PL169054B1

PL169054B1 - Method of pumping dusts using a set of pumps and apparatus therefor

Info

Publication number: PL169054B1
Application number: PL29669892A
Authority: PL
Inventors: Henryk Tymowski; Jan Antonczyk; Bogdan Bednarek; Barbara Szendzielorz; Janusz Tchorz; Sebastian Pejm
Original assignee: Laziska Elektrownia
Priority date: 1992-11-19
Filing date: 1992-11-19
Publication date: 1996-05-31
Also published as: PL296698A1

Abstract

1. Sposób pompowania pyłu zespołem co najmniej dwóch pomp, które tłoczą pył do zbiorczego rurociągu, znamienny tym, że do zbiorczego rurociągu w danej chwili tłoczy tylko jedna pompa, a w tym czasie pozostałe pompy wykonują inne fazy cyklu pompowania, przy czym suma czasu napełniania zbiornika pyłem i czasu pulweryzacji każdej z pomp jest nie mniejsza od czasu fazy pompowania jednej pompy pomnożonego przez współczynnik równy liczbie pomp pomniejszonej o jeden. 2. Urządzenie do pompowania pyłu zespołem pomp, znamienne tym, że ma co najmniej dwie pompy (A, B, C...) połączone ze zbiorczym rurociągiem (3) transportowymi przewodami (1) zaopatrzonymi w zawór (2), przy czym pole przekroju zbiorczego rurociągu (3) jest nie mniejsze od pola przekroju transportowego przewodu (1), a ponadto zbiorczy rurociąg (3) jest połączony ze źródłem sprężonego powietrza za pośrednictwem odcinającego zaworu (4).1. Method of pumping dust with a set of at least two pumps that pump dust to the collective pipeline, characterized in that only one pump is pumping to the collective pipeline at a time, while the remaining pumps perform other phases of the pumping cycle, the sum of the tank filling time and the pulverization time of each pump shall not be less than the pumping time of one pump multiplied by the factor equal to the number of pumps minus one. 2. Device for pumping dust with a set of pumps, characterized in that it has at least two pumps (A, B, C ...) connected to the collective pipeline (3) by transport lines (1) provided with a valve (2), the field the cumulative cross-section of the pipeline (3) is not smaller than the cross-sectional area of the transport conduit (1), and moreover, the collective pipeline (3) is connected to the compressed air source via a shut-off valve (4).

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób pompowania pyłu zespołem pomp i urządzenie do stosowania tego sposobu. Wynalazek ma zastosowanie w szczególności w elektrowniach do transportu pylistego popiołu na składowisko lub do odbiorcy pyłu.The present invention relates to a method of pumping dust in a group of pumps and to a device for applying the method. The invention applies in particular to power plants for the transport of pulverized ash to a landfill or to a dust consumer.

Znany z polskiego opisu patentowego P 295 581 sposób pompowania pyłu za pomocą pyłowej pompy polega na realizacji cyklu pompowania w kilku następujących po sobie fazach. W pierwszej fazie zbiornik pompy napełnia się pyłem przy zamkniętym przewodzie doprowadzającym sprężone powietrze do zbiornika i otwartym transportowym przewodzie, przez który uchodzi powietrze ze zbiornika wypychane pyłem. W drugiej fazie zostaje zamknięty wsypowy zawór i transportowy przewód, a do pompy doprowadza się sprężone powietrze, które wypełniając zbiornik pompy wprawia pył w ruch turbulentny tworząc zawiesinę pyłu w powietrzu, czyli w fazie tej następuje pulweryzacja pyłu. Fazę tę kończy osiągnięcie w pompie ciśnienia co najmniej równego oporom przepływu spulweryzowanej mieszaniny pyłu z powietrzem przez transportowy przewód od pompy do miejsca odbioru pyłu. W fazie trzeciej następuje właściwe pompowanie, czyli wytłaczanie pyłu ze zbiornika pompy do transportowego przewodu. W tej fazie zostaje otwarty zawór w transportowym przewodzie, a do pompy jest nadal tłoczone sprężone powietrze. W czwartej fazie, gdy zbiornik pompy jest już opróżniony z pyłu, nadal tłoczy się sprężone powietrze, które przepływając do transportowego przewodu wypłukuje z przewodu resztki pyłu, aby zapobiec tworzeniu się pyłowych korków. Znana z polskiego opisu patentowego P 295 581 pyłowa pompa ma zbiornik zaopatrzony od góry we wsyp z wsypowym zaworem uruchamianym hydraulicznym siłownikiem oraz w transportowy przewód i w powietrzny przewód. W transportowym przewodzie ma zawór, który jest zamykany w fazie pulweryzacji pyłu znajdującego się w zbiorniku pompy. Ponadto ma czujnik poziomu pyłu w zbiorniku oddziaływujący na siłownik uruchamiający wsypowy zawór.The method of pumping dust with a dust pump, known from the Polish patent description P 295 581, consists in carrying out a pumping cycle in several successive phases. In the first phase, the pump tank is filled with dust with the compressed air supply line to the tank closed and the transport line open, through which the air exits from the tank, pushed with dust. In the second phase, the hopper valve and transport conduit are closed, and compressed air is supplied to the pump, which, filling the pump tank, sets the dust into turbulent motion, forming a dust suspension in the air, i.e. dust pulverization takes place in this phase. This phase ends with reaching the pump pressure at least equal to the flow resistance of the dust-air mixture through the transport conduit from the pump to the dust collection point. In the third phase, proper pumping takes place, i.e. dust is pumped from the pump's tank to the transport conduit. In this phase, the valve in the transport line is opened and compressed air continues to be pumped into the pump. In the fourth phase, when the pump tank is empty of dust, compressed air continues to flow, which, flowing into the transport conduit, flushes the remaining dust out of the conduit to prevent the formation of dust plugs. The dust pump known from the Polish patent description P 295 581 has a tank with a hopper at the top with a hopper valve actuated by a hydraulic actuator, a transport conduit and an air conduit. It has a valve in the transport line, which is closed during the pulverization phase of the dust in the pump tank. In addition, it has a dust level sensor in the tank that affects the actuator that activates the hopper valve.

Przy dużej ilości pyłu przeznaczonego do transportu konieczne jest stosowanie kilku pyłowych pomp.With a large amount of dust to be transported, it is necessary to use several dust pumps.

Istotą sposobu pompowania pyłu zespołem co najmniej dwóch pomp, które tłoczą pył do zbiorczego rurociągu jest to, że do zbiorczego rurociągu w danej chwili tłoczy tylko jedna pompa, a w tym czasie pozostałe pompy wykonują inne fazy cyklu pompowania, przy czym suma czasuThe essence of the method of pumping dust with a set of at least two pumps, which forcing dust to the collective pipeline, is that only one pump is pumping to the collective pipeline at a time, while the remaining pumps perform other phases of the pumping cycle, the sum of the time

169 054 napełniania zbiornika pyłem i czasu pulweryzacji każdej z pomp jest nie mniejsza od czasu fazy pompowania jednej pompy pomnożonego przez współczynnik równy liczbie pomp pomniejszonej o jeden.169 054 for filling the tank with dust and the pulverization time of each pump is not less than the time of the pumping phase of one pump multiplied by the factor equal to the number of pumps minus one.

Urządzenie do pompowania pyłu zespołem pyłowych pomp składającym się co najmniej z dwóch pomp, charakteryzuje się tym, że wszystkie pompy zespołu ich transportowymi przewodami zaopatrzonymi każdy w zawór są połączone ze wspólnym zbiorczym rurociągiem, przy czym pole poprzecznego przekroju zbiorczego rurociągu, jest nie mniejsze od pola poprzecznego przekroju transportowego przewodu pojedynczego pompy. Ponadto zbiorczy rurociąg jest połączony wprost ze źródłem sprężonego powietrza za pośrednictwem odcinającego zaworu. Każda pyłowa pompa z zespołu pomp ma odpowietrzający kanał zaopatrzony w zawór łączący wnętrze zbiornika pompy z atmosferą, a siłownik połączony z wsypowym zaworem pompy ma czasowy wyłącznik.The device for pumping dust in a set of dust pumps consisting of at least two pumps is characterized by the fact that all pumps of the set are connected to a common collective pipeline through their transport lines each equipped with a valve, the cross-sectional area of the collective pipeline not less than that of the transport cross-section of a single pump conduit. In addition, the collective pipeline is connected directly to the compressed air source via an isolating valve. Each dust pump from the pump unit has a venting channel provided with a valve connecting the inside of the pump tank to the atmosphere, and the actuator connected to the pump discharge valve has a timer.

Stosowanie sposobu według wynalazku będzie objaśnione za pomocą rysunku, który przedstawia schematycznie przykład wykonania urządzenia do stosowania tego sposobu.The application of the method according to the invention will be explained by means of a drawing which schematically shows an embodiment of a device for implementing this method.

Pyłowe pompy A, B, C są przyłączone ich transportowymi przewodami 1 do zbiorczego rurociągu 3. Pompy A, B, C pompują pył do zbiorczego rurociągu 3 z przesuniętymi w czasie cyklami pracy, przy czym w określonej chwili do zbiorczego rurociągu 3 pył tłoczy tylko jedna pompa. Cykl pracy pojedynczej pompy składa się według sposobu z trzech faz, a to fazy napełniania zbiornika pompy pyłem, fazy pulweryzacji i fazy pompowania. Przyjmijmy w przykładzie, że w danej chwili do zbiorczego rurociągu 3 pył tłoczy pompa C, która w tym czasie ma otwarty zawór 2 w transportowym przewodzie 1 i zawór 11 w powietrznym przewodzie 12. W tym czasie w pompie C jest zamknięty wsypowy zawór 9 i zawór 7 w odpowietrzającym kanale 6. W fazie pompowania sprężone powietrze dopływające przewodem 12 do zbiornika 13 pompy C wypycha ze zbiornika 13 spulweryzowany pył do transportowego przewodu 1 i dalej do zbiorczego rurociągu 3, którym pył jest transportowany do miejsca przeznaczenia. W tym czasie zawory 2 pomp A i B są zamknięte, aby nie wywoływać zaburzeń w rurociągu 3 i w pracy pompy C, a także aby umożliwić przeprowadzenie w jednej z nich fazy pulweryzacji. Zasada sposobu według wynalazku polega na tym, że w chwili gdy pompa C wykonuje fazę pompowania, pompy A i B wykonują inne fazy cyklu. W przykładzie wykonania pompa B wykonuje fazę pulweryzacji, a pompa A jest napełniana pyłem. Po zakończeniu pompowania przez pompę C, rozpoczyna się w niej faza napełniania zbiornika 13 pyłem, przy zamkniętych zaworach 2 i 11 i otwartych wsypowym zaworze 9 i odcinającym zaworze 7. Jednocześnie z przejściem pompy C do fazy napełniania pyłem, pompa B rozpoczyna fazę pompowania, a pompa A fazę pulweryzacji. Korzystnie praca pomp C, B i A winna być tak regulowana, aby czasy każdego cyklu były równe, co powinno nastąpić przez odpowiednią budowę pomp. Zatem czas jednej fazy pracy pyłowej pompy winien w przykładzie stosowania sposobu wynosić jedną trzecią czasu całego cyklu pracy pojedynczej pompy, gdy zespół pomp składa się z trzech pomp. Gdyby okazało się, ze względów eksploatacyjnych, że czas wykonywania fazy napełniania zbiornika 13 pyłem, każdej z pomp,lub czas fazy pulweryzacji były dłuższe od czasu wykonywania pompowania, wówczas po zakończeniu pompowania na przykład przez pompę C nastąpi przerwa w tłoczeniu pyłu do zbiornika rurociągu 3. W celu zapobieżenia tworzeniu się zatorów z pyłu w zbiorczym rurociągu 3 na skutek przerwy w przepływie, na ten czas otwiera się zawór 4 w przewodzie 5, celem płukania rurociągu. Po rozpoczęciu pompowania pyłu do rurociągu 3 przez następną pompę B, zawór 4 w przewodzie 5 zamyka się. Omówiony przykład stosowania sposobu dotyczył układu złożonego z trzech pomp. W zależności od potrzeby układ pomp może zawierać ich inną liczbę, na przykład dwie lub na przykład pięć pomp. W każdym jednakże z tych przypadków do zbiorczego rurociągu 3 pył tłoczy tylko jedna pompa. Oznaczono czas T pompowania przez jedną pompę, a czas N napełniania zbiornika pyłem, oraz czas P pulweryzacji pyłu w zbiorniku. Czas jaki upływa od rozpoczęcia pompowania danej pompy, na przykład pompy A do ponownego rozpoczęcia przez tę pompę fazy pompowania wynosi co najmniej n · t, gdzie n oznacza liczbę pomp. W układzie złożonym z trzech pomp, czas ten wynosi co najmniej 3T, a w układzie z pięciu pomp 5T. Przy założeniu, że w każdej chwili pył tłoczy tylko jedna pompa, na napełnienie tej pompy pyłem i pulweryzacja tego pyłu mogą trwać przez czas N + P = nT - T. Możliwe jest jednak stosowanie przerw między fazamiDust pumps A, B, C are connected by their transport lines 1 to the collective pipeline 3. Pumps A, B, C pump dust to the collective pipeline 3 with time-shifted work cycles, while at a given moment only one dust flows to the collective pipeline 3 pump. The duty cycle of a single pump according to the method consists of three phases, namely the dust filling of the pump reservoir, the pulverization phase and the pumping phase. Let us assume in the example that at the moment to the collective pipeline 3 the dust is pumped by pump C, which at that time has open valve 2 in the transport line 1 and valve 11 in the air line 12. At this time, the inlet valve 9 and the valve in pump C are closed. 7 in the venting channel 6. During the pumping phase, the compressed air flowing through the line 12 to the tank 13 of the pump C pushes the spulverized dust out of the tank 13 into the transport line 1 and further into the collecting line 3, through which the dust is transported to the destination. During this time, the valves 2 of pumps A and B are closed in order not to disturb the pipeline 3 and the operation of pump C, and to allow the pulverization phase to be carried out in one of them. The principle of the method according to the invention is that while pump C carries out the pumping phase, pumps A and B perform the other phases of the cycle. In an embodiment, pump B performs the pulverization phase and pump A is filled with dust. After the completion of pumping by pump C, the phase of filling the tank 13 with dust begins in it, with the valves 2 and 11 closed and the hopper valve 9 and the shut-off valve open 7. At the same time as pump C enters the dust filling phase, pump B starts the pumping phase, and pump A pulverization phase. Preferably, the operation of the C, B and A pumps should be regulated in such a way that the times of each cycle are equal, which should be achieved by an appropriate pump structure. Thus, the time of one operating phase of the pulverized pump should, in the example of applying the method, be one third of the time of the entire operating cycle of a single pump when the pump set consists of three pumps. If it turns out, for operational reasons, that the time of filling the tank 13 with dust in each pump, or the time of the pulverization phase were longer than the time of pumping, then after the completion of pumping, for example by pump C, there will be a break in pumping dust to the tank of the pipeline 3 In order to prevent the formation of a dust blockage in the collecting pipeline 3 due to the flow interruption, the valve 4 in the line 5 is opened at this time to flush the pipeline. As soon as dust is pumped into pipeline 3 by the next pump B, valve 4 in line 5 closes. The discussed example of using the method concerned a system consisting of three pumps. Depending on the need, the pump system can have a different number, for example two or for example five pumps. In each of these cases, however, only one pump pushes the dust to the collective line 3. The time T of pumping by one pump was determined, the time N of filling the tank with dust, and the time P of pulverizing the dust in the tank. The time that elapses from the start of pumping of a given pump, for example pump A, until that pump starts pumping again, is at least n · t, where n is the number of pumps. This time is at least 3T in a three-pump system and 5T in a five-pump system. Assuming that only one pump is transporting dust at any time, it may take N + P = nT - T to fill this pump with dust and pulverize this dust for

169 054 pompowania poszczególnych pomp i wówczas N + P > T (n - 1). Uogólniając zależność ta ma formę N + P>T(n-1).Itak przy trzech pompach N + P > 2T, a przy pięciu pompach N + P > 4T. Jak wspomniano w razie stosowania przerw między pompowaniem pyłu przez jedną pompę i następną płucze się powietrzem rurociąg 3 przez otwarcie zaworu 4. Procentowy udział czasu napełniania N i czasu pulweryzacji P w sumie N + P jest dowolny, przy odpowiedniej budowie urządzenia podział ten może być równy, czyli N = 1/2 (N + P) i P = 1/2 (N + P). Możliwy jest inny podział, a także stosowanie przerw między fazami, na przykład faza napełniania może się rozpocząć z opóźnieniem po zakończeniu fazy pompowania. Można stosować także przerwę między fazą napełniania i fazą pulweryzacji. Nie można stosować przerw między fazą pulweryzacji i pompowania, gdyż zastosowanie tej przerwy wpłynie niekorzystnie na pompowanie, bo w okresie takiej przerwy nastąpiłoby ponowne osiadanie pyłu w zbiorniku. Czas wspomnianych przerw należy doliczyć odpowiednio do czasu N lub P.169 054 pumping of individual pumps and then N + P> T (n - 1). Generalizing this relationship has the form N + P> T (n-1). So for three pumps N + P> 2T, and for five pumps N + P> 4T. As mentioned, in the case of using breaks between pumping dust by one pump and the next, the pipeline 3 is flushed with air by opening the valve 4. The percentage share of filling time N and pulverization time P in total N + P is arbitrary, with the appropriate construction of the device, this division can be equal , that is N = 1/2 (N + P) and P = 1/2 (N + P). Another division is possible, and also the use of breaks between the phases, for example the filling phase may start delayed after the end of the pumping phase. It is also possible to use a pause between the filling phase and the pulverization phase. You cannot use breaks between the pulverization and pumping phases, because the use of this break will have a negative effect on pumping, because during such a break, the dust would settle in the tank again. The time of these breaks should be added to the time N or P, respectively.

Urządzenie do pompowania pyłu zespołem pomp ma w przykładzie wykonania trzy pyłowe pompy A, B i C. Pojedyncza pompa ma zbiornik 13 zaopatrzony od góry we wsypowy zawór 9 uruchamiany hydraulicznym siłownikiem 8, który to siłownik 8 jest sterowany czasowym wyłącznikiem 10· Zamiast czasowego wyłącznika 10 siłownik 8 może być sterowany czujnikiem 14 wbudowanym do zbiornika 13 i sterującym siłownikiem 8 po napełnieniu zbiornika 13 do zadanego poziomu. Do zbiornika 13 jest przyłączony powietrzny przewód 12 z zaworem 11. Ponadto pompa ma transportowy przewód 1 z zaworem 2, który jest sterowany ręcznie na podstawie wskazań manometru 15 wbudowanego do zbiornika 13· Zawór 2 może być sprzężony z manometrem 15 za pośrednictwem mechanizmu wykonawczego i wówczas zamykanie zaworu 2 będzie następowało automatycznie po osiągnięciu w zbiorniku 13 zadanego ciśnienia. Ponadto do zbiornika 13, w jego górnej części jest przyłączony odpowietrzający kanał 6 z wylotem do atmosfery, zaopatrzony w odcinający zawór 7. Wszystkie trzy pompy A, B, C są połączone ich transportowymi przewodami 1 ze zbiorczym rurociągiem 3 który sięga do miejsca przeznaczenia pompowanego pyłu. Rurociąg 3 jest połączony ze źródłem sprężonego powietrza przewodem 5 zaopatrzonym w zawór 4. Pole poprzecznego przekroju zbiorczego rurociągu 3 jest nie mniejsze od pola poprzecznego przekroju transportowego przewodu 1. Nie jest zalecane stosowanie zbiorczego rurociągu 3 o polu przekroju znacznie większym od pola przekroju przewodu 1, gdyż wówczas prędkość przepływu mieszaniny pyłu i powietrza byłaby zbyt mała, co mogłoby powodować powstawanie pyłowych korków w rurociągu 3.In an exemplary embodiment, the dust pumping device of the pump unit has three dust pumps A, B and C. A single pump has a tank 13 provided on the top with a hopper valve 9 actuated by a hydraulic actuator 8, which actuator 8 is controlled by a timer switch 10 Instead of a timer switch 10 the actuator 8 can be controlled by a sensor 14 built into the tank 13 and controlling the actuator 8 after filling the tank 13 to a given level. Connected to the reservoir 13 is an air line 12 with a valve 11. Moreover, the pump has a transport line 1 with a valve 2 which is manually controlled on the basis of the indications of a pressure gauge 15 built into the reservoir 13. The valve 2 can be coupled to a pressure gauge 15 via an actuator and then valve 2 will be closed automatically after reaching the set pressure in the tank 13. In addition, to the tank 13, in its upper part, there is a venting duct 6 with an outlet to the atmosphere, provided with a shut-off valve 7. All three pumps A, B, C are connected by their transport lines 1 with a collective pipeline 3 which reaches the destination of the pumped dust . The pipeline 3 is connected to the compressed air source through a conduit 5 equipped with a valve 4. The cross-sectional area of the collective pipeline 3 is not less than the transport cross-sectional area of conduit 1. It is not recommended to use the collective pipeline 3 with a cross-sectional area much larger than the cross-sectional area of conduit 1, because then the flow velocity of the mixture of dust and air would be too low, which could result in the formation of dust plugs in the pipeline 3.

Zbiornik 13 napełnia się pyłem po otwarciu wsypowego zaworu 9. Ze względu na współpracę pomp A, B, C zawór 2 pompy napełnianej pyłem musi być zamknięty. W celu zapobieżenia wydmuchiwania powietrza ze zbiornika 13, przez zawór 9 w czasie napełniania zbiornika pyłem, co powodowałoby wydmuchiwanie pyłu do atmosfery, zbiornik 13 jest zaopatrzony w odpowietrzający kanał 6, którego zawór 7 jest otwarty w czasie fazy napełniania. Ze względu na rytmiczność pracy zespołu pomp jest korzystne stosowanie czasowego wyłącznika 10 przy siłowniku 8. Znając czas fazy pompowania można czasowy wyłącznik 10 nastawić na ten sam czas. Jeżeli pompowanie pyłu do rurociągu 3 zostaje wstrzymane rurociąg 3 należy płukać sprężonym powietrzem przez otwarcie zaworu 4. W tym czasie zawory 2 wszystkich pomp A, B, C muszą być zamknięte.The tank 13 is filled with dust after opening the inlet valve 9. Due to the cooperation of pumps A, B, C, the valve 2 of the pump filled with dust must be closed. In order to prevent air from being blown out of the tank 13 through the valve 9 when the tank is filled with dust, which would result in dust being blown out into the atmosphere, the tank 13 is provided with a vent passage 6, the valve 7 of which is open during the filling phase. Due to the rhythmicity of the pump unit, it is advantageous to use a timer 10 at the actuator 8. Knowing the pumping phase time, the timer 10 can be set to the same time. If the pumping of dust into the pipeline 3 is stopped, the pipeline 3 should be flushed with compressed air by opening valve 4. During this time, valves 2 of all pumps A, B, C must be closed.

Sposób według wynalazku oraz urządzenie do tego sposobu umożliwiają pompowanie pyłu na duże odległości za pomocą jednego rurociągu 3 o stosunkowo niewielkiej średnicy. Jest to duża oszczędność kosztów budowy instalacji do transportu pyłu.The method according to the invention and the device for this method make it possible to pump dust over long distances by means of a single pipe 3 of relatively small diameter. This is a great cost saving for the construction of a dust transport installation.

169 054169 054

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price PLN 2.00

Claims

Patent claims

1. Method of pumping dust with a set of at least two pumps that pump dust to the collective pipeline, characterized in that only one pump is pumping to the collective pipeline at a time, while the remaining pumps perform other phases of the pumping cycle, the sum of the tank filling time and the pulverization time of each pump shall not be less than the pumping time of one pump multiplied by the factor equal to the number of pumps minus one.

2. Device for pumping dust with a set of pumps, characterized in that it has at least two pumps (A, B, C ...) connected to the collective pipeline (3) by transport lines (1) provided with a valve (2), the field the cumulative cross-section of the pipeline (3) is not smaller than the cross-sectional area of the transport conduit (1), and moreover, the collective pipeline (3) is connected to the compressed air source via a shut-off valve (4).

3. Dust pumping device according to claim 1, A device according to claim 2, characterized in that each dust pump (A, B, C ...) has a venting channel (6) with a valve (7) and the actuator (8) connected to the discharge valve (9) has a timer (10).