RZECZPOSPOLITAPOLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITAPOLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: Urząd Patentowy (22) Data zgłoszenia: Rzeczypospolitej Polskiej (51) IntCl6: F04F 1/00 (54) Sposób pompowania pyłu zespołem pomp i urządzenie do stosowania tego sposobu (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 11/94 (73) Uprawniony z patentu: Elektrownia "ŁAZISKA", Łaziska Górne, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 05/96 (72) Twórcy wynalazku: Henryk Tymowski, Katowice, PL Jan Antończyk, Piekary Śl., PL Bogdan Bednarek, Sosnowiec, PL Barbara Szendzielorz, Tychy, PL Janusz Tchórz, Orzesze, PL Sebastian Pejm, Tychy, PL PL B1 ( 57) 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).

2 Sposób pompowania pyłu zespołem pomp i urządzenie do stosowania tego sposobu Zastrzeżenia patentowe 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). 3. Urządzenie do pompowania pyłu według zastrz. 2, znamienne tym, że każda pyłowa pompa (A, B, C...) ma odpowietrzający kanał (6) z zaworem (7), a siłownik (8) połączony z wsypowym zaworem (9) ma czasowy wyłącznik (10). * * * 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. Znany z polskiego opisu patentowego P 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 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. Przy dużej ilości pyłu przeznaczonego do transportu konieczne jest stosowanie kilku pyłowych pomp. 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 czasu

3 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. 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. Stosowanie sposobu według wynalazku będzie objaśnione za pomocą rysunku, który przedstawia schematycznie przykład wykonania urządzenia do stosowania tego sposobu. 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 fazami

4 pompowania poszczególnych pomp i wówczas N + P T (n - 1). Uogólniając zależność ta ma formę N + P T(n-1).I tak 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. 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. 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. 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.

5 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł