Силос великої ємкості для зберігання пилоподібного або зернистого сипкого матеріалу

Реферат: Винахід стосується силосу великої ємності для зберігання пилоподібного або зернистого сипкого матеріалу, де зазначений силос має внутрішню камеру і зовнішню камеру, що охоплює кільцем внутрішню камеру, а зовнішня камера є відокремленою від внутрішньої камери зовнішньою стінкою внутрішньої камери. Винаходом передбачено, що: внутрішня камера і зовнішня камера мають кожна звужене лійкоподібне днище, причому зазначені днища виходять на спільне центральне псевдозріджувальне днище, котре розділяється замкненою кільцеподібною стінкою на внутрішню зону, що належить до внутрішньої камери, і зовнішню зону, що належить до зовнішньої камери; зазначені внутрішня і зовнішня зони псевдозріджувального днища мають кожна принаймні один псевдозріджувальний пристрій для приведення у псевдозріджений стан сипкого матеріалу, що є на псевдозріджувальному днищі, і принаймні один вихід для псевдозрідженого сипкого матеріалу, і виходи псевдозріджувального днища сполучаються безпосередньо з принаймні однією станцією завантажування видобутого із силосу сипкого матеріалу. Технічний результат полягає у спрощенні конструкції та зменшенні висоти силосу. UA 103149 C2 (12) UA 103149 C2 UA 103149 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Даний винахід стосується силосу великої ємності для зберігання пилоподібного або зернистого сипкого матеріалу, де зазначений силос має внутрішню камеру і зовнішню камеру, що охоплює кільцем внутрішню камеру, а зовнішня камера є відокремленою від внутрішньої камери зовнішньою стінкою внутрішньої камери. Силоси великої ємності є відомими, наприклад, із ЕР 0 400 331 В2 і DE 30 10 499 С2. Досить часто виникає потреба зберігати в одному силосі різні сипкі матеріали або сипкі матеріали різної якості. Таким, наприклад, є зберігання різних сипких матеріалів, які повинні змішуватися лише в місці розміщення силосу. У цьому зв'язку можна згадати також летку золу, що генерується електростанціями і спрямовується для її подальшого використання, наприклад, на цементних заводах. Така зола високої якості повинна зберігатися окремо від золи нижчої якості. При цьому оскільки з погляду будівельно-технічних або архітектурних міркувань встановлення кількох близько розташованих один до одного силосів часто є небажаним, пропонуються багатокамерні силоси, в котрих різні сипкі матеріали можуть зберігатися окремо один від одного. Так, наприклад, є відомим, силос, що має внутрішню циліндричну камеру, котра охоплюється по кільцю зовнішньою камерою. При цьому внутрішня камера має перше псевдозріджувальне випускне днище, на котрому сипкий матеріал, що є у внутрішній камері, піддається псевдозрідженню і видобувається із неї. Зовнішня камера такого силосу має друге псевдозріджувальне випускне днище, на котрому відбувається псевдозрідження і видобування сипкого матеріалу, що є в зовнішній камері. При цьому перше псевдозріджувальне днище розміщується на рівні вище рівня другого псевдозріджувального днища. Під першим псевдозріджувальним днищем розташовані проміжний і/або змішувальний резервуари для проміжного зберігання і/або змішування сипкого матеріалу, а також трубопровідна система для транспортування сипкого матеріалу на станцію його завантажування, наприклад, у вантажівки. Проте, багатокамерні силоси такого типу є коштовними в конструктивному відношенні і дуже великими по висоті. З урахуванням висвітленого вище існуючого рівня техніки задачею даного винаходу є створення силосу великої ємності описаного вище типу, але простішої конструкції та меншої висоти поверху, який би дозволяв зберігати та видобувати з нього різні сипкі матеріали або сипкі матеріали різної якості. Поставлена задача вирішується у предметі винаходу згідно з п. 1 Формули винаходу. Кращі варіанти здійснення винаходу представлені в залежних пунктах Формули винаходу, даному описі і доданих фігурах креслення. У випадку силосу великої ємності описаного вище типу вирішення поставленої задачі досягається даним винаходом тим, що: внутрішня камера і зовнішня камера мають кожна звужене лійкоподібне днище, причому ці днища виходять на спільне центральне псевдозріджувальне днище, котре розділяється замкненою кільцеподібною стінкою на внутрішню зону, що належить до внутрішньої камери, і зовнішню зону, що належить до зовнішньої камери; зазначені внутрішня і зовнішня зони псевдозріджувального днища мають кожна принаймні один псевдозріджувальний пристрій для приведення у псевдозріджений стан сипкого матеріалу, що є на псевдозріджувальному днищі, і принаймні один вихід для псевдозрідженого сипкого матеріалу; і виходи псевдозріджувального днища сполучаються безпосередньо з принаймні однією станцією завантажування видобутого із силосу сипкого матеріалу. Сипкими матеріалами для зберігання в силосі великої ємкості згідно з даним винаходом можуть бути, наприклад, летка зола, цемент і тому подібні матеріали, що використовуються, наприклад, на цементному заводі. Запропонований силос має дві відокремлені одна від одної камери і може в загальному випадку мати циліндричну форму. Зовнішня камера може обмежуватися зовнішньою стінкою практично циліндричної форми. Відповідним чином внутрішня камера може також обмежуватися практично циліндричною стінкою, розташованою у просторі, обмеженому зовнішньою камерою. Обидві ці циліндричні стінки можуть бути, наприклад, взаємно співвісними. Відокремлення камер одна від одної здійснюється зовнішньою стінкою внутрішньої камери, котра в поперечному розрізі має, наприклад, круглу форму, завдяки чому сипкі матеріали із обох цих камер не можуть змішуватися один з одним. Це дозволяє зберігати в таких камерах різні сипкі матеріали або сипкі матеріали різної якості. На нижньому кінці внутрішня і зовнішня камери звужуються на конус. Відповідні лійкоподібні днища внутрішньої та зовнішньої камер можуть бути виконаними взаємно концентричними і виходити на одне спільне псевдозріджувальне днище. Термін "спільне" тут означає, що псевдозріджувальне днище має спільну донну поверхню, яка розділяється лише перегородкою, котра в поперечному розрізі може мати, наприклад, круглу форму. Ділянки спільного псевдозріджувального днища також є відокремленими одна від одної, що усуває будь-яку можливість взаємного змішування сипких матеріалів із внутрішньої та зовнішньої камер. Таким 1 UA 103149 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 чином, виходи на внутрішній або зовнішній ділянці псевдозріджувального днища служать лише для відповідного сипкого матеріалу із внутрішньої або зовнішньої камери. Внутрішня і зовнішня ділянки псевдозріджувального днища можуть лежати практично в одній площині. Зокрема, псевдозріджувальне днище може лежати у горизонтальній площині. Завдяки спільній донній площині в обох камерах силосу досягається відкритий спосіб видобування сипкого матеріалу із нього. Завдяки лійкоподібній формі як внутрішньої, так і зовнішньої камер, досягається поліпшене псевдозрідження при уникненні мертвих просторів, а завдяки цьому - також поліпшення видобування сипкого матеріалу із силосу. У псевдозріджувальному днищі передбачені добре відомі псевдозріджувальні пристрої. Ними можуть бути, наприклад, пористі елементи днища, крізь які продувається повітря для псевдозріджування сипкого матеріалу на псевдозріджувальному днищі, в результаті чого отримується можливість видобувати цей матеріал через виходи. Згідно з винаходом зазначені виходи ведуть безпосередньо на станції завантажування, де здійснюється завантажування видобутого із силосу сипкого матеріалу, наприклад, у вантажівки, залізничні вагони, пневматичні або механічні пристрої транспортування для постачання сипкого матеріалу користувачу, а саме, наприклад, на цементний завод і т.п. Безпосереднє сполучення виходів зі станціями завантажування означає, що на шляху проходження сипкого матеріалу з виходу не використовується жодних витратних проміжних резервуарів для проміжного зберігання або змішувальних резервуарів для змішування сипкого матеріалу. Скоріше навпаки, виходи можуть сполучатися безпосередньо з трубопроводами, котрі ведуть на станції завантажування. Проте у трубопровідній системі можуть використовуватися відгалуження та відповідні заслінки і вентилі, котрі дозволяють постачати сипкий матеріал на потрібну станцію завантажування на вибір із внутрішньої або зовнішньої камери. Завдяки прямому, без проміжних резервуарів, сполученню виходів зі станціями завантажування досягається ще більше спрощення конструкції та зменшення потрібної висоти поверху двокамерного силосу. В одному з варіантів здійснення винаходу на лійкоподібному днищі внутрішньої камери може бути розташований центральний витіснювальний конус. Такий конус збільшує зону течії, усуває мертві простори, підтримує масовий потік і зменшує напругу. У внутрішній частині витіснювальний конус може мати численні перепускні отвори для сипкого матеріалу. Отже, перепускні отвори надають також простір усередині витіснювального конуса для утримування в ньому і псевдозрідження сипкого матеріалу. При цьому зрозуміло, що цей простір є таким, що не втрачається. Крім того, витіснювальний конус на його вершині може мати отвір, що сполучається з внутрішньою камерою і служить для випускання повітря. Через цей отвір повітря для псевдозріджування, що надходить у силос, може із внутрішнього простору витіснювального конуса випускатися у внутрішню камеру, а з неї в разі потреби - далі із силосу. Силос великої ємності згідно з даним винаходом може в одному з варіантів його здійснення мати порожнистий зрізаний конус, що розширюється вниз від зовнішньої стінки внутрішньої камери і в своїй нижній частині має численні перепускні отвори для сипкого матеріалу. Такий порожнистий зрізаний конус може починатися на вищезгаданій зовнішній стінці на висоті, на котрій, наприклад, починається лійкоподібне днище внутрішньої камери. Своєю нижньою стороною цей зрізаний конус може спиратися на лійкоподібне днище зовнішньої камери і, таким чином, служити опорою для зовнішньої стінки внутрішньої камери. Через передбачені на нижньому кінці зрізаного конуса перепускні отвори також може витікати сипкий матеріал із зовнішньої камери. Простір під порожнистим зрізаним конусом і між лійкоподібними днищами внутрішньої та зовнішньої камер служить вентиляційною камерою для виведення повітря. Можливим є також варіант здійснення винаходу, в котрому для виведення псевдозріджувального повітря із вентиляційної камери передбачена принаймні одна витяжна труба, що починається від верхньої ділянки вентиляційної камери. Такі витяжні труби можуть встановлюватися, наприклад, на внутрішній і/або на зовнішній сторонах зовнішньої стінки внутрішньої камери. Це можуть бути відкриті внизу вертикальні труби, нижні отвори яких розташовуються на достатній відстані від псевдозріджувального днища з таким розрахунком, щоб вони не закупорювалися сипким матеріалом також в умовах повністю завантаженого силосу. Верхні кінці витяжних труб при цьому розташовуються під стелею силосу таким чином, щоби псевдозріджувальне повітря виходило із вентиляційної камери. Для ще більшого поліпшення псевдозріджування і разом з ним - видобування сипкого матеріалу із силосу, а також для ще більшого усування мертвих просторів для сипкого матеріалу, лійкоподібне днище внутрішньої камери і/або лійкоподібне днище зовнішньої камери також можуть мати псевдозріджувальні пристрої для надання сипкому матеріалу псевдозрідженого стану. При цьому здійснювати псевдозріджування повітрям можуть як всі псевдозріджувальні пристрої, так і лише частина їх. В одному із варіантів здійснення винаходу 2 UA 103149 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 принаймні лійкоподібне днище зовнішньої камери може мати орієнтовані радіально, вигнуті сідлоподібні стінки та розташовані між ними псевдозріджувальні пристрої. У зоні розташування цих сідлоподібних стінок сипкий матеріал зсувається ковзанням під силою власної ваги вниз, на розташовані між сідлоподібними стінками псевдозріджувальні елементи і там піддається псевдозріджуванню. В такій конструкції немає потреби забезпечувати псевдозріджувальними елементами все лійкоподібне днище. Такими сідлоподібними стінками може бути обладнане також лійкоподібне днище внутрішньої камери. Далі з роз'ясненнями на доданих фігурах креслення розглядається один із прикладів здійснення даного винаходу. На доданих фігурах креслення показані: - Фіг. 1 - вигляд у розрізі в перспективі силосу великої ємкості згідно з даним винаходом; - Фіг. 2 - вигляд у вертикальному розрізі силосу великої ємкості, показаного на Фіг. 1; - Фіг. 2 - вигляд у збільшенні зверху спільного псевдозріджувального днища силосу великої ємкості, показаного на Фіг. 1 і 2. Якщо не зазначено іншого, то на доданих фігурах креслення однакові елементи позначені однаковими позиціями. На Фіг. 1 у частковому розрізі показаний вигляд у перспективі силосу 10 великої ємності згідно з даним винаходом. Тут показаний розріз по вертикалі через центр силосу 10, де можна бачити лише половину цього силосу. Верхній кінець циліндричного силосу 10 на Фіг. 1 не показаний. На Фіг. 2 показаний вертикальний розріз частини силосу 10, показаної на Фіг. 1. Силос 10 призначений для зберігання пилоподібного або зернистого сипкого матеріалу, котрим може бути, наприклад, летка зола або цемент. Цей силос має циліндричну зовнішню стінку 12, вісь циліндра якої орієнтована по вертикалі, і концентричну зовнішній стінці 12, також вертикальну, циліндричну внутрішню стінку 14. Внутрішня стінка 14 служить одночасно зовнішньою стінкою внутрішньої циліндричної камери 16 силосу 10. Внутрішня камера 16 є оточеною по кільцю зовнішньою камерою 18, обмеженою зовнішньою стінкою 14 внутрішньої камери 16 і зовнішньої стінкою 12 силосу 10. Внутрішня і зовнішня камери 16 і 18 відокремлені одна від одної стінкою 14, завдяки чому в них можна зберігати різні сипкі матеріали або сипкі матеріали різної якості. Камери 16, 18 і, разом з ними, силос 10 зверху є закритими (на кресленнях не показано). Внутрішня камера 16 на її нижньому кінці має лійкоподібне зі звуженням униз днище 20. Зовнішня камера 18 на її нижньому кінці також має лійкоподібне зі звуженням униз днище 22. Лійкоподібні днища 20 і 22 своїми нижніми кінцями виходять у центральне спільне псевдозріджувальне днище 24, що лежить у горизонтальній площині. Кільцева вертикальна стінка 26 лійкоподібного днища 20 внутрішньої камери 16 відокремлює спільне псевдозріджувальне днище 24 у внутрішній зоні 28, що належить до внутрішньої камери 16, від зовнішньої зони 30, що належить зовнішній камері 18, завдяки чому відвертається будь-яке змішування сипких матеріалів. Це добре показано на збільшеному вигляді, поданому на Фіг. 3. Обидві зони, 28 і 30, лежать в одній горизонтальній площині. Внутрішня зона 28 і зовнішня зона 30 псевдозріджувального днища 24 кожна має множину псевдозріджувальних пристроїв 32 для приведення у псевдозріджений стан сипкого матеріалу, що лежить на днищі 24. Псевдозріджувальні пристрої 32 показані у збільшеному вигляді псевдозріджувального днища 24 на Фіг. 3 заштрихованими ділянками. Псевдозріджувальними пристроями 32 можуть служити виконані відомим чином пористі донні елементи 32, крізь які вдувається повітря, котрим приводиться у псевдозріджений стан сипкий матеріал на цьому днищі. Внутрішня і зовнішня зони 28 і 32 спільного псевдозріджувального днища 24 мають кожна, крім того, численні випускні отвори 34 для видобування псевдозрідженого сипкого матеріалу. Ці отвори також можна добре бачити на Фіг. 3. Виходи 31 псевдозріджувального днища 24 сполучаються безпосередньо з трубопроводами, призначеними для постачання видобутого із силосу 10 сипкого матеріалу принаймні на одну станцію завантажування (не показана). У поданому тут прикладі станція завантажування розташована під доступним для обслуговуючого персоналу проміжним поверхом 52. Проміжний поверх 52 є частиною нижньої опори 54 силосу 10. Опора 54 на її нижньому кінці має численні опорні стійки 56, між котрими побудовані проїзди 58. Через проїзди 58 під станції завантажування можуть під'їжджати, наприклад, вантажівки або залізничні транспортні засоби. Станції завантажування можуть постачати сипкий матеріал також за допомогою пневматичних або механічних транспортних засобів, з котрих цей матеріал може подаватися користувачу, наприклад, на цементний завод. Як зазначалося вище, виходи 34 сполучаються з транспортними трубопроводами, що ведуть принаймні на одну станцію завантажування. У розглянутому тут прикладі в системі транспортних трубопроводів передбачені відповідні заслінки і/або вентилі, за допомогою яких можна сипкий матеріал завантажувати на вибір із внутрішньої камери 16 або із зовнішньої камери 18. 3 UA 103149 C2 5 10 15 20 25 30 35 На лійкоподібному днищі 20 внутрішньої камери 16 розташований, крім того, витіснювальний конус 36, який у нижній його частині має численні перепускні отвори 38 для сипкого матеріалу. На вершині витіснювального конуса 36 передбачений вентиляційний отвір 40, що сполучається з внутрішньою камерою 16. Окрім псевдозріджувальних пристроїв 32 на псевдозріджувальному днищі 24, передбачені подібні їм численні радіальні псевдозріджувальні пристрої 42 на лійкоподібних днищах 20 і 22 внутрішньої і зовнішньої камер 16 і 18. Лійкоподібне днище 22 зовнішньої камери 18 має, крім того, множину також радіально орієнтованих сідлоподібних стінок 44, між якими розташовані псевдозріджувальні пристрої 42. На зовнішній поверхні зовнішньої стінки 14 внутрішньої камери 16, в кращому варіанті - від висоти, на котрій починається лійкоподібне звуження днища 20 внутрішньої камери 16, простягається з розширенням униз порожнистий зрізаний конус 46. На нижньому кінці цей конус має численні перепускні отвори 48 для сипкого матеріалу. Порожнистий зрізаний конус 46 спирається на днище зовнішньої камери 18 і, таким чином, служить опорою для зовнішньої стінки 14 внутрішньої камери 16. На Фіг. 2 як приклад показана витяжна труба 50, яка своїм нижнім кінцем починається над псевдозріджувальним днищем 24 і в даному прикладі розташована в зовнішній камері 18. Своїм верхнім кінцем(на Фіг. 2 не показаний) витяжна труба 50 виходить під стелю силосу 10. Вона служить для того, щоб псевдозріджувальне повітря виводити із силосу 10, а саме із зовнішньої камери 18 і, зокрема, із відповідної вентиляційної камери 51, розташованої під витяжною трубою 50. Цілком зрозуміло, що може бути передбачена також велика кількість витяжних труб 50. Для видобування сипкого матеріалу із внутрішньої або зовнішньої камери 16, 18 цей матеріал спочатку піддається псевдозріджуванню над псевдозріджувальними пристроями 42. Сипкий матеріал, що перебуває в зоні лійкоподібних днищ 20 і 22, внаслідок цього тече поряд з іншим через перепускні отвори 38 у витіснювальному конусі 36 і через перепускні отвори 48 у порожнистому зрізаному конусі 46 у відповідній зоні спільного псевдозріджувального днища 24. Під дією розташованих там псевдозріджувальних пристроїв 32 сипкий матеріал піддається подальшому псевдозріджуванню і спрямовується до виходів 34. Із цих виходів сипкий матеріал по транспортним трубопроводам може постачатися безпосередньо на станції завантажування, де він може завантажуватися і транспортуватися в місце його подальшого використання. Псевдозріджувальне повітря, що надходить у зовнішню камеру, може виводитися через витяжну 50 із вентиляційної камери 51. Силос великої ємності згідно з даним винаходом відрізняється простою конструкцією і малою висотою поверху. Завдяки застосуванню витіснювального конуса 36, порожнистого зрізаного конуса 46 і псевдозріджувальних елементів 32 і 42 усуваються мертві простори, у котрих може збиратися і ґрудкуватися сипкий матеріал, збільшується зона течії і досягається утворення масового потоку. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 45 50 55 1. Силос для зберігання пилоподібного або зернистого сипкого матеріалу, де зазначений силос має внутрішню камеру (16) і зовнішню камеру (18), що охоплює кільцем внутрішню камеру (16), а зовнішня камера (18) є відокремленою від внутрішньої камери (16) зовнішньою стінкою (14) внутрішньої камери (16), який відрізняється тим, що внутрішня камера (16) і зовнішня камера (18) мають кожна звужене лійкоподібне днище (20, 22), причому зазначені днища (20, 22) виходять на спільне центральне псевдозріджувальне днище (24), котре розділяється замкненою кільцеподібною стінкою (26) на внутрішню зону (28), що належить до внутрішньої камери (16), і зовнішню зону (30), що належить до зовнішньої камери (18), зазначені внутрішня і зовнішня зони (28, 30) псевдозріджувального днища (24) мають кожна принаймні один псевдозріджувальний пристрій (32) для приведення у псевдозріджений стан сипкого матеріалу, що є на псевдозріджувальному днищі (24), і принаймні один вихід (34) для псевдозрідженого сипкого матеріалу, і виходи (34) псевдозріджувального днища (24) сполучаються безпосередньо з принаймні однією станцією завантажування видобутого із силосу (10) сипкого матеріалу. 2. Силос за п. 1, який відрізняється тим, що на лійкоподібному днищі (20) внутрішньої камери (16) розташований центральний витіснювальний конус (36). 3. Силос за п. 2, який відрізняється тим, що центральний витіснювальний конус (36) має у своїй нижній частині численні перепускні отвори (38) для сипкого матеріалу. 4 UA 103149 C2 5 10 15 4. Силос за п. 2 або п. 3, який відрізняється тим, що центральний витіснювальний конус (36) має на вершині вентиляційний отвір (40), що сполучається з внутрішньою камерою (16). 5. Силос за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється, крім того, наявністю в ньому порожнистого зрізаного конуса (46), який розширюється вниз від зовнішньої стінки (14) внутрішньої камери (16) та у своїй нижній частині має численні перепускні отвори (48) для сипкого матеріалу. 6. Силос за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що в ньому передбачена принаймні одна витяжна труба (50), що починається над зовнішньою зоною (30) псевдозріджувального днища (24) і служить для виведення псевдозріджувального повітря із вентиляційної камери (51). 7. Силос за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що лійкоподібне днище (20) внутрішньої камери (16) і/або лійкоподібне днище (22) зовнішньої камери (18) мають псевдозріджувальні пристрої (42) для приведення сипкого матеріалу у псевдозріджений стан. 8. Силос за п. 7, який відрізняється тим, що принаймні лійкоподібне днище (22) зовнішньої камери (18) має множину радіально витягнутих сідлоподібних стінок (44), між якими розташовані псевдозріджувальні пристрої (42). 5 UA 103149 C2 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6