Устройство для транспортировки материала между емкостями с различным давлением и способ управления им - RU2003608C1
Код документа: RU2003608C1
Чертежи
Описание
Изобретение касается устройства транспортировки материала между емкостями с различным давлением.
Известно устройство для транспортировки материала между емкостями с различ- ным давлением, содержащее по меньшей мере один шлюз, запорные органы для перекрытия входного и выходного отверстий корпуса шлюза, выполненные каждый в виде пластины, или установленной с возмож- ностью перемещения из зоны входного или выходного отверстия корпуса шлюза в предусмотренную сбоку от него уплотненную в наружную сторону камеру для размещения запорного органа при открытии указанного отверстия, или закрепленной на стенке корпуса шлюза посредством шарнира с воз- можностью поворота в направлении движения материала в предусмотренное в корпусе шлюза углубление для размещения в нем пластины при открытии соответствующего отверстия корпуса шлюза, и уплотнм- тельный элемент, размещенный вне зоны прохождения материала (авт. св. СССР № 1355572, кл. В 65 G 53/46, 1986),
Недостатком этого устройства является высокая степень герметизации шлюза, что приводит к большим потерям давления из- за утечек.
Цель изобретения - устранение указан- ного недостатка.
Эта цель достигается за счет того, что устройство снабжено источником сжатой среды, например сжатого воздуха, и средством для отсоса последнего, а уплотнитель- ный элемент выполнен пустотелым из гибкого упругого материала и укреплен непосредственно в корпусе шлюза или на запорном органе в зоне их контакта при перекрытии входного и выходного отвер- стий корпуса шлюза, причем полостьуплот- нительното элемента сообщена с источником сжатого воздуха посредством клапана с возможностью принудительного нагнетания и отсоса сжатого воздуха и ука- занной полости.
Кроме того, в устройстве каждый укрепленный в корпусе шлюза или по периметру запорного органа пустотелый уплотнитель- ный элемент выполнен в форме кольца, ох- ватывающего образованный корпусом шлюза канал для прохождения материала.
Каждый пустотелый уплотнительный элемент размещен с возможностью регулирования его положения, например, в виде установочных болтов установленных с уплотнением в предусмотренных в стенке камеры в стенке камеры запорного органа сквозных отверстиях с расположением одного конца болта снаружи и с возможностью
взаимодействия другого конца с уплотни- тельным элементом.
Приспособление для регулирования положения пустотелого уплотнительного элемента снабжено жестко соединенной с последним кольцевой накладкой, взаимодействующей с соответствующими установочными болтами.
Кроме того, устройство может быть снабжено закрепленным в стенке камеры каждого запорного органа скребком, имеющим форму кольца с радиусом, меньшим радиуса кольца уплотнительных элементов.
Каждый скребок в устройстве может быть подпружинен и снабжен средством для регулирования снаружи степени сжатия пружин.
Средство для регулирования скребков может быть выпол«ено в виде болтов, установленных с уплотнением в предусмотренных в стенке камеры запорного органа сквозных отверстиях с расположением одного конца болта снаружи и с возможностью взаимодействия другого конца со скребком.
Средство для регулирования скребков может быть также выполнено в виде взаимодействующего со скребками упругого шланга , полость которого сообщена с источником сжатой среды.
Устройство может быть снабжено дополнительными скребками, установленными каждый с возможностью регулирования положения в стенке камеры запорного органа со стороны пустотелого уплотнительного элемента, обращенной в направлении, противоположном расположению канала для прохождения материала, причем между каждым дополнительным скребком и пустотелым уплотнительным элементом в стенке камеры выполнены выемка, сообщенная с источником подачи моечного средства.
Кроме того, устройство может быть снабжено также вентиляционной трубой, установленной в стенке корпуса шлюза.
В пластине запорного органа устройства могут быть выполнены канавки, в которых уложен пустотелый уллотнительный элемент .
Уплотнительный элемент может быть выполнен из двух частей.
В способе управления устройством, заключающемся в том. что запорные органы, установленные в зоне входного и выходного отверстий, поочередно приводят в действие для перекрытия и открытия этих отверстий и сообщения полости корпуса шлюза поочередно с емкостью, расположенной со стороны его входного отверстия, и с емкостью, расположенной со стороны его выходного отверстия, перед приведением в действие
запорных органов в исходном положении покоя и терекрытия входного и выходного отверстий осуществляют сообщение полости уллотнигельных элементов с источником сжатого воздуха путем открытия соответствующего клапана, обеспечивающее сохранение в полости корпуса шлюза давления: выше атмосферного, ниже атмосферного или атмосферного, равного давлению емкости, с которой перед перекрытием входного и выходного отверстий она была сообщена, например давления выше атмосферного , равного давлению емкости, расположенной со сторона входного отверстия, мз которой в шлюз подают материал, после этого сообщают полость уплотнительного элемент г, установленного в зоне запорного огиана, перекрывающего входное отвер- ci ie корпуса шлюза, со средством для отсоса сжатсго , затем после освобождения ук мнкой полости от воздуха перемещают этот запорный орган в камеру , расположенную сбоку от корпуса шлюза, для открытия входного отверстия последнего, после свободного падения материала из емкости, расположенной над этим отверстием, в корпус шлюза перемещают запорный орган в положение закрытии входного отверстия и при нахождении этого запорного органа в состоянии покоя осуществляют сообщение полости его уплотнительного элемента с источником сжатого воздуха.
На фиг.1 изображен схематический разрез устройств по оси шлюза при одновре- менном разрезе через затворы и их попводные цилиндры и несущие устройства , а также камеры затворов; на фиг.2-9 - отдельные элементы различных вариантов выполнения; на фиг.10 - схематическая последовательность операций при работе; на фиг.11-15-отдельныеэлементы различных вариантов выполнения; на фиг.17 - вариант с поворотной заслонкой; на фиг.18 - сари- ант с полым уплотнением, вставленным в затвор; на фиг. 19-23 - другие примеры выполнения уплотнений как при заслонках, так и при затворах.
По фиг.1 материал из емкости 1, находящейся под давлением, направляется в шлюз 2, входное отверстие 3 которого может перекрываться с помощью состоящего из одной части затвора 4, а выходное отверстие 5 которого может перекрываться с помощью состоящего из одной части затвора 6. Оба затвора уплотнены с помощью заполняемых полых уплотнений 7, которые замыкаются , в частности в виде кольца окружают входное отверстие 3 с осью, совпадающей с осью этого отверстия, и имеют примерно
прямоугольное поперечное сечение. Отклонения от кольцевой формы получаются, если отклоняются емкость 1, шлюз 2 и т.д. от круглой формы поперечного сечения. Они 5 должны снаружи окружать модифицированное внутреннее пространство, в частности, с более или менее большим интервалом. Вместо прямоугольного поперечного сечения могут применяться также круглое коль0 цевое поперечное сечение и переходные формы между ними, в частности, так называемое поперечное сечение типа телевизор . При виде сверху полое уплотнение 7 может иметь круглую форму замкнутого
5 кольца, прямоугольник, наружный контур в форме телевизионного экрана или может быть смешанной формы. Оба затвора 4 и 6 приводятся в действие с помощью гидравлических цилиндров 8 и 9, опираются и на0 правляются с помощью роликов 10. К уплотнениям 7 изнутри подсоединены скребки 11, которые также при виде сверху могут иметь кольцеобразную форму, таким образом могут соответственно окружать ка5 нал для материала, как и полое уплотнение 7. Для обоих затворов предусмотрены камеры 12. в которые затворы входят в открытом положении. Эти камеры по отношению к окружающей среде могут представлять со0 бой герметизированные корпуса высокого давления. Канал для прохождения материала увеличивается в направлении прохождения материала по емкости 1: диаметр на входе di, диаметр на выходе DI входного
5 отверстия 3 шлюза 2, диаметр на входе d2, выходной диаметр Da выходного отверстия 5.
Фиг.2,2а, 3 и За дают возможность подробно рассмотреть систему уплотнения.
0 Удерживающие винты 13 с помощью предохранительного кольца 14 соединены с упругим способным наполняться уплотнением 7, причем часть камеры 12 высокого давления или корпуса шлюза 2 служит в качестве но5 сителя уплотнения. Для этой цели мог бы служить также клапан 15 подвода воздуха для полого уплотнения 7, что является менее благоприятным. Полое уплотнение 7 оказывает воздействие на уплотняемые
0 противоположные поверхности 16 затвора 4 или 6. Для уплотнения относительно окружающей среды предусмотрено еще уплот- нительное кольцо 17. С помощью клапана 15 подачи газообразная среда с давлением
5 PD нагнетается в полое пространство упругого уплотнения 7. Давление PD больше давления PV. имеющегося внутри шлюзовой камеры или технологического пространства . Зазор S перекрывается уплотнением 7 и таким образом герметизируется. Уплотнение 7 может перемещаться в направлении стрелки В.
Для предотвращения выскальзывания уплотнения 7 оно со стороны торцовой поверхности (круглая кольцевая поверхность) прочно соединено со стопорным кольцом 14, например, с помощью вулканизации, Стопорное кольцо 14 прочно соединено с несколькими стопорными винтами 13, например сварено с ними, склеено, склепано или с помощью резьбового соединения и т.д. Стопорные винты 13 следует герметизировать снаружи. Это можно осуществить, например, с помощью уплотнительного кольца 17 или других вариантов уплотнения. Чтобы монтаж был качественным, длина LI должна быть равна или больше длины 1.2. Уплотнение 7 при виде сверху может принимать различные формы, предпочтительно круглую. Однако возможны также квадрат- ная или прямоугольная формы со скругленными краями.
Фиг.З и За показывают модифицированное поперечное сечение уплотнения, причем поверхность 18 уплотнения 7, обра- щенная к поверхности 16 затвора, выступает вперед, в частности, сформирована в виде бомбы или крыши.
Фиг.4 и 5 показывают в разрезе положение затворов 4 и б на несущих роликах 10 или несущей планке или колодке 19. Кроме того, видно, что затвор снабжен износостойкой пластиной 20 и для затворов имеют- ся боковые накатные ролики 21, или боковые направляющие рейки 22, или на- правляющие колодки. Кроме того, предусмотрена рейка 23 для затвора с твердой беговой дорожкой. Корпус шлюзовой камеры или корпус давления обозначен позицией 12, диаметр корпуса Dy и диаметр несущего ролика DR. Затвор 4 или 6 перемещается на нескольких несущих роликах 10. Несущие ролики могут заменяться снаружи, так как 0У больше DR. По бокам затвор 4 или 6 грубо направляется с помощью накатных роликов 21 или направляющей рейки 22. Несущие рейки или колодки 19 выполнены так. что их можно заменять снаружи.
Фиг.6, 6а, 66 и бе в частичном продольном или поперечном сечении показывают конструкцию затвора. Предусмотрена крышка 24, которая может сниматься, чтобы зафиксировать шток поршня гидравлического цилиндра 8 или 9. Износостойкая пластина 20 также может заменяться. Поперечная планка 25 (фиг.66) должна соответствовать своему креплению. Целесообразен скос или кант под углом, чтобы обеспечить подъем скребка 11 при закрытии затвора (при операции Затвор закрыть).
Скос крышки 24 или торцовой стороны затвора равен или больше 40°. Он нужен для того, чтобы во время процесса закрытия отрезать непрерывно поступающий продукт (осадок от фильтрации), так как при равном или меньшем 40° угле материал был бы прижат пластиной 20 затвора к торцовой стенке . Пластина 20 затвора изготовлена из износостойкого материала или имеет износостойкую поверхность. Предпочтительно материал должен иметь твердую, износостойкую , не окисляющуюся поверхность, Пластина 20 затвора закреплена на затворе с помощью разъемного соединения. Вариантом разъемного соединения могут быть винты, стопорные винты и т.д., а также такие соединения, как заклепки, соединение ласточкин хвост, причем их следует расположить под прямым углом к направлению движения затвора. Дополнительно соединение можно еще снабдить штифтами, чтобы воспринимать осевые усилия.
Другая конструкция устройства представлена на фиг.7, причем речь идет в этом случае о механическом фиксировании затвора . Здесь предусмотрены стопорный болт 26, углубление 27 для ввода затвора, а также уплотнмтельное кольцо 28. Функции зтого специального стопора следующие: при задвинутом затворе 4 или 6 (затвор открыт ) при монтаже или ремонтных работах стопорный болт 26 из положения If (рабочее положение) приводится в положение I (положение стопорения, ремонтное положение). 8 этом положении стопорный болт 26 входит в углубление 27 для затвора; таким образом предотвращается нежелательное движение затвора. Стопорный болт 26 и корпус давления шлюза 2 выполнены так, что стопорный болт 26 всегда должен быть вмонтирован, работа без стопорного болта 26 невозможна, так как во время работы отверстие в корпусе давления должно быть закрыто. Чтобы стопорный болт 26 привести из положения I в положение И, его крепление отворачивается, болт 26 вытаскивается, чтобы его повернуть на 180° и снова закрепить с помощью крепления. Крепление должно быть выполнено герметичным.
Как показывают фиг.8 и 9, в устройство встраивают вспомогательное приспособление для монтажа и демонтажа цилиндров. Здесь показаны цилиндр 8, скользящий ролик 29, предусмотренный для проведения монтажа, служащий тем же целям ползун 30. После демонтажа переднего болта цилиндра цилиндр 8 наклоняется в направлении скольжения (ролик 29 или ползун 30) и может быть таким образом выдвинуться из корпуса давления.
На основе фиг.Ю, 11 и 11а можно описать цикл работы затвора (фиг.Ю) и расположение вентиляционных подсоединений (фиг. 11, 11 а), Здесь показаны верхний фланец 31 шлюзовой камеры или нижнего входного конуса, вентиляционная труба 32, переходный элемент 33 шлюзовой камеры, нижний фланец 34 шлюзовой камеры или нижнего входного конуса, верхний входной конус 35 емкости 1, верхний затвор 4, нижний входной конус 36 и нижний затвор 6. Кроме того, буква А обозначает вентиляцию в атмосферу и буква В - выравнивание давления котла или резервуара под давлением или резервуара для подачи материала относительно нижнего входа в шлюзовую камеру . Расположение вентиляционной трубы 32 (фиг.Ю, 11 и 11 а) вызывает эффект очистки при положении 4 (фиг.Ю) и предотвращает прилипание твердого вещества в шлюзовом резервуаре или в переходном элементе 33.
Стрелкой 37 обозначена подача материала , например твердого вещества, стрелкой 38 - отвод материала или выдача. Камеры затвора обозначены позицией 12. Положения затвора при его работе при наполнении или опорожнении шлюза показаны с помощью знаков 1, 2, 3 и 4.
В общем цикл работы шлюза предпочтительно проходит следующим образом.
Вначале как верхний, так и нижний затворы закрыты и полые уплотнения 7 находятся под давлением (наполнены). Шлюзовая камера или промежуточный резервуар наполняются воздухом до давления в емкости {рабочее положение), после разгрузки от давления полого уплотнения верхнего затвора он открывается без наличия разницы в давлениях между резервуарами. Шлюзуемый материал падает из верхнего резервуара подачи в шлюзовую камеру или промежуточный резервуар. Верхний затвор закрывается и полое уплотнение снова приходит в состояние под давлением. Шлюзовая или промежуточная камера откачиваются до наружного давления (атмосфера ). Полые уплотнения нижнего затвора откачиваются, воздух удаляется и этот затвор открывается. Продукт выпадает из шлюзового -пространства. Нижний затвор снова закрывается и уплотнения наполняются воздухом, т.е. приводятся в состояние давления. Начинается новый цикл.
Фиг. 12. 12з, 13, 14 и t5 показывают внутреннее скребковое кольцо. При этом здесь показаны снова упругое наполняемое уплотнение 7, затворы 4 и 6, их износостойкая пластина 20, стопорный болт 39 уплот- нительное кольцо 40, тарельчатая пружина 41, внутреннее скребковое кольцо 11. входной конус 42 с фланцем, упругое уплотнение 43 и уплотнение 44.
Внутреннее скребковое кольцо 11 очищает износостойкую пластину и защищает 5 упругое наполняемое уплотнение 7 от загрязнения . Тарельчатые пружины 41 прижимают скребковое кольцо 11 к износостойкой пластине 20. При закрытом затворе должна быть всегда видна щель S. Щель S показы- 0 вает, что действуют тарельчатые пружины 41. Износ внутреннего скребкового кольца виде в щели S и при необходимости можно снаружи произвести его дополнительную настройку. Стопорные болты 39 в некотором
5 количестве расположены по наружному периметру .
В соответствии с фиг.12а и 13 скребковое кольцо 11 центрируется лишь на наружном диаметре. По фиг.13 упругое
0 уплотнение 43 крепится на внутренней стороне на деталях 42 и 31, чтобы предотвратить загрязнение прижимного устройства.
В варианте по фиг. 14 усилие прижатия производится не с помощью тарельчатых
5 пружин, а с помощью способного наполняться воздухом упругого шланга 45. Этот шланг может быть сформирован как бесконечный шланг или как сегмент шланга. В качестве альтернативы вместо воздуха мо0 жет применяться в качестве среды давления также масло для гидравлики.
Можно также, как показано на фиг.15, скребковое кольцо 11 выполнить в виде кольцевого поршня. Усилие прижатия про5 изводится с помощью пневматики или гидравлики . Здесь также возможна регулировка с помощью стопорного винта 39 (см. фиг. 12).
Как можно увидеть на фиг. 16, можно
0 установить наружный скребок. Скребок состоит здесь из держателя 46 скребка со скребковым ножом 47, кроме того, имеется подсоединение для промывки 48. Позиция 49 обозначает положение Затвор открыт
5 (штриховая линия). Соскобленный материал , например соскобленный осадок от фильтрования , сваливается перед ножом 47 в имеющееся пространство. При положении 49 Затвор открыт продукт падает вниз.
0 При использовании материалов, склонных к прилипанию, пространство перед скребковым ножом 47 промывается через отверстия для промывки 48. Система прижатия скребкового ножа 47 может быть выпол5 ненз, как вариант, в соответствии с фиг. 12. 12а, 13. 14 и 15.
На фиг. 17 показана конструкция с заслонками 50, которые расположены на шарнирах 51 и способны поворачиваться в направлении стрелки 52. Относящиеся к
ним полые уплотнения 7 предпочтительно снова в виде сверху имеют форму кольца.
Фиг, 18 показывает затвор 53 с размещенным в нем полым уплотнением 54. Подобным образом можно разместить полое уплотнение также в заслонке.
Фиг. 19 позволяет увидеть конструкцию заслонки 55 с вставленным полым уплотнением 56 причем показано движение поворота вокруг шарнира или ему подобного приспособления 57 в направлении двойной стрелки 58.
Фиг.20 представляет уплотнение по периметру при варианте с заслонкой 59. Движение поворота (стрелка 60) заслонки облегчается, так как уплотнение 61 может оттягиваться в выемку в опоре 62, когда давление в полости снимается,
При варианте по фиг.21 замыкающееся кольцеобразное или прямоугольное уплотнение 63 расположено в пазе затвора 64 на его нижней стороне. После снятия давления в полом уплотнении или полом пространстве уплотнения упругое уплотнение оттягивается в паз 65, в котором оно может быть закреплено полностью или частично так, чтобы можно было легко осуществлять движение затвора, показанное двойной стрелкой 66. Соответственно упругие и закрепленные в пазах полые уплотнения облегчают также перемещение сдвига и поворота в других перечисленных вариантах, когда
среда давления более или менее удалена из полости уплотнения.
Фиг.22 и 23 показывают другой вариант конструкции с затвором 67 в продольном и поперечных сечениях. Здесь полое уплотнение состоит из U-образной части 68 и двух стержнеобразных частей 69 и 70. U-образ- ная часть 68 расположена в торцовом пазу 71 и боковых пазах 72 и 73 затвора 67. Стер- жнеобразные части 69 и 70 полого уплотнения расположены в соответствующих пазах 74 и 75 на верхней и нижней сторонах затвора , который движется в соответствии со стрелкой 76. Части 68-70 полого уплотнения снова соединены с источником сжатой среды и в практическом взаимодействии дают достаточно замкнутое уплотнение для работы .
Материал можно транспортировать с помощью шлюза по изобретению как в направлении падения давления, так и в направлении повышения давления. (56) Авторское свидетельство СССР № 1355572, кл. В 65 G 53/46. 1986.
Реферат
Назначение: для транспортирования материала между емкостями с различным давлением. Сущность изобретения: устройство содержит шлюз, запорные органы, поочередно перекрывающие входное и выходное отверстия шлюза Запорные органы имеют полое эластичное уплотнение, заполняемое сжатым воздухом. 2 ел ф-лы. 11 за ф-лы, 23 ил
Формула
