7, напорный трубопровод эжектора 8, емкость 9, запорный клапан 10 напорного трубопровода эжектора, сыпучий груз 11 и запорный клапан 12 на трубопроводе активной жидкости.

Устройство работает следующим образом: после подсоединения трубопровода активной жидкости к источнику активной жидкости и напорного трубопровода эжектора к накопительной емкости совковый наконечник с эжектором подводится к удаляемому продукту, и открываются запорные клапаны на трубопроводе активной жидкости и напорном трубопроводе эжектора. В случае засорения сетки эжектора закрывается запорный клапан на напорном трубопроводе эжектора, тогда напор активной жидкости очистит сетку от засорения. Для подачи активной жидкости к устройству может быть использована внутренняя полость рукоятки совкового наконечника.

В качестве активной жидкости при выгрузке сухих сыпучих веществ может применяется сжатый воздух, который используется на судах для пуска главных двигателей и его запасы постоянно пополняются компрессорами, которые являются штатным судовым оборудованием. Для зачистки емкостей от влажных, слежавшихся донных отложений, а также для сбора других сыпучих веществ в качестве активной жидкости может использоваться вода, холодная или горячая.

Область техники

Изобретение относится к средствам, предназначенным для разрушения сводов и перемычек из слежавшегося сыпучего материала, образовавшихся в различных, в том числе труднодоступных местах бункеров, бункеров-дозаторов, контейнеров, железнодорожных вагонов, в частности хопперов, и для очистки труднодоступных изнутри мест внутренних поверхностей различных емкостей, в том числе с узкой горловиной.

Авторы патента:
Бибиков Юрий Григорьевич
Бибиков Михаил Юрьевич
Татаренков Анатолий Корнеевич
Татаренков Корней Анатольевич

Способ очистки внутренней поверхности емкости

Область техники

Уровень техники

В настоящее время широко известны различные способы очистки емкостей от различных видов сыпучих грузов с применением специальных устройств для такой очистки.

Известен способ очистки емкости, включающий измельчение насыпных материалов, затвердевших в контейнере, при помощи механического разрушения монолитного материала в контейнере за счет многократного сжатия боковой поверхности контейнера, его выгрузку из контейнера и осуществления окислительной термообработки (патент RU 2318603 С2, опубл. 10.03.2008 г., БИ №7).

Известно устройство для разрушения сводов слежавшегося сыпучего материала, содержащее полый приводной вал и, по меньшей мере, два рабочих органа, снабженное приспособлением для разведения в разные стороны рабочих органов, каждый из которых выполнен в виде продолговатого упругого элемента, при этом полый приводной вал выполнен в виде втулки, устанавливаемой с возможностью вращения в отверстии в стенке бункера, или контейнера, или в узкой горловине емкости (патент RU 2200121 С1, опубл. 10.03.2003 г., БИ №7).

Известна установка для пневматического транспортирования сыпучих

материалов, содержащая источник разряжения и расходный бункер с эрирующим приспособлением в нижней части, сообщенный с приемником материала посредством транспортного трубопровода с нормально открытыми регулируемыми пневмоклапанами, при этом установка дополнительно содержит устройство для разгрузки сыпучих материалов из области пониженного давления в область повышенного давления, сообщенное с источником разряжения и с приемником сыпучего материала, а также по крайней мере один промежуточный накопитель с герметизирующей заслонкой на входном патрубке и аэрирующим приспособлением в нижней части, на котором размещен нормально открытый регулируемый пневмоклапан (патент RU 2217367 С1, опубл. 27.11.2003 г., БИ №33).

Известно пневмоимпульсное устройство для пневмообрушения сыпучих материалов, используемое, например, для очистки бункеров, содержащее корпус, выпускную трубу, расположенную в корпусе, крышку, мембрану, расположенную между крышкой и верхним срезом выпускной трубы, на крышке установлен штуцер подвода воздуха, связанный с выходом нормально открытого пневмораспределителя, вход управления пневмораспределителя связан с выходом пневмоусилителя, вход управления пневмоусилителя связан с прямым выходом первого струйного дискретного моностабильного элемента, один из управляющих входов первого струйного дискретного моностабильного элемента связан с прямым выходом второго струйного дискретного моностабильного элемента, второй управляющий вход первого струйного дискретного моностабильного элемента связан с выходом пневмокнопки, выход пневмотумблера связан с входом пневмокнопки и входом «запрет» второго струйного дискретного моностабильного элемента, управляющий вход второго струйного дискретного моностабильного элемента связан с выходом пневматического реле давления, вход управления пневматического реле давления связан с полостью корпуса, полость корпуса и вход питания нормально открытого пневмораспределителя связаны с источником высокого давления, входы питания струйных дискретных моностабильных элементов, пневмотумблера и пневматического реле давления связаны с источником низкого давления, а в качестве мембраны используется тарельчатая резинотканевая мембрана (патент RU 2413967 С1, опубл. 10.03.2011 г., БИ №7).

Кроме того, известно пневмоимпульсное устройство для стряхивания зависаний сыпучих материалов в распределительной емкости, содержащее клапан и ствол, клапан имеет входной канал для подключения к внешнему резервуару сжатого газа и выходной канал, которым он соединен с входным концом ствола, клапан выполнен с возможностью открывать канал от резервуара к входному концу ствола за время не более 2 мс по командам в виде управляющих электрических сигналов, при этом длина ствола выполнена не менее такой, что отношение длины ствола к его внутреннему диаметру обеспечивает формирование ударной волны в стволе при открывании клапана, когда клапан подключен к резервуару сжатого газа (патент RU 2284871 С1, опубл. 10.10.2006 г., БИ №28).

Также в уровне техники широко известно применение различных методов и устройств для абразивной обработки различных поверхностей, например пескоструйной обработки, а также источниками сжатого воздуха (см., например, патенты GB 2092998 A, US 4579138 A, US 4817821 A, US 5797582 A, US 6253784 A, CN 201282254 Y, RU 2137593 С1, RU 61694 U1, a.c. SU 1615048 A1).

В указанном источнике раскрывается устройство для очистки внутренних поверхностей емкостей, содержащее пневмопушку с соплом, связанную с бункером, заполненным кинетическими элементами с помощью пневмотрубопровода, посредством камеры и/или дистанционного датчика, установленных параллельно соплу, с помощью которых определяют наличие на стенках емкости налипшего груза, передают сигнал в управляющий блок, который, в свою очередь, позиционирует сопло пневмопушки в заданном направлении. Посредством источника сжатого воздуха создают давление в пневмотрубопроводе и начинают подачу кинетических элементов из бункера через пневмотрубопровод в пневмопушку и далее через сопло на участок обрабатываемой поверхности емкости, причем в качестве кинетических элементов используют гранулированный материал, который по составу аналогичен и/или имеет ту же природу происхождения, что и очищаемый материал.

Сущность изобретения

Предлагаемое изобретение позволяет решить задачу универсальности очистки различных емкостей и повышения эффективности их очистки, в том числе в труднодоступных местах.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе очистки внутренней поверхности емкости, согласно изобретению, в требующую очистки емкость устанавливают пневмопушку с соплом, связанную с бункером, заполненным кинетическими элементами с помощью пневмотрубопровода, посредством камеры и/или дистанционного датчика, установленных параллельно соплу, определяют наличие на стенках емкости налипшего груза, передают сигнал в управляющий блок, который, в свою очередь, позиционирует сопло пневмопушки в заданном направлении; далее посредством источника сжатого воздуха создают давление в пневмотрубопроводе и начинают подачу кинетических элементов из бункера через пневмотрубопровод в пневмопушку и далее через сопло на участок обрабатываемой поверхности емкости, причем в качестве кинетических элементов используют гранулированный материал, который по составу аналогичен и/или имеет ту же природу происхождения, что и очищаемый материал, после чего смесь из кинетических элементов и счищенной массы попадает через, по меньшей мере, одно разгрузочное отверстие на транспортер, с помощью которого перемещают смесь для сбора счищенной массы в емкость с сеткой и улавливания кинетических элементов, размер ячеек, сетки выполняют меньше, чем размер кинетических элементов, при этом рабочее давление, нагнетаемое в пневмотрубопровод, а также размер и форму кинетических элементов подбирают в зависимости от вида груза и характеристики поверхности обрабатываемой емкости; счищенной массе создают дополнительно вибрацию для облегчения отделения кинетических элементов от основной массы и последующим их складированием для временного хранения, причем кинетические элементы возвращают в бункер. В качестве источника сжатого воздуха используют компрессор.

В качестве очищаемой емкости используют бункеры-дозаторы или железнодорожные вагоны для сыпучих грузов.

Технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в повышении надежности работы устройства предложенным способом, и, как следствие, повышении степени очистки.

Осуществление изобретения

Согласно предпочтительному варианту изобретения, в представленном способе, в емкость (в данном варианте в качестве емкости выступает

железнодорожный вагон), требующую очистки, устанавливают пневмопушку с соплом, связанную с бункером, заполненным кинетическими элементами с помощью пневмотрубопровода.

Посредством камеры и/или дистанционного датчика, установленных параллельно соплу, определяют наличие на стенках емкости налипшего груза, передают сигнал в управляющий блок, который, в свою очередь, позиционирует сопло пневмопушки в заданном направлении.

Посредством источника сжатого воздуха, в качестве которого применяют компрессор, создают давление в пневмотрубопроводе и начинают подачу кинетических элементов из бункера через пневмотрубопровод в пневмопушку и далее через сопло на участок обрабатываемой поверхности емкости, причем в качестве кинетических элементов используют гранулированный материал - комбикорм, который по составу аналогичен и/или имеет ту же природу происхождения, что и очищаемый материал, в качестве которого выступают зерновые культуры.

Далее смесь из кинетических элементов и счищенной массы попадает через, по меньшей мере, одно разгрузочное отверстие на транспортер, с помощью которого перемещают указанную смесь в направлении емкости для сбора счищенной массы.

Емкость для сбора счищенной массы дополнительно снабжают вибратором, для облегчения отделения кинетических элементов от основной массы и последующим их складированием в отсек для временного хранения, а также сеткой для улавливания кинетических элементов.

При этом сетка выполняется сменной. Размер ячеек в каждой сменной сетке выполняют меньше, чем размер кинетических элементов.

Отсек временного хранения соединяют с источником сжатого воздуха и бункером пневмотрубопроводом, для возврата кинетических элементов в бункер.

Размер кинетических элементов напрямую зависит от вида груза и типа обрабатываемой поверхности. В частности, при необходимости разгрузки насыпных грузов, например зерновых культур, где степень слеживаемости, а также сцепления с поверхностью транспортировочной емкости (при естественной влажности) меньше, чем, например, для пылевидных частиц (таких как цемент, мука и т.п.), применяются частицы размером от 2 до 10 мм, предпочтительно сферической формы. Однако возможно применение и иных форм кинетических элементов, например, пирамидальной со скругленными углами. Для грузов, склонных к большей степени слеживаемости, размер частиц может быть выбран от 5 до 30 мм аналогичной формы.

Рабочее давление также выбирается в зависимости от вида груза, и основным требованием при выборе величины давления является неразрушение груза (зерен) или сведения этого показателя к минимуму. При проведении экспериментов было установлено, что оптимальным давлением, нагнетаемым в трубопровод для зерновых культур является давление от 2,5 МПа до 3,2 МПа. Для пылевидных грузов - от 2,5 до 4,0 МПа. При выборе рабочего давления учитывается влажность груза.

В данном изобретении приведен только один пример очищаемого материала и материала кинетических элементов. Однако, как понятно специалисту, применение указанных устройств для реализации заявленного способа, возможно также и для других очищаемых материалов с применением подобных им по природе происхождения или составу гранулированных кинетических элементов. В соответствии с чем заявленное изобретение может найти широкое применение в различных областях.

1. Способ очистки внутренней поверхности емкости, характеризующийся тем, что в требующую очистки емкость устанавливают пневмопушку с соплом, связанную с бункером, заполненным кинетическими элементами, с помощью пневмотрубопровода, посредством камеры и/или дистанционного датчика, установленных параллельно соплу, определяют наличие на стенках емкости налипшего груза, передают сигнал в управляющий блок, позиционируя сопло пневмопушки в заданном направлении; далее посредством источника сжатого воздуха создают давление в пневмотрубопроводе и начинают подачу кинетических элементов из бункера через пневмотрубопровод в пневмопушку и далее через сопло на участок обрабатываемой поверхности емкости, причем в качестве кинетических элементов используют гранулированный материал, который по составу аналогичен и/или имеет ту же природу происхождения, что и очищаемый материал, после чего смесь из кинетических элементов и счищенной массы попадает через, по меньшей мере, одно разгрузочное отверстие на транспортер, с помощью которого перемещают смесь для сбора счищенной массы в емкость, которая снабжена вибратором и сеткой для улавливания кинетических элементов, размер ячеек сетки выполняют меньше чем размер кинетических элементов, при этом рабочее давление, нагнетаемое в пневмотрубопровод, а также размер и форму кинетических элементов подбирают в зависимости от вида груза и характеристики поверхности обрабатываемой емкости; счищенной массе создают дополнительно вибрацию для облегчения отделения кинетических элементов от основной массы, затем основную массу складируют для временного хранения, а кинетические элементы возвращают в бункер с помощью сжатого воздуха.

Способ очистки внутренней поверхности емкости и устройство для его осуществления

Область техники

Изобретение относится к средствам, предназначенным для разрушения сводов и перемычек из слежавшегося сыпучего материала, образовавшихся в различных, в том числе труднодоступных местах бункеров, бункеров-дозаторов, контейнеров, железнодорожных вагонов, в частности хопперов и для очистки труднодоступных изнутри мест внутренних поверхностей различных емкостей, в том числе с узкой горловиной.

Уровень техники

Известен способ очистки емкости, включающий измельчение насыпных материалов, затвердевших в контейнере, при помощи механического разрушения монолитного материала в контейнере за счет многократного сжатия боковой поверхности контейнера, его выгрузку из контейнера и осуществление окислительной термообработки (патент RU 2318603 С2, опубл. 10.03.2008 г.).

возможностью вращения в отверстии в стенке бункера, или контейнера, или в узкой горловине емкости (патент RU 2200121 С1, опубл. 10.03.2003 г.).

Известна установка для пневматического транспортирования сыпучих материалов, содержащая источник разрежения и расходный бункер с аэрирующим приспособлением в нижней части, сообщенный с приемником материала посредством транспортного трубопровода с нормально открытыми регулируемыми пневмоклапанами, при этом установка дополнительно содержит устройство для разгрузки сыпучих материалов из области пониженного давления в область повышенного давления, сообщенное с источником разрежения и с приемником сыпучего материала, а также по крайней мере один промежуточный накопитель с герметизирующей заслонкой на входном патрубке и аэрирующим приспособлением в нижней части, на котором размещен нормально открытый регулируемый пневмоклапан (патент RU 2217367 С1, опубл. 27.11.2003 г.).

Также в уровне техники широко известно применение различных методов и устройств для абразивной обработки различных поверхностей, например, пескоструйной обработки, а также источниками сжатого воздуха (см., например, патенты GB 2092998 A, US 4579138 A, US 4817821 A, US 5797582 A, US 6253784 A, CN 201282254 Y, RU 2137593 C1, RU 61694 U1, a.c. SU 1615048 A1).

Общим недостатком всех вышеперечисленных технических решений является низкая степень очистки емкостей как с помощью предлагаемых методов, так и самих устройств.

Сущность изобретения

Поставленная задача, в части объекта «устройство», решается за счет того, что в устройстве для очистки внутренней поверхности емкости, согласно изобретению, емкость содержит, по меньшей мере, одно загрузочное и, по меньшей мере, одно разгрузочное отверстия; установленную внутри емкости пневмопушку с соплом, с возможностью его позиционирования с помощью привода в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также поворота сопла на 360°, причем на пневмопушке, параллельно соплу, установлены камера и/или дистанционный датчик для определения налипшего груза на внутренней поверхности емкости, выполненные с возможностью передачи сигнала в управляющий блок для позиционирования сопла; кроме того, устройство содержит источник сжатого воздуха с пневмотрубопроводом, связанный с пневмопушкой, и бункер, заполненный кинетическими элементами, выходное отверстие которого связано посредством трубопровода с упомянутым пневмотрубопроводом, для возможности подачи кинетических элементов в пневмопушку для очистки емкости; транспортер, расположенный под, по меньшей мере, одним разгрузочным отверстием, для перемещения смеси, состоящей из счищенной из емкости массы и кинетических элементов; магнитный отделитель для возможности отделения упомянутых кинетических элементов из смеси, причем магнитный отделитель связан с источником сжатого воздуха и снабжен пневмотрубопроводом для возможности возврата кинетических элементов обратно в бункер; емкость для сбора счищенной массы, снабженную сеткой для улавливания тех кинетических элементов, которые не отделились при прохождении через магнитный отделитель.

Устройство для мойки и чистки емкости сыпучих грузов 📙 Реферат → 🆔 288470