Питатель

Питатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Техническое решение относится к области устройств для дозирования сыпучих материалов, склонных к сводообразованию, и может найти применение в строительной, пищевой, фармацевтической, химической и других отраслях промышленности.

Известен пневмобарабанный питатель к аэротранспортным системам [авт. св. СССР №317590, В 65 G 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 шлюзовый питатель пневмотранспортной установки [авт. св. СССР №1316959, В 65 G 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 питатель [Воробьев А.А. и др. Пневмотранспортные установки. - Л.: Машиностроение, 1969. - C.146-149], содержащий бункер, корпус с загрузочным и выгрузочным патрубками, соосно установленный в корпусе ротор с лопастями, а также фильтр.

Недостатками данного устройства являются образование сводов из порошкообразных материалов при поступлении их в ротор; неравномерность подачи материала; уплотнение материала около стенок корпуса, в загрузочном патрубке и бункере.

Предлагаемое техническое решение позволяет снизить давление и расход воздуха, подаваемого на разрушение сводов, уменьшить пыление материала, выходящего из питателя за счет направленной подачи воздуха в зону загрузки питателя.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве, состоящим из бункера, корпуса с загрузочным и выгрузочным патрубками, соосно установленного в корпусе ротора с лопастями, а также фильтра, вал выполнен полым, в лопастях и стенке вала выполнены отверстия, при этом внутри вала в уплотнительных элементах установлена труба с отверстием прямоугольной формы в ее стенке, сообщающимся с отверстиями в стенке вала и лопастях ротора и направленным в сторону загрузочного патрубка, причем между стенкой вала и боковой поверхностью трубы установлены уплотнительные элементы, препятствующие проходу воздуха к лопастям, находящимся в нижней части корпуса. Расстояния между уплотнительными элементами, краями отверстия в трубе, расположенными по ширине этого отверстия, и лопастями определяются из условия α₁>α₂>α₃, где α₁ - угол между уплотнительными элементами; α₂ - угол между указанными краями отверстия в трубе; α₃ - угол между осями отверстий в соседних лопастях.

Применение полого вала с отверстиями в стенке и расположенной внутри вала в уплотнительных элементах трубы с отверстием прямоугольной формы в ее стенке, направленным в сторону загрузочного патрубка, обеспечивает направленную подачу воздуха через лопасти ротора к стенкам загрузочного патрубка, где высока вероятность образования сводов из дозируемого сыпучего материала, что также уменьшает пыление материала и потери давления воздушного потока.

Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан разрез питателя; на фиг.2 - сечение А-А вала ротора питателя; на фиг.3 - поперечное сечение Б-Б вала ротора.

Питатель состоит из бункера 1, корпуса 2 с загрузочным 3 и выгрузочным 4 патрубками, соответственно. Внутри корпуса установлен ротор 5, состоящий из полого вала 6, на котором укреплены лопасти 7. В лопастях и стенке вала выполнены, соответственно, отверстия 8 и 9, сообщающиеся между собой и внутренней полостью вала. Ротор 5 установлен внутри корпуса 2 с помощью подшипников 10. Подача воздуха в полость вала осуществляется по трубе 11, установленной в уплотнительных кольцах 12. В трубе 11 на ее боковой поверхности выполнено отверстие 13 прямоугольной формы, обеспечивающее подачу воздуха в верхнюю часть корпуса питателя в направлении загрузочного патрубка 3. На крышке бункера расположен штуцер 14 для подачи сыпучего материала и фильтр 15 для очистки использованного для сводоразрушения материала воздуха и сообщения рабочего объема бункера с окружающей средой. Вращение ротора в корпусе питателя осуществляется с помощью соответствующей передачи 16 и привода (не показан). Между внутренней поверхностью вала и боковой стенкой трубы установлены уплотнительные элементы 17, препятствующие проходу воздуха к другим лопастям ротора, находящимся в нижней части корпуса 2. Соотношение между шириной отверстия в трубе 11, расстояниями между лопастями 7 ротора и уплотнительными элементами 17 задаются соответствующими углами, определяемыми относительно оси ротора. Угол между уплотнительными элементами 17, расположенными между трубой и валом ротора обозначен α₁; угол между краями отверстия 13 в трубе - α₂; угол между осями отверстий 9 в соседних лопастях - α₃. Выбор размеров в конструкции питателя задается условием: α₁>α₂>α₃.

Устройство работает следующим образом. Через штуцер 14 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 16, обеспечивающей требуемую производительность питателя. По трубе 11 через отверстие 13 в полость вала 6 подается воздух, затем через отверстия 8 и 9 воздух поступает в слой дозируемого материала, разрушая в нем своды. Расход вводимого в слой сыпучего материала воздуха определяется свойствами сыпучего материала, диаметром отверстий 9 и расположением их на торцевой поверхности лопасти, а также напорной характеристикой вентиляционного оборудования. Далее воздух проходит через материал, находящийся в загрузочном патрубке 3 и бункере 1, и после очистки в фильтре 15 от пыли выводится в атмосферу.

Использование предлагаемого питателя обеспечивает по сравнению с существующими устройствами снижение давления и расхода воздуха, подаваемого на разрушение сводов; уменьшение пыления материала, выходящего из питателя; повышение точности дозирования сыпучих материалов, склонных к сводообразованию и комкованию. Питатель использован для дозирования сыпучих материалов в экструдеры при получении пищевых продуктов и выгрузки химических веществ из аппаратов.

1. Питатель, содержащий бункер, корпус с загрузочным и выгрузочным патрубками, соосно установленный в корпусе ротор с лопастями, а также фильтр, отличающийся тем, что вал выполнен полым, в лопастях и стенке вала выполнены отверстия, при этом внутри вала в уплотнительных элементах установлена труба с отверстием прямоугольной формы в ее стенке, сообщающимся с отверстиями в стенке вала и лопастях ротора и направленным в сторону загрузочного патрубка, причем между стенкой вала и боковой поверхностью трубы установлены уплотнительные элементы, препятствующие проходу воздуха к лопастям, находящимся в нижней части корпуса.

2. Питатель по п.1, отличающийся тем, что расстояния между уплотнительными элементами, краями отверстия в трубе, расположенными по ширине этого отверстия, и лопастями определяются из условия α₁>α₂>α₃, где α₁ - угол между уплотнительными элементами; α₂ - угол между указанными краями отверстия в трубе; α₃ - угол между осями отверстий в соседних лопастях.