ШЛЮЗОВОЙ ПИТАТЕЛЬ
LOCK FEEDER

Техническое решение относится к области устройств для дозирования сыпучих материалов, склонных к сводообразованию, и может найти применение в пищевой, строительной, фармацевтической, химической и других отраслях промышленности.
Известен пневмобарабанный питатель к аэротранспортным системам [Авт. св. СССР №317590, В65G 53/10, 1970 г.], содержащий радиальные лопасти, выполненные в верхней части с направляющими, в которых установлены пластинчатые перемычки, а на торцевой стенке корпуса смонтирован люк для смены перемычек. Недостатками питателя являются неравномерность дозирования порошков за счет пульсирующей их подачи, высокая вероятность образования сводов материала в момент отсутствия движения материала. Кроме этого данное устройство отличается значительными габаритными размерами и является сложным в технической реализации.
Известен шлюзовой питатель пневмотранспортной установки [Авт. св. СССР №1316959, В65G 53/46, 1985 г.], содержащий корпус с загрузочным и разгрузочным отверстиями, установленный в нем на соосном горизонтальном валу приводной ротор с лопастями, образующими по меньшей мере три равновеликие ячейки, продольные и торцевые уплотнительные элементы для лопастей ротора и уплотнения вала ротора, при этом уплотнения вала ротора размещены в одной из ячеек, а продольные и торцевые уплотнительные элементы лопастей ротора размещены в двух других ячейках ротора. К недостаткам данного устройства можно отнести следующие: образование свода из порошкообразного материала на входе в питатель, наличие застойных зон материала между лопастями в местах крепления их к валу ротора, что приводит к уменьшению производительности питателя и неравномерному дозированию материала.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является шлюзовой питатель пневмотранспортной установки [Авт. св. СССР №798001, В65G 53/46, 1981 г.], содержащий корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, установленный в корпусе с возможностью вращения от привода вал, имеющий радиальные каналы, закрепленный на валу ротор с ячейками, в донной части которых выполнены отверстия, соединенные с каналами вала посредством кольцевой полости выполненной внутри ротора. Недостатками шлюзового питателя являются сложность изготовления устройства за счет большого количества деталей ротора и соединения их с газопроводом; возможность попадания частиц сыпучего материала и пыли в кольцевую полость при остановке процесса дозирования и нарушении подачи сжатого воздуха; слеживаемость и сводообразование материала в донной части ячеек ротора; зависимость расхода газа через отверстия в ячейках ротора от расхода и запыленности транспортирующего газа.
Предлагаемое техническое решение позволяет повысить производительность процесса дозирования порошков, склонных к слеживаемости и сводообразованию, уменьшить вероятность образования застойных зон и сводов из порошка между лопастями питателя, обеспечить требуемую точность дозирования порошка за счет более полного опорожнения ячеек ротора, снизить вероятность засорения отверстий частицами порошка, исключить попадание частиц порошка в узлы трения.
Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве вал ротора выполнен полым, содержащим на боковой поверхности между лопастями ротора наклонные отверстия, расположенные в стенке вала под углом относительно радиальной оси симметрии вала. Отверстия выполнены с уменьшением диаметра в направлении радиальной оси.
Применение отверстий в стенке вала между лопастями ротора, направленных в сторону лопасти, через которые подается газ, например воздух, позволяет разрыхлять сыпучий материал, находящийся между лопастями ротора, что уменьшает вероятность образования застойных зон и сводов из материала между ними. Отверстия, расположенные под углом к стенке вала, позволяют подать газ непосредственно к поверхности лопасти, на которой происходит налипание сыпучего материала из-за действия сил трения и адгезии и формируется свод из частиц сыпучего материала. Ввод газа через отверстия с уменьшением их диаметра снижает засорение отверстий частицами порошка за счет воздействия на частицы материала скоростного напора газового потока и создания разрежения в полости вала.
Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан разрез шлюзового питателя; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 ротора питателя; на фиг.3 - сечение вала с отверстием, расположенным в стенке вала, где α - угол наклона отверстия относительно радиальной оси вала, проходящей через отверстие, ось обозначена r.
Шлюзовой питатель состоит из бункера 1, корпуса 2 с загрузочным и выгрузочным патрубками 3 и 4 соответственно. Внутри корпуса установлен ротор 5, состоящий из полого вала 6, на котором укреплены лопасти 7. Между лопастями в стенке вала выполнены наклонные отверстия 8, расположенные под углом относительно радиальной оси вала, проходящей через отверстия, сообщающиеся с внутренней полостью вала и обеспечивающие подачу газа в слой сыпучего материала, находящегося между лопастями 7. Ротор 5 установлен внутри корпуса 2 с помощью подшипников 9. Подача газа в полость вала осуществляется по трубе 10, установленной в уплотнительных кольцах 11. На крышке бункера расположен штуцер 12 для подачи сыпучего материала и фильтр 13 для очистки использованного газа и сообщения рабочего объема бункера с окружающей средой. Вращение ротора в корпусе питателя осуществляется с помощью соответствующей передачи 14 и привода (привод условно не показан).
Устройство работает следующим образом. Через штуцер 12 в бункер 1 подается сыпучий материал, который затем через загрузочный патрубок 3 поступает в корпус 2 и лопастями 7 ротора перемещается к выгрузочному патрубку 4. Скорость вращения ротора 5 регулируется скоростью вращения вала привода и передаточным отношением передачи 14, обеспечивающей требуемую производительность питателя. По трубе 10 в полость вала 6 подается газ, затем через отверстия 8 газ поступает в слой материала, сжижая дозируемый материал, находящийся между лопастями, и разрушая в нем своды. Скорость вводимого в слой сыпучего материала газа определяется диаметром отверстий 8, а также размером частиц дисперсного материала и расходом газа. Угол наклона α отверстий 8 относительно стенки вала 6 определяется свойствами дозируемого материала и положением застойных зон между лопастями ротора. Далее газ проходит через материал, находящийся в бункере, и после очистки в фильтре 13 от пыли выводится в атмосферу.
Использование предлагаемого шлюзового питателя обеспечивает по сравнению с существующими устройствами повышение производительности, надежности и точности процесса дозирования влажных и склонных к слеживаемости и сводообразованию сыпучих материалов, исключает попадание частиц материала в места соприкосновения трущихся между собой узлов и деталей питателя. Питатель применен для дозирования высокодисперсных сыпучих материалов.