SU1400990A1 - Колено трубопровода дл транспортировани сыпучих материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области трубопроводного транспорта, а имен-но к колену трубопровода дл  транспортировани  сыпучих материалов. Цель изобретени  - уменьшение износа. Колено трубопровода содержит изогнутый по радиусу патрубок 1, соединенный Pui.1 с входным 2 и выходным 3 пр молинейными патрубками. В полости изогнутого патрубка 1 последовательно,установлены рассекатели 5, каждьм из которых в поперечном сечении имеет форму полукольца , коаксиально расположенного относительно внутренней поверхности стенки 4. В продольном сечении стенка рассекател  5 имеет аэродинамический профиль, образованный со стороны стенки большего радиуса кривизны пр молинейной образующей 6, а со стороны центра кривизны патрубка - выпуклой образук цей 7. Острый конец В рассекател  направлен по ходу газопотока . В стенке рассекател  образованы наклонно расположенные в сторону движени  газопотока каналы 15, оси которых пересекаютс  в центре поперечного сечени  патрубка 1. При обтекании S . (Л QO СО

Description

рассекателей 5 потоком аэроматериаль- ной смеси образуетс  радиально воздействующа  на--него эжектирующа  си- па, обеспечивающа  отклонение частиц

материала, отбрасываемых центробеж - ной силой к стенке 4 с большим радиусом кривизны, к центру поперечного сечени  патрубка 1. 2 з.п, ф-лы. Зил.

1

Изобретение относитс  к трубопро- 1 одному транспорту, а именно к колену эубопровода дл  транспортировани  тучих материалов.

Цель изобретени  - уменьшение из- оса.

На фиг.1 изображено колено трубо- г ровода, общий ВИД; на фиг, 2 - сече- ie А-А на фиг.1; на фиг,3 - сечение -Б на фиг.2.

Колено трубопровода дл  транспор- ,1ровани  сыпучих материалов содержит зогнутый по радиусу патрубок 1, соединенный с входным 2 и выходным 3 пр молинейными патрубками (фиг.1 и ). В плоскости патрубка 1 в зоне, соответствующей внутренней поверхноси стенки 4, изогнутой по большому радиусу, установлена группа последе- вательно расположенных рассекателей

выполненных из износостойкого ма- ериала.

Каждый из рассекателей в попереч- DM сечении имеет форму полукольца, краксиально расположенного относи- гльно внутренней поверхности соот- - етствующего ему локального полупери- втрического участка изогнутого пат- убка 1„ В продольном сечении каждый 3 рассекателей имеет аэродинамически несимметричный профиль, ограни- со стороны стенки патрубка большого радиуса кривизны пр молиней- нЬй образующей - .. основанием 6, ас стороны, обращенной к центру изгиба патрубка,- выпуклой образую- 7. Острый конец 8 рассекател  рас р.сположен по ходу движени  газопото

к, П в сторону выходного отверсти .

40

Таким образом внутренн   поверх- нфсть рассекател  уподобл етс  из- вфстному в струйной технике высоко- cikopocTHOMy соплу Лавал  (точнее, его э:|1ементу), а наружна  поверхность 9 дс р; 1ссекател  в поперечном сечении эк

o

s

0

Q

5

0

с

видистантно расположена относительно соответствующей ей внутренней поверхности стенки 4 патрубка 1, изогнутой по большому радиусу, и имеет форму полуцилиндра. Отогнутые продольные боковые концы 10 и 11 каждого из рассекателей 5 обращены в сторону центра изгиба патрубка 1 и каждый из них фиксируетс  своей наружной поверхностью 9 внутри Патрубка 1 с помощью ребер 12, имеющих обтекаемые концевые участки 13, и электрозаклепок 14 (фиг.З).

Б серединной части стенки каждого из рассекателей выполнены перфорации- наклонно расположенные к наружной поверхности рассекател  под острым углом в направлении хода газопотока каналы 15 с проходным сечением, увеличивающимс  от наружной цилиндрической поверхности рассекател  к его внутренней выпуклой активной поверхности, причем продольные оси каналов не только наклонно, но и радиально расположены по отношению к полуцилиндрической поверхности рассекател  так, что они (оси) пересекаютс  в одной общей точке - центре поперечного сечени  патрубка 1 (фиг.2).

Колено трубопровода работает следующим образом,

Поток аэроматериальной смеси (фиг.1) из входного патрубка 2 посту-- пает в патрубок 1, где под действием центробежной силы наблюдаетс  тенденци  к сепарации сьтучего материала на внутренней поверхности стенки 4 большого радиуса кривизны. В этот момент локальный аэроматериальный поток , направл емый стенкой 4 (так называемый пристенно скольз щий), претерпевает возмущение, рассека сь при встрече q рассекател ми 5. При обтекании теЛа несимметричного профил  воздушной или газовой средой возникает перепад давлении в этой среде, как частицы среды газопотока П (применительно к рассекателю 5), обтекающие пр молинейную образующую - основание 6 рассекател , за тот же промежуток времени проход т меньший путь, чем частшды газопотока, обтекак дие выпуклую образующую 7.

140 так

Следовательно, последние, из уело- Q большем, чем в известном колене труви  неразрывности газопотока, имеют значительно большую скорость по сравнению с частицами газопотока на пр молинейной образующей основании 6.

Если скорость частиц газопотока больше, то давление газовой среды меньше и наоборот (уравнение Бернул- ли), т.е. давление локальных газопотоков , омываю1цих пр молинейное ос-

нование 6 рассекателей 5 (их наружную 2о тирующей силы, отклон юще воздействуполуцилиндрическую поверхность) , больше, чем в среде газопотока, омывающего его внутреннюю выпуклую (криволинейную ) поверхность - полость рассекател .

В результате разности давлений в указанных газолотоках аэроматериальной смеси из услови  неразрывности, газовой среды имеет место посто нный интенсивный массообмен - поперечна  эжекци  частиц сыпучего материала из локальных газопотоков ,с большим давлением , обтекающих полуцилиндрическую поверхность 9 рассекател , в соответствующие более высокоскоростные и разр женные потоки обтекающие его внутреннюю выпуклую криволинейную поверхность , т.е. от внутренней поверхности стенки 4 патрубка 1 с большим радиусом кривизны к серединным зонам его поперечного сечени .

В результате указанной поперечной эжекции на каждую частицу сыпучего материала, стрем щуюс  под действием центробежной силы F войти в скольз щий контакт со стенкой 4, действует радиально направленна  эжектирующа  сила- F, котора , компенсиру  силовое центробежное вли ние, отклон ет частицы сыпучего материала от стенки 4 к центральным зонам поперечного сечени  патрубка 1 через каналы 15 рассе- .каталей 5 и наиболее эффективно в зонах схода газопотока с их остроконечных концов 8, где разница в скорост х надпрофильного и подпрофкльного локальных газопотоков достигает максимума . .

25

30

35

ющей на наиболее активный в части абразивного износа пристенно скольз щий аэроматериальный поток, что обеспечивает оптимальный износ (близкий по значению к износу, точнее к скорости износа внутренней поверхности стенки 4 патрубка 1 меньшего радиуса кривизны ) , что в итоге выразитс  в повышении долговечности (ходимости) колена путем обеспечени  его равноизносо- стойкости - достаточного и неизбежного минимального значени  износа, обусловленного естественной и случайной растечкой аэроматериального потока по внутреннему периметру поперечного сечени  патрубка 1.

Итак, износ, будучи стабильным по всей полупериметрической внутренней поверхности поперечного сечени  патрубка 1, одновременно уменьшаетс  в наиболее подверженных износу окрестност х точек.

Полукольцева  форма рассекател  g позвол ет экранировать от абразивного износа пленку 4 даже в боковых зонах, т.е. на всем полупериметрическом (дуговом ) участке, значительно большем аналогичного участка, защищаемого от износа плоским рассекателем. Кроме того, так как геометрические размеры, а следовательно, и активна  аэродинамическа  (криволинейна ) поверхность полукольцевого рассекател  значитель-. но больше пластинчатого (дл  данного условного прохода колена) и она зонально уподобл етс  форме высокоско- ро стного сопла Лавал , обладающего повышенной зжектирующей способностью,

40

SO

55

0990

Причем в отличие от работы плоских пластинчатых рассекателей полукольцева  в поперечном сечении форма рассекателей 5 предлагаемого колена трубопровода обеспечивает копирование профил  поперечного сечени  патрубка 1 на соответствующем, защищаемом от износа полупериметрическом (значительно

бопровода) участке внутренней поверхности стенки 4 и располагаетс  на оптимальном , достаточно близком и посто нном рассто нии Нр const (экви- дистй йтно своей наружной поверхнос- тью) относительно внутренней поверхности стенки 4, что обеспечивает посто нство и оптимальное, близкое к максимально возможному значение эжек-

5

0

5

ющей на наиболее активный в части абразивного износа пристенно скольз щий аэроматериальный поток, что обеспечивает оптимальный износ (близкий по значению к износу, точнее к скорости износа внутренней поверхности стенки 4 патрубка 1 меньшего радиуса кривизны ) , что в итоге выразитс  в повышении долговечности (ходимости) колена путем обеспечени  его равноизносо- стойкости - достаточного и неизбежного минимального значени  износа, обусловленного естественной и случайной растечкой аэроматериального потока по внутреннему периметру поперечного сечени  патрубка 1.

Итак, износ, будучи стабильным по всей полупериметрической внутренней поверхности поперечного сечени  патрубка 1, одновременно уменьшаетс  в наиболее подверженных износу окрестност х точек.

Полукольцева  форма рассекател  g позвол ет экранировать от абразивного износа пленку 4 даже в боковых зонах, т.е. на всем полупериметрическом (дуговом ) участке, значительно большем аналогичного участка, защищаемого от износа плоским рассекателем. Кроме того, так как геометрические размеры, а следовательно, и активна  аэродинамическа  (криволинейна ) поверхность полукольцевого рассекател  значитель-. но больше пластинчатого (дл  данного условного прохода колена) и она зонально уподобл етс  форме высокоско- ро стного сопла Лавал , обладающего повышенной зжектирующей способностью,

0

O

5

с гммарна  эжектирующа  сила в изобретении , а следовательно, и ее общее отклон ющее вли ние на направление перемещени  аэроматериального потока больше, чем в известном объ-. ejcTe,

I :

При обтекании газовой средой полу- кфльцевого рассекател  5 последний,

ватьша  ее, обеспечивает механическое фокусирование этой среды в центре с. одновременным аэродинамическим фосированием этой среды в том же цен- т)е поперечного сечени  патрубка 1, о(еспечиваемьгм радиальным направлением эжектирующей силы F к центру поперечного сечени  патрубка 1. Этому

жй фокусированию (в центре) будет способствовать и радиальное (в цент; поперечного сечени ) направление каналов 15 (фиг.2),

Гравитационна  силова  составл юща , посто нно вертикально вниз дей- С ; вующа  на частицы сыпучего материала и тоже способствующа  износу в ос- IBHOM самых нижних участков стенки

всегда подвержена вли нию полу- к | льцевого рассекател  5, эквидистаню экранирующего на дуге полупери- тра внутреннее поперечное сечение

MI патрубка 1.

Итак, гравитационна  силова  составл юща  всегда в наиболее подверженных ее воздействию (через частицы сыпучего материала) нижних участках сгенки 4 б удет иметь направление по нормали (радиально) к полукольцевой поверхности рассекател  к центру по- шфечного сечени  патрубка 1, т.е. диаметрально противоположно эжекти р тощей силе F , при котором в отличи известного колена трубопровода компенсаци  гравитационного воздей™ наиболее эффективна, в частности , при расположении колена в нак- под углом к горизонту плоскости , что чаще бывает на практике.

Отсутствие пр мого примыкани  ра- бсИих поверхностей рассетсател  к с Сенке 4 исключает так называемый

5

0

5

0

контактный износ стенки 4 патрубка 1 ,

Claims (3)

1. Колено трубопровода дл  транспортировани  сыпучих материалов, содержащее изогнутый по радиусу патрубок и закрепленные на внутренней поверхности по всей его длине последовательно один за другим пластинчатые рассекатели, имеющие в сечении, расположенном в плоскости изгиба патруб- ка, форму аэродинамического профил  с пр молинейным основанием, обращенного выпуклой образующей в сторону центра изгиба патрубка, а вершиной - в сторону выходного отверсти  патрубка , и выполненные с наклонными в сторону вьгходного отверсти  патрубка ка-

что, с целью уменьшени  износа, кажда  пластина рассекател  выполнена изогнутой в полукольцо, коаксиально расположенное относительно внутренней поверхности изогнутого патрубка.

2.Колено ПОП.1, отличающеес  тем, что оси каналов каждого полукольца в радиальном сечении расположены по радиусу окружности полукольца .

3.Колено ПОП.1, отличающеес  тем, что каждое полукольцо закреплено на внутренней поверхности стенки патрубка, изогнутой по большому радиусу, посредством продольного

ребра обтекаемой формы.

-xj

Фаз. 2

6-6

Фиг.З