CS251358B1

CS251358B1 - Fine grain bulk container

Info

Publication number: CS251358B1
Application number: CS851811A
Authority: CS
Inventors: Tomas Sverak
Original assignee: Tomas Sverak
Priority date: 1985-03-15
Filing date: 1985-03-15
Publication date: 1987-07-16
Also published as: CS181185A1

Abstract

Zásobník na jennosrnná sypká materiály s nechánick/n nlchedlen ná nlchadlo tvořená troubovou pásovou plochou o průněru naxlnálni 1,5násobku průměru výpustného otvoru a Šířkou pásu 0,02 až 0,1 násobku tohoto průměru. Osa nlchadla je a výhodou dutá. Uichadlo ruSl účinně klenby, vyžaduje nelý příkon a nesvltSuje objes skladovaného MateriáluA hopper for single-layer bulk materials with a non-returnable discharge chute formed by a tubular belt surface with a diameter of at least 1.5 times the diameter of the discharge opening and a belt width of 0.02 to 0.1 times this diameter. The axis of the chute is preferably hollow. The chute effectively removes the vaults, requires little power and does not increase the volume of the stored material.

Description

Vynález se týká zásobníků pro jemnozrnné sypká materiály, vybavených mechanickými vestavbami umožňujícími snadná vypouštění materiálu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to containers for fine-grained bulk materials equipped with mechanical inserts allowing easy discharge of material.

VypouStinl partikulárního materiálu ze zásobníku je Sasto provázeno potížemi, způsobovanými tvorbou kleneb. Sklon ke tvorbě kleneb je dán převážná fyzikální podstatou manipulovaného materiálu, jehož reologické vlastností se vyznačují větší hodnotou poměru povrchových sil k silám objemovým, obvykle gravitačním.Discharging particulate material from the container is often accompanied by difficulty in forming arches. The tendency to form arches is given by the predominant physical nature of the material being manipulated, whose rheological properties are characterized by a greater value of the ratio of surface forces to volumetric forces, usually gravitational.

Klenby se ruáí celou škálou způsobů pneumatických, pneumomechanických a mechanických. U mechanických jsou rozšířeny způsoby rušení kleneb materiálu vibracemi části zásobníků, zásobníků celých nebo jejich vestaveb a vnitřních závěsů.The vaults are destroyed by a wide range of pneumatic, pneumomechanical and mechanical methods. In mechanical ways, the vaulting of material arches by vibration of a part of the containers, the whole containers or their built-in parts and internal hinges is extended.

Samostatnou skupinou zásobníků jsou zásobníky s mechanickým rušením kleneb pomocí mechanických míchadel vestavených do zásobníků. Obvykle se užívá míchadel lopatkových, nejčastěji vícenásobných, kotvových, hřebenových a šroubových.A separate group of tanks are tanks with mechanical vaulting by means of mechanical stirrers built into the tanks. Usually, paddle stirrers, most often multiple, anchor, comb and screw, are used.

Naznačené množství způsobů rušení kleneb materiálu, tvořících se v zásobnících, je dáno především různorodými vlastnostmi manipulovaného materiálu, dále velikostí zásobníku a v neposlední řadě možnostmi technologie. Při výběru vhodného způsobu rušení kleneb v zásobnících je nutno brát v úvahu, že použitelnost pneumatických způsobů je možná pouze pro poměrně úzce specifikované jemnozrnné materiály a je spojená s požadavky jak na vstup ní a výstupní armatury manipulace materiálu, tek na těsnost provedení celého zásobníku.The indicated number of ways to eliminate the vaults of the material formed in the containers is given mainly by the different properties of the material being manipulated, the size of the container and, last but not least, the possibilities of the technology. When choosing a suitable method for eliminating vaults in containers, it should be taken into account that the applicability of pneumatic methods is only possible for relatively narrowly specified fine-grained materials and is associated with requirements for both material inlet and outlet fittings for tightness of the entire container design.

Pneumomechanické způsoby, jako vyprazdňovací polštáře atd. jsou použitelné pouze tam, kde manipulované materiály nevykazují časovou konsolidaci. U mechanických vibračních způsobů je možno velkou variací kontinuální a půlení vibrace s možností volby amplitudy i frekvence vibrací při přenosu sdílené energie částí zásobníku, zásobníkem celým nebo jeho vestaveb a závěsů, dosáhnout úspěšného rušení kleneb ve většině obvyklých případů.Pneumomechanical methods such as emptying cushions etc. are only applicable where the materials handled do not exhibit time consolidation. In mechanical vibration methods, a large variation of continuous and halved vibration, with the choice of amplitude and frequency of vibration when transferring shared energy through the part of the container, the whole container or its built-in and hinges, achieves successful vaulting in most common cases.

Je však nutno tento způsob volit velmi citlivě, poněvedž nevhodnými vibracemi dochár zí k nežádoucí konzolidaci materiálu, vibrace ohrožují blízká citlivá zařízení a zvyBují hlučnost hlučnost provozu.However, this method has to be chosen very sensitively, since unsuitable vibrations will lead to undesirable material consolidation, vibrations endanger nearby sensitive equipment and increase the noise level of the operation noise.

Mechanické ruěiče kleneb využívající ke svému účinku rotace míchadlových vestaveb, jsou v dosavadním provedení použitelné pouze pro menší typy zázobníků. Důvod tohoto omezení je ve dvou skutečnostech : Příkon míchadla, který je v automodslové oblasti režimů úměrný páté mocninš charakteristického rozměru míchadla, při zvětšování měřítka velmi brzy přesáhne použitelnou mez danou dimenzováním ramen, převodovek, motorů a uložení míchadel.In the present embodiment, mechanical vault scoops using rotary stirrer rotations are only applicable to smaller types of reservoirs. There are two reasons for this limitation: The power input of the stirrer, which is proportional to the fifth power of the stirrer dimension in the auto-seat mode range, very soon exceeds the applicable limit given by the dimensioning of the arms, gearboxes, engines and stirrer bearings.

Druhým důvodem je zvětšování porozity manipulovaného materiálu míchámím, která například u mikrojemných materiálů vzroste dvou i vícenásobně. V takovém případě je mutmo navrhovat zásobníky s rezervou, odpovídající nárůstu nutné skladovací kubatury, která především u větších zásobníků a aebou přináší podstatné prodražení tohoto technologického celku.The second reason is to increase the porosity of the manipulated material by agitation, which increases, for example, in microfine materials by two or more times. In such a case, mutmo is to design storage tanks with a reserve, corresponding to the increase in the necessary storage capacity, which, in particular for larger storage tanks and / or, brings a significant price increase for this technological unit.

Výše uvedené nedostatky rušení kleneb materiálu odstraňuje nebo podstatným způsobem zmenšuje zařízení podle tohoto vynálezu.The aforementioned drawbacks of deterioration of the arches of the material eliminate or substantially reduce the apparatus of the present invention.

Podstata zásobníku ne jemnozrnné materiály s mechanickým míchadlem podle vynálezu spočívá v tom, že válcová šroubová pásová plocha o průměru rovném maximálně 1,5násobku průměru výpuetného otvoru s šířkou šroubové pásové plochy rovnou 0,02 až 0,1 násobku tohoto průměru s pohonem a převodovkou je výústěna do výsypného otvoru zásobníku. Dále je předmětem vynálezu zásobník, jehož osa míchadla je dutá.The essence of the container of non-fine-grained materials with a mechanical stirrer according to the invention is that the cylindrical helical belt surface with a diameter equal to at most 1.5 times the diameter of the discharge opening with a helical belt surface width equal to 0.02 to 0.1 times this diameter with drive and gear is outlet into the hopper opening. It is a further object of the present invention to provide a container whose axis of agitator is hollow.

Výhodou řešení podle vynálezu je především ta skutečnost, še mechanické aíchadlo ve tvaru válcové šroubové pásové velmi úzké plochy svou rotací prořezává tvořící se klenby manipulovaného materiálu v zásobníku, bez promíchávání tohoto materiálu a jeho kypření, takže mechanické aíchadlo vyžaduje minimální příkon ke svému pohybu a nedochází ke zmenšování kapacity zásobníku zvětšování porozity materiálu.The advantage of the solution according to the invention is, in particular, that the mechanical stirrer in the form of a cylindrical screw belt of very narrow surface cuts through the rotating vaults of the material to be handled in the container without mixing and loosening the material. to reduce the capacity of the container to increase the porosity of the material.

Na druhé střené šířka pásu míchadla umožňuje spolehlivé ruiení kleneb bez nebezpečí okamžité obnovy klenby po průchodu míchadla. Vyrovnávání tlaku mezi prostorem nad manipulovaným materiálem v zásobníku a vypouětěcím otvorem zvyšuje plynulost vypouštění materiálu ze zásobníku.On the other, the stripped width of the stirrer belt allows reliable vaulting of the vaults without the risk of an immediate restoration of the vault after passing the stirrer. Equalizing the pressure between the space above the material being handled in the container and the discharge opening increases the fluidity of the discharge of material from the container.

Vestavba podle vynálezu je schopna bez větších úprav plnit funkci jak ve svislé poloze, tak i v polohách, kdy osa vestavby svírá se svislicí ostrý úhel. Na připojených obrázcích 1 a 3 je znázorněn příklad zařízení podle vynálezu a bokorysu. Na obrázku 2 je zobrazen detail bokorysu spodního ložiska mechanické vestavby.The installation according to the invention is able to perform the function in a vertical position as well as in positions where the axis of the installation forms an acute angle with the vertical without any major modifications. 1 and 3 show an example of a device according to the invention and a side view. Figure 2 shows a detail view of the lower bearing of the mechanical installation.

Mechanická vestavba zásobníku 2 na mikrojemné partikulární materiály, zaváženého šnekovým dopravníkem 2, je tvořena válcovou šroubovou pásovou plochou 2, která je nesena držáky 15 na ose £, uložené v ložiskách 2 a 6, prostřednictvím motoru a převodovky 2.The mechanical installation of the micro-fine particulate material container 2, loaded by the screw conveyor 2, consists of a cylindrical screw belt surface 2, which is supported by the holders 15 on the axle 6 mounted in the bearings 2 and 6 by means of a motor and a gearbox 2.

Osa £ mechanické vestavby, která je dutá, je opatřena ve své horní části vyrovnávacími otvory 8 a ve své spodní části, kterou se otáčí ve vypouštěclm otvoru 2 o průměru ^výp zásobníku £, lopatkovým míchadlem 10.The axis 6 of the mechanical assembly, which is hollow, is provided in its upper part with alignment holes 8 and in its lower part which is rotated in the discharge opening 2 with the diameter of the outlet of the container 8 with a paddle stirrer 10.

Závěs 11 ložiska 2 nese trn 12 ložiska 2, pouzdro 13 ložiska 2 j* drženo radiálními držáky 14. Válcová šneková pásová plocha vestavby, jak je zřejmé z obr. 3, má šířku pásu a,, průměr ěroubovice £ a stoupání ěroubovice v.The bearing hinge 11 carries the bearing mandrel 12, the bearing housing 13 is held by radial holders 14. The cylindrical worm belt surface of the installation, as shown in FIG. 3, has the belt width and the diameter of the screw and the pitch of the screw.

. Mechanická vestavba zásobníků dle vynálezu pracuje následujícím způsobem :. The mechanical installation of containers according to the invention works as follows:

Válcová šroubová pásová plocha 2 ^se otáčí proti smyslu jejího vinutí, zdánlivý unášivý pohyb šroubové pásové plochy 2 J^e tedy směrem k hladině materiálu v zásobníku £. Stoupání ěroubovice šroubové pásové plochy 2 ^v odpovídá běžným pásovým míchadlůa dle ON 691 032, tedy v = d, šířka pásu s, je však užší, než se používá u pásových míchadel, je volena v rozmezí 0,02 až 0,1 násobku průměru vypouštěcího otvoru d zásobníku 2 a pochopitelně oborové normě neodpovídá poloha míchadla v nádobě, stanovená na relativní hodnotu Stěnové vůle k průměru míchadla 0,025, zatímco při provedení dle vynálezu hodnota je řádově větší.Cylindrical helical belt surface 2 ^rotates against the direction of its winding motion apparent unášivý helical strip surfaces 2 ^e J therefore toward the surface material in the container £. The pitch of the helical belt surface 2 ^v corresponds to conventional belt stirrers and according to ON 691 032, i.e. v = d, the belt width s, however, is narrower than that used with belt stirrers, is chosen in the range 0.02 to 0.1 times the discharge diameter. The position of the stirrer in the vessel, determined at a relative value of the wall clearance to the stirrer diameter of 0.025, does not correspond to the hole d of the container 2 and, of course, the industry standard, while in the embodiment according to the invention the value is of the order of magnitude.

Všechny tyto změny oproti normě jsou dány požadavkem, aby, pásová šroubová plocha 2 materiál v zásobníku pouze prořezávala a nepromíchávala jej, avšak na druhé straně prořez, závale jej v dostatečné šířce, aby nedocházelo po průchodu pásové plochy 2 okamžitému znovuvytvoření prostorové klenby v materiálu zásobníku 2·All these changes from the standard are due to the requirement that the belt screw surface 2 merely cuts and does not mix the material in the container, but on the other side cuts it sufficiently wide to prevent an immediate rebuilding of the spatial vault in the container material. 2 ·

Rozměr šířky pásu £ je volen z výše uvedeného rozmezí podle vlastností manipulovaného materiálu v zásobníku £ a podle konkrétní velikosti zásobníku £. Rotační pohyb šroubové pásové plochy 2, vyvolává pouze prořezání manipulovaného materiálu v zásobníku £ ve tvaru válcové plochy, tvořící obalovou plochu válcové šroubové pásové plochy 2 vestavby, avšak nedochází k podstatnému vynášení materiálu šroubovou pásovou plochou 2 nad hladinu materiálu v zásobníku 2«The width dimension of the belt 6 is selected from the above range according to the properties of the material being handled in the container 6 and the particular size of the container 6. The rotational movement of the screw-like belt surface 2 only causes cutting of the material to be handled in the cylindrical container 6 forming the envelope of the cylindrical screw-like belt surface 2 of the installation, but the material is not substantially carried by the screw-belt 2 above the material level in the container 2.

Tím nedochází k promíchávání msteriálu v zásobníku 2> které je provázeno zvětšováním mezerovitosti manipulovaného materiálu, tedy nežádoucím zvětšováním objemu skladovaného materiálu.This avoids mixing of the msterial in the container 2, which is accompanied by an increase in the gap of the material being handled, i.e. an undesirable increase in the volume of the stored material.

25135«25135 «

Otáčky veatavby je nutno specifikovat podle konkrétních podmínek děných především vlastnostmi manipulovaného materiálu a velikosti zásobníku £, obvodovou rychlost válcové troubové pásové plochy i je možno volit v rozmezí 0,05 až 0,5 m s^-' , tedy podstatní níže než v připadl promíchávaných zásobníků.The installation speed must be specified according to the particular conditions, mainly due to the properties of the material to be handled and the size of the container. The peripheral velocity of the cylindrical tube surface can be chosen in the range of 0.05 to 0.5 ms ^- substantially lower than in the mixed containers.

Rotační pohyb válcové troubové pásové plochy i, která je upevněna na ose £, vyžaduje za výše uvedených podmínek (prořezávaná válcová plocha je velmi tenká, nedochází k promíchávání materiálu, prořezávání'je relativně pomalé) minimální příkon pohonu této Šroubové pásové plochy i, jsou tedy velmi malé nároky na dimenzování osy £, držáků 15. Šroubové pásové plochy i, na ose £, převodovky s motorem 2. i ložisek £ íThe rotational movement of the cylindrical tubular sheet surface 1, which is mounted on the axis 6, requires under the above conditions (the cut-through cylindrical surface is very thin, no mixing of material, the pruning is relatively slow) very small demands on the dimensioning of the axis,, of the brackets 15. The helical belt surfaces i, on the £ axis, of the gearbox with motor 2 of the bearings £

Válec manipulovaného materiálu, který je vyřezáván z objemu materiálu celého zásobníku, je částečné rozruSován držáky 15 Šroubové pásové plochy £ na ose £ a lopatkovým míchadlem 10 a vytéká z vypouStScího otvoru 2.·The cylinder of the material being handled, which is cut from the volume of the material of the entire container, is partially disrupted by the holders 15 of the screw belt surface na on the axis a and the paddle mixer 10 and flows out of the discharge opening 2.

ZávSs 11 ložiska 2. je ve tvaru ploché planSety, takže vytékajícímu materiálu neklade podstatný odpor. Alternativní řešení představuje varianta se závšsem ložiska 11. posunutým vzhůru mimo vypouStšcl otvor 2.» kdy pásová plocha 2, je dělena závěsem 11 na dvS samostatné plochy, takže nedochází vůbec ke zvětšení vypouStScího odporu. Ložisko 6, nese celou váhu vestavby, zatímco ložisko 2. přenáší prostřednictvím pouzdra 13 pouze radiální síly ve volném uložení ne trn 12 ložiskaThe hinge 11 of the bearing 2 is in the form of a flat planet so that the leakage material does not impose significant resistance. An alternative solution is a variant with the bearing hinge 11 moved upwards outside the discharge opening 2. When the belt surface 2 is divided by the hinge 11 into two separate areas, so that the discharge resistance is not increased at all. The bearing 6 carries the entire weight of the installation, while the bearing 2 transmits only the radial forces in the free bearing through the bush 13 to the bearing mandrel 12

Duté provedení osy £ s radiálními držáky 14 a vyrovnávacími otvory 8 v horní části vestavby umožňuje vyrovnávání tlaku mezi vypouštšcím otvorem 2. ^a prostorem nsd hladinou materiálu v zásobníku které nepomáhá plynulosti vytékání materiálu ze zásobníku 1_.The hollow design of the axis 8 with the radial holders 14 and the alignment holes 8 at the top of the installation allows pressure equalization between the discharge opening 2 ^and the nsd space by the material level in the container which does not help the flow of material from the container 7.

Funkci mechanické vestavby v zásobníku podle tohoto vynálezu objasní následující příklady :The following examples illustrate the function of the mechanical installation in a container according to the invention:

Příklad 1Example 1

Na experimentálním 40 1 zařízení bylo při použití průměru výpustného otvoru ^dvýp = 1,2 . 10™'β a počáteční výSce materiálu v zásobníku 1,1 m zkouSeno vypouštění mikromletého vápencového plniva o jemnosti charakterizované dg? = 10 ^im e = 4,7 ^um s povrchovou úpravou 0,3 % hmotnostních kyseliny stearové po 72 hodinách konsolidace materiálu v zásobníku pod normálovým zatížením 20 kPa při střední teplotě ,8 °C.On an experimental 40 L device, the outlet opening ^{d d} = 1.2 was used. 10 ™ β and the initial height of the material in the 1.1 m reservoir was tested to discharge the micronized limestone filler with fineness characterized by dg? = 10 .mu.m e = 4.7 .mu.m with a surface treatment of 0.3% by weight of stearic acid after 72 hours of consolidation of the material in the container under normal load of 20 kPa at a medium temperature of 8 ° C.

Vypouštění ze zásobníku bylo po otevření výpustného otvoru iniciováno rotací mechanická vestavby zásobníku ve tvaru válcové Šroubové pásové plochy o těchto parametrech: průměr Šroubové plochy d IO“'m, stoupání v = d, Šířka pásu a 0,08 , při otáčkách rotoru odpovídající rychlosti vestavby 8 . 10 ^m s^-’.The discharge from the reservoir was initiated after the opening of the discharge opening by rotation of the mechanical installation of the reservoir in the form of a cylindrical screw belt with the following parameters: diameter of the screw area d 10O m, pitch v = d, belt width a 0.08. 8. 10 ^ ms ^- '.

Vypouštění materiálu při těchto podmínkách bylo plynulé, počáteční zvýSení výšky materiálu v zásobníku v důsledku rotace vestavby nepřesáhlo 4 % základní výsky a měrný příkon vestavby dosáhl maximální hodnoty P_Q = 0,15 kW aThe discharge of the material under these conditions was continuous, the initial increase in the height of the material in the container due to the rotation of the installation did not exceed 4% of the basic occurrence and the specific power input of the installation reached a maximum value P _Q = 0.15 kW.

Příklad 2Example 2

Odpovídá příkladu 1, pouze vestavba byla charakterizována těmito změnami : d = 1,6 . ‘^dvýp. . · · 0.2 · ;Corresponds to Example 1, only the installation was characterized by the following changes: d = 1.6. ' ^d calc. . 0.2;

Vypouštění nateriálu proběhlo jako v předchozím případě plynule, avšak počátěční zvýSení výlky materiálu dosáhlo 23 % a měrný příkon dosáhl hodnoty 0,7 kW.m“\ tedy témSř Snásobku hodnoty předchozího přikladu.The discharge of the material proceeded smoothly, as in the previous case, but the initial increase in the material yield reached 23% and the specific power input reached 0.7 kW / m @ 2, almost three times the value of the previous example.

Příklad 3Example 3

Analogický příkladu 1, pouze hodnota s = 0,01 d_výp · Pásová plocha vestavby při vypouStSní byla prakticky neúčinné, po průchodu nožovité vestavby docházelo okamžitě k obnovení kleneb v materiálu, k částečnému vypouštění materiálu doSlo ež se značným zpožděním, když klenbování bylo neruěeno držáky 15 válcové Šroubové pásové plochy ke své ose.Analogous to Example 1, only value s = 0.01 d _in . · The belt surface of the installation during draining was practically ineffective. Holders 15 cylindrical Screw strip surfaces to their axis.

Příklad 4Example 4

Provozní zásobník 10 m^ materiálu dle příkladu 1, s vypouštěcím otvorem o průměru d^p * 0,5 byl vybaven mechanickou vestavbou válcové Šroubové pásové plochy se sklonem osy 15 ⁰ od vertikály s parametry a = o,₉ a_výp>, s = 35 mm, v = d. 1 kKÍ el.motor s převodovkou poháněl vestavbu s obvodovou rychlostí 0,4 m.s^-’.The process container 10 m ^ of the material of Example 1, with a discharge opening having a diameter d ^ p * 0.5, was equipped with a mechanical installation of a cylindrical screw belt surface with an inclination of axis 15 ⁰ from the vertical with parameters a = o, ₉ and _outlet> , s = 35 mm, h = d. 1 kKI the electric motor with gearbox drives the installation with a peripheral speed of 0.4 ms ^- '.

Tato vestavba zásobníku umožnila vypouštění manipulovaného materiálu. Plynulost vypouštění byla zvýSena dodatečnou úpravou vestavby umožněním vyrovnávání tlaku nesl výpustným otvorem a prostorem nad hladinou materiálu v zásobníku prostřednictvím duté osy . vestavby a instalací jednoduchého 2 lopatkového míchadla ručící klenby materiálu v těsné blízkosti nosiče spodního ložiska.This installation of the container allowed the discharged material to be discharged. The fluidity of the discharges was increased by retrofitting the installation by allowing pressure equalization to be carried through the discharge opening and the space above the level of material in the container through the hollow axis. installation and installation of a simple 2-blade stirrer that guarantees the vaults of the material in close proximity to the lower bearing carrier.

Claims

Container (1) for fine-grained materials with a mechanical stirrer, characterized in that the mechanical stirrer is formed by a cylindrical screw belt surface (3) whose diameter is equal to a maximum of 1.5 times the diameter of the outlet opening (9) and the width is 0.02 up to 0.1 times this diameter and which opens into the outlet opening (9) of the container (1).

Container (1) according to claim 1, characterized in that the axis (4) of the screw belt surface (3) is hollow.