ДОЗАТОР-УПЛОТНИТЕЛЬ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1998 года по МПК B65B1/36 B65B1/20 

Изобретение предназначено для выгрузки, объемного дозирования с одновременным уплотнением сыпучих материалов из бункеров и силосов и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности.

Известен питатель-дозатор для слабо сыпучих материалов, содержащий емкость с выгрузочным отверстием, внутри которой на вращающемся валу расположены дозирующий секторный ротор и лопастной рыхлитель, а между ними установлен над выгрузочным отверстием секторный козырек с упругими элементами [1].

К недостаткам указанного питателя-дозатора относятся следующие. Наличие секторного козырька между рыхлителем и дозирующим ротором не исключает вероятности проскока сыпучего материала из бункера в разгрузочное отверстие, а также требуется значительная мощность привода на вращение лопастного рыхлителя и дозирующего секторного ротора, находящихся в толще материала.

Известно также бункерное устройство, содержащее разъемный корпус с расположенным в периферийной части днища разгрузочным отверстием. В разъемном корпусе концентрично установлена неподвижная полая ось, в опорах качения которой расположен вертикальный вал, на верхнем конце вала жестко закреплена цилиндрическая часть рассекателя на которой размещены один под другим рыхлитель, состоящий из радиально укрепленных на валу штырей и закрепленных на корпусе упругих элементов для взаимодействия со штырями и два секционных лопастных ротора, имеющие одинаковые секции и разделенные плоской диафрагмой с пересыпным отверстием, выполненным со стороны противоположной разгрузочному отверстию. Лопасти роторов соединены по периферии обечайкой. Высота лопастей верхнего ротора составляет 1 - 1,5 высоты лопастей нижнего ротора, площадь отверстия в диафрагме составляет 1 - 1,8 площади секции нижнего ротора. [Авторское свидетельство СССР N 1772058, кл. B 65 G 65/30, 1992 - прототип.]
Однако в прототипе не обеспечивается качественное дозирование сыпучего материала. Это связано с тем, что сыпучий материал попадает из объема бункера в верхнюю камеру с неодинаковой объемной плотностью и в бункерном устройстве нет элементов обеспечивающих далее равномерность объемной плотности, с какими свойствами попадает сыпучий материал во входную камеру в такими же свойствами выходит через разгрузочное отверстие.

Этот недостаток может быть устранен введением новых элементов, обеспечивающих уплотнение материала в процессе его дозирования, что позволяет достичь равномерную объемную плотность.

Задачей изобретения является интенсификация процессов дозирования сыпучего материала с одновременным его уплотнением.

Предлагается дозатор-уплотнитель сыпучего материала, содержащий разъемный корпус с расположенным в периферийной части днища разгрузочным отверстием, размещенную в корпусе неподвижную полую ось, внутри которой установлен с возможностью вращения вал с укрепленным на нем сверху рассекателем, на цилиндрической части которого установлен рыхлитель. В окнах цилиндрической части рассекателя установлена с возможностью радиального перемещения два расположенных один под другим секционных лопастных ротора. Для ограничения их радиального перемещения неподвижная полая ось снабжена жестко закрепленными на ней кулачками. Между рыхлителем и верхним ротором в корпусе установлена крышка с входным отверстием, а между роторами установлена диафрагма с отверстием, выполненным со стороны, противоположной разгрузочному отверстию. Диафрагма делит корпус на две камеры. Цилиндрическая часть корпуса верхней камеры установлена эксцентрично по отношению к оси и валу в направлении входного отверстия, а цилиндрическая часть корпуса нижней камеры установлена эксцентрично по отношению к оси и валу в направлении отверстия диафрагмы. Цилиндрические части камер корпуса снабжены перфорацией и закрыты кожухами. Высота верхнего и нижнего роторов принимает такой, чтобы объем секторной полости, находящейся над отверстием в диафрагме составлял 1 - 1,5 объема секторной полости, находящейся под этим отверстием. Форма отверстия в диафрагме соответствует форме секции верхнего ротора, а площадь этого отверстия равна площади секции верхнего ротора. Форма входного отверстия в крышке соответствует форме секции верхнего ротора, а площадь этого отверстия равна площади секции верхнего ротора.

В предлагаемом дозаторе-уплотнителе рыхлитель может быть выполнен, например, в виде шнека.

На фиг. 1 представлен дозатор-уплотнитель; на фиг. 2 - разрез А-А; на фиг. 3 - отверстия в стенке корпуса.

Дозатор-уплотнитель сыпучих материалов содержит разъемный корпус 1 с крышкой 2, в которой имеется входное отверстие 3, и днищем 4 с разгрузочным отверстием 5 и подсоединенным к нему патрубком 6. Внутри корпуса 1 установлена неподвижная полая ось 7, в опорах качения 8 которой размещен вертикальный вал 9. Привод вращения вала 9 осуществляется от мотор-редуктора 10 через клиноременную передачу 11. На верхнем конце вала 9 закреплена цилиндрическая часть рассекателя 12, к которой соосно крепится рыхлитель 13, выполненный, например в виде витка шнека. В прямоугольных окнах цилиндрической части рассекателя 12 установлены лопасти роторов 14 и 15, с возможностью радиального перемещения. На неподвижной полой оси 7 закреплены кулачки 16 и 17, ограничивающие радиальное перемещение лопастей. Плоская диафрагма 18 размещена между роторами 14 и 15 и делит корпус на две камеры, сообщающиеся пересыпным отверстием 19 в диафрагме 18. Цилиндрическая часть корпуса верхней камеры установлена эксцентрично по отношению к оси 7 и валу 9 в направлении входного отверстия 3, а цилиндрическая часть корпуса нижней камеры установлена эксцентрично по отношению к оси 7 и валу 9 в направлении отверстия 19 диафрагмы 18. Цилиндрические части камер корпуса 1 снабжены перфорацией и закрыты кожухами 20.

Устройство работает следующим образом.

Устройство фланцем корпуса 1 присоединяется к бункеру (показан на фиг. 1 пунктиром) таким образом, что является продолжением емкости бункера в зоне выгрузки сыпучего материала. При вращении вала 9 от привода 10 сыпучий материал, загруженный в накопительный бункер, под действием витка шнека через входное отверстие 3 крышки 2 заполняет попеременно наибольшую по объему секторную полость ротора 14. Далее лопасти ротора 14 перемещают сыпучий материал в пересыпное отверстие 19 диафрагмы 18, выполненное со стороны, противоположной входному отверстию 3. При вращении вала 9 лопасти скользят внешними торцами по внутренней поверхности стенки корпуса имеющей множество мелких отверстий, а внутренними торцами по поверхности кулачка 16 и одновременно убираются внутрь цилиндрической части рассекателя 12, при этом объем секторных полостей уменьшается, что обеспечивает уплотнение сыпучего материала. Воздух из сыпучего материала выходит через множество мелких отверстий в стенке корпуса в отсек, образованный стенкой корпуса и кожухом 20. Через пересыпное отверстие 19 диафрагмы 18 сыпучий материал поступает из наименьшей по объему секторной полости ротора 14 в наибольшую по объему секторную полость ротора 15, который также уплотняет сыпучий материал и подает порции сыпучей среды в разгрузочный патрубок 6, выполненный со стороны, противоположной пересыпному отверстию 18 на дальнейшую переработку.

Высота лопастей верхнего и нижнего роторов принимается таким образом, чтобы объем секторной полости, находящейся над пересыпным отверстием в диафрагме составлял 1 - 1,5 объема секторной полости, находящейся над пересыпным отверстием.

Данный диапазон соотношения высоты лопастей зависит от физико-механических свойств сыпучих материалов. Для хорошо сыпучих материалов надо принимать меньшие значения, а для трудно сыпучих материалов - большие значения.

Уменьшение объема секторной полости верхнего ротора меньше 1 объема секторной полости нижнего ротора не обеспечивает полного заполнения секторных полостей последнего, а увеличение более 1,5 объема секторной полости нижнего ротора приведет к возрастанию мощности привода на вращение роторов.

Форма отверстия в диафрагме соответствует форме секции верхнего ротора, а площадь отверстия равна площади секции верхнего ротора. Форма входного отверстия в крышке соответствует форме секции верхнего ротора, в площадь отверстия равна площади секции верхнего ротора.

Таким образом, конструкция дозатора-уплотнителя позволяет интенсифицировать процесс дозирования сыпучего материала с одновременным его уплотнением. Это достигается за счет эксцентричного расположения камер корпуса по отношению к оси и валу, новой конструкции секционных лопастных роторов, образующих замкнутые и переменные по объему секторные полости. Замкнутость секторных полостей верхней камеры обеспечивается за счет введения крышки с входным отверстием, в которое сыпучий материал подается рыхлителем, выполненным, например осуществляется через множество мелких отверстий в цилиндрических частях камер корпуса.

Использование: изобретение предназначено для выгрузки, объемного дозирования с одновременным уплотнением сыпучих материалов. Сущность: предлагается дозатор-уплотнитель сыпучего материала, содержащий разъемный корпус с расположенным в периферийной части днища разгрузочным отверстием, размещенную в корпусе неподвижную полую ось, внутри которой установлен с возможностью вращения вал с крепленным на нем сверху рассекателем, на цилиндрической части которого установлен рыхлитель. В окнах цилиндрической части рассекателя установлены с возможностью радиального перемещения два расположенных один под другим секционных лопастных ротора. Для ограничения их радиального перемещения неподвижная полая ось снабжена жестко закрепленными на ней кулачками. Между рыхлителем и верхним ротором в корпусе установлена крышка с входным отверстием, а между роторами установлена диафрагма с отверстием, выполненным со стороны, противоположной разгрузочному отверстию. Диафрагма делит корпус на две камеры. Цилиндрическая часть корпуса верхней камеры установлена эксцентрично по отношению к оси и валу в направлении входного отверстия, а цилиндрическая часть корпуса нижней камеры установлена эксцентрично по отношению к оси и валу в направлении отверстия диафрагмы. Цилиндрические части камер корпуса снабжены перфорацией и закрыты кожухами. Высота верхнего и нижнего роторов принимается такой, чтобы объем секторной полости, находящейся над отверстием в диафрагме, составлял 1 - 1,5 объема секторной полости, находящейся под этим отверстием. Форма отверстия в диафрагме соответствует форме секции верхнего ротора, а площадь этого отверстия равна площади секции верхнего ротора. Форма входного отверстия в крышке соответствует форме секции верхнего ротора, а площадь этого отверстия равна площади секции верхнего ротора. В предлагаемом дозаторе-уплотнителе рыхлитель может быть выполнен, например, в виде шнека. 1 з.п. ф-лы. 3 ил.

1. Дозатор-уплотнитель сыпучего материала, содержащий разъемный корпус с расположенным в периферийной части днища разгрузочным отверстием, размещенную в корпусе неподвижную полую ось, внутри которой установлен с возможностью вращения вал с укрепленным на нем сверху рассекателем, на цилиндрической части которого установлен рыхлитель, и два расположенных один под другим секционных лопастных ротора, разделенных диафрагмой с отверстием, выполненным со стороны, противоложной разгрузочному отверстию, которая делит корпус на две камеры, отличающийся тем, что дополнительно в корпусе между рыхлителем и верхним ротором установлена крышка с входным отверстием, выполненным со стороны разгрузочного отверстия, цилиндрическая часть корпуса верхней камеры установлена эксцентрично по отношению к оси и валу в направлении входного отверстия, а цилиндрическая часть корпуса нижней камеры установлена эксцентрично по отношению к оси и валу в направлении отверстия диафрагмы, секционные лопастные роторы установлены в окнах цилиндрической части рассекателя с возможностью радиального перемещения, для ограничения которого неподвижная полая ось снабжена жестко закрепленными на ней кулачками, цилиндрические части камер корпуса снабжены перфорацией и закрыты кожухами, высота верхнего и нижнего роторов принимается такой, чтобы объем секторной полости, находящейся над пересыпным отверстием в диафрагме, составлял 1 1,5 объема секторной полости, находящейся под этим отверстием, форма отверстия в диафрагме соответствует форме секции верхнего ротора, а площадь этого отверстия равна площади секции верхнего ротора, форма входного отверстия в крышке соответствует форме секции верхнего ротора, находящейся под этим отверстием, а площадь входного отверстия равна площади секции верхнего ротора. 2. Дозатор-уплотнитель по п. 1, отличающийся тем, что рыхлитель выполнен в виде шнека.