RU2374162C2

RU2374162C2 - Lock feeder

Info

Publication number: RU2374162C2
Application number: RU2008101697/11A
Authority: RU
Inventors: Сергей Алексеевич Светлов (RU); Сергей Алексеевич Светлов; Надежда Сергеевна Левина (RU); Надежда Сергеевна Левина; Екатерина Александровна Соломина (RU); Екатерина Александровна Соломина
Priority date: 2008-01-15
Filing date: 2008-01-15
Publication date: 2009-11-27
Also published as: RU2008101697A

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention is related to devices for batching of loose materials inclined to arc formation, and may find application in food, construction, pharmaceutical, chemical and other industries. Lock feeder comprises hopper, vessel with loading and unloading nozzles, rotor installed inside vessel, comprising hollow shaft with blades. In shaft wall there are holes that communicate to shaft cavity and rotor cells. Holes in shaft wall are arranged at the angle relative to radial axis of shaft passing through hole. Holes are arranged with reduction of diametre.

EFFECT: invention makes it possible to increase efficiency, improve reliability and accuracy of highly dispersed loose materials batching process.

3 dwg

Description

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.The technical solution relates to the field of devices for dispensing bulk materials, prone to arch formation, and can find application in the food, construction, pharmaceutical, chemical and other industries.

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.Known pneumatic drum feeder for air transport systems [Auth. St. USSR No. 317590, B65G 53/10, 1970], containing radial blades made in the upper part with guides in which plate jumpers are installed, and a hatch for changing jumpers is mounted on the end wall of the housing. The disadvantages of the feeder are the uneven dispensing of powders due to their pulsating flow, the high probability of the formation of material arches at the moment of lack of movement of the material. In addition, this device has significant overall dimensions and is difficult to implement.

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.Known gate feeder pneumatic installation [Auth. St. USSR No. 1316959, B65G 53/46, 1985], comprising a housing with loading and unloading openings, a drive rotor mounted therein with a horizontal axis coaxial shaft with blades forming at least three equal cells, longitudinal and end sealing elements for rotor blades and rotor shaft seals, while the rotor shaft seals are placed in one of the cells, and the longitudinal and end sealing elements of the rotor blades are placed in two other rotor cells. The disadvantages of this device include the following: the formation of a vault of powdered material at the inlet to the feeder, the presence of stagnant zones of material between the blades at the points of their attachment to the rotor shaft, which leads to a decrease in the performance of the feeder and uneven metering of the material.

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.The closest technical solution to the proposed is the gateway feeder pneumatic installation [Auth. St. USSR No. 798001, B65G 53/46, 1981], comprising a housing with loading and unloading nozzles, a shaft installed in the housing rotatably from the drive, having radial channels, a rotor mounted on the shaft with cells in the bottom of which holes are made, connected to the channel of the shaft by means of an annular cavity made inside the rotor. The disadvantages of the gateway feeder are the complexity of manufacturing the device due to the large number of parts of the rotor and connecting them to the gas pipeline; the possibility of particles of bulk material and dust entering the annular cavity when the dosing process is stopped and the compressed air supply is interrupted; caking and caking of the material in the bottom of the rotor cells; the dependence of the gas flow through the holes in the rotor cells from the flow rate and dustiness of the transporting gas.

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.The proposed technical solution allows to increase the productivity of the dosing process of powders prone to caking and arching, to reduce the likelihood of stagnant zones and arches from the powder between the blades of the feeder, to provide the required accuracy of powder dosing due to more complete emptying of the rotor cells, to reduce the likelihood of clogging of the holes with powder particles, to exclude powder particles entering friction units.

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.This is achieved by the fact that in the proposed device the rotor shaft is made hollow, containing on the side surface between the rotor blades inclined holes located in the shaft wall at an angle relative to the radial axis of symmetry of the shaft. The holes are made with decreasing diameter in the direction of the radial axis.

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.The use of holes in the wall of the shaft between the rotor blades directed toward the blades through which gas, such as air is supplied, allows loosening of the bulk material located between the rotor blades, which reduces the likelihood of stagnation zones and arches from the material between them. The holes, located at an angle to the shaft wall, allow gas to be supplied directly to the surface of the blade, on which the bulk material is adhering due to the action of friction and adhesion forces and a set of particles of bulk material is formed. The introduction of gas through the holes with a decrease in their diameter reduces the clogging of the holes with powder particles due to the impact on the particles of the material of the high-pressure head of the gas stream and the creation of rarefaction in the shaft cavity.

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.The essence of the technical solution is illustrated by drawings, where figure 1 shows a section of a gateway feeder; figure 2 is a section aa in figure 1 of the rotor of the feeder; figure 3 is a cross-section of the shaft with a hole located in the wall of the shaft, where α is the angle of inclination of the hole relative to the radial axis of the shaft passing through the hole, the axis is designated 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).The lock feeder consists of a hopper 1, housing 2 with loading and unloading pipes 3 and 4, respectively. Inside the housing, a rotor 5 is installed, consisting of a hollow shaft 6, on which the blades are fixed 7. Between the blades in the shaft wall there are made inclined holes 8 located at an angle relative to the radial axis of the shaft passing through the holes communicating with the internal cavity of the shaft and supplying gas to a layer of granular material located between the blades 7. The rotor 5 is installed inside the housing 2 using bearings 9. Gas is supplied to the shaft cavity through a pipe 10 installed in the sealing rings 11. On the lid of the hopper p found on the rear connector 12 for supplying bulk material and a filter 13 for cleaning the gas used and messages hopper working volume with the environment. The rotation of the rotor in the housing of the feeder is carried out using the appropriate gear 14 and drive (drive conditionally not shown).

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.The device operates as follows. Bulk material is fed through the nozzle 12 to the hopper 1, which then passes through the loading pipe 3 into the housing 2 and moves by the rotor blades 7 to the discharge pipe 4. The speed of rotation of the rotor 5 is controlled by the speed of rotation of the drive shaft and the gear ratio of the gear 14, which provides the required performance of the feeder. Gas is supplied through the pipe 10 to the cavity of the shaft 6, then through the holes 8 the gas enters the material layer, liquefying the dosed material located between the blades, and destroying the arches in it. The speed of the gas introduced into the layer of bulk material is determined by the diameter of the holes 8, as well as by the particle size of the dispersed material and the gas flow rate. The inclination angle α of the holes 8 relative to the shaft wall 6 is determined by the properties of the dosed material and the position of the stagnant zones between the rotor blades. Next, the gas passes through the material located in the hopper, and after cleaning the filter 13 from dust is discharged into the atmosphere.

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.The use of the proposed lock feeder provides, in comparison with existing devices, an increase in the productivity, reliability and accuracy of the dosing process of wet and prone to caking and caking of bulk materials, eliminates the ingress of particles of material into the places of contact between the parts and parts of the feeder rubbing against each other. The feeder is used to dispense highly dispersed bulk materials.

Claims

A lock feeder containing a hopper, a housing with loading and unloading nozzles, a rotor installed inside the housing, consisting of a hollow shaft with blades, holes are made in the shaft wall communicating with the shaft cavity and rotor cells, characterized in that the holes in the shaft wall are angled relative to the radial axis of the shaft passing through the hole.