ПИТАТЕЛЬ СЫПУЧИХ И КОМКУЮЩИХСЯ КОМПОНЕНТОВ СТЕКОЛЬНОЙ ШИХТЫ Российский патент 1998 года по МПК C03B3/00 

Изобретение относится к обработке отдельных компонентов стекольной шихты и может быть использовано в стекольной промышленности в подготовке шихты для варки стекла. Возможно использование питателя в производстве других строительных материалов, а также в химической, металлургической и пищевой промышленности.

Сущность изобретения касается области дозирования сыпучих и комкующихся материалов с меняющимися характеристиками по сыпучести, влажности, склонности к комкованию типа сульфата, доломита, фосфора и т.п.

В производстве стекольной шихты применяются 7-8 компонентов с различными физическими свойствами. Большинство используемых компонентов представляют из себя порошкообразные тонкодисперсные материалы, для дозирования которых применяют весовые дозаторы с гравитационными, вибрационными, шнековыми и барабанными (секторными) питателями.

Вибрационные питатели нашли широкое применение как для сыпучих, так и для комкующихся материалов, но они отличаются значительным пылением и повышенным шумом. Кроме того, в вибрационных питателях возможен непредсказуемый срыв материала с вибрационного лотка, что существенно ухудшает технические характеристики подобных питателей.

Гравитационные питатели используются только для хорошо сыпучих материалов и не могут использоваться для комкующихся материалов.

Барабанные и секторные питатели имеют ряд преимуществ по сравнению с вибрационными питателями. Такой питатель имеет вращающийся барабан, разделенный радиальными стенками в общем случае на несколько отсеков. Секторный питатель может иметь как горизонтальную, так и вертикальную ось вращения. Секторный питатель устанавливается под бункером с материалом. Выдача материала обеспечивается за счет поочередного заполнения и опорожнения отсеков в процессе вращения. Однако секторные питатели с горизонтальной осью вращения имеют ряд недостатков. Увеличение скорости вращения питателя с целью повышения производительности ограничено из-за неполного заполнения отсеков материалов, что нарушает нормальную работу.

Использование секторных питателей для сыпучих материалов (песок, полевой шпат и др. ) ограничено из-за возможности сквозного просыпания материалов. Дозирование же секторными питателями с горизонтальной осью вращения сильнокомкующихся материалов приводит к залипанию секторов.

Секторные питатели с вертикальной осью вращения позволяют дозировать как сыпучие, так и комкующиеся материалы. Известен, например, секторный питатель с вертикальной осью вращения и эксцентричным расположением загрузочного и разгрузочного отверстий, что исключает сквозное просыпание легкосыпучих материалов. [2]
Недостатком данного питателя является склонность залипания отдельных секторов при дозировании сильнокомкующихся материалов, так как заполнение отдельных секторов под загрузочным отверстием осуществляется под действием веса столба материала в бункере над питателем, а опорожнение секторов происходит лишь за счет собственного веса материала одного сектора. Поэтому применение подобного питателя для компонентов с широким спектром свойств материала ограничено.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является тарельчатый питатель плохо сыпучих и слипающихся материалов, содержащий вращающийся спиральный нож для принудительной выгрузки материала и три дополнительных скребка, являющихся побудителями расхода. Силосы и бункера, оборудованные такими питателями, имеют центральное выпускное отверстие круглой формы, над которым смонтирован вертикально конический рассекатель потока, прикрывающий отверстие. Выгрузка материала осуществляется с помощью вращающегося лопастного скребка в форме спирального ножа с направлением навивки противоположным вращением, который захватывает нижние слои материала, перемещая его в радиальном направлении к краю тарелки. Три дополнительных скребка, вращаясь с большей скоростью, осуществляют непрерывную и равномерную подачу материала в проем между конусом и днищем питателя [2].

Однако данный питатель имеет низкую точность дозирования комкующихся компонентов и возможность срыва и сквозного просыпания при хорошей сыпучести материала.

Целью изобретения является предотвращение самопроизвольного истечения и повышение точности дозирования материалов.

Поставленная цель достигается тем, что известный питатель сыпучих и комкующихся компонентов, содержащий загрузочный бункер, цилиндрический корпус, спиральные ножи, установленные с возможностью вращения, выгрузочные отверстия и привод, дополнительно снабжен неподвижными спиральными ножами с направлением навивки, противоположным навивке спиральных вращающихся ножей.

На фиг. 1 изображен осевой разрез питателя; на фиг. 2 - поперечный разрез питателя; на фиг. 3 - питатель в изометрии.

Питатель сыпучих и комкующихся компонентов стекольной шихты содержит цилиндрический корпус 1, который с помощью загрузочного патрубка 2 цилиндрической формы соединяется с конусной частью бункера 3 с дозируемым материалом; четыре лопастных скребка в форме спирального ножа 4 с направлением навивки (изгиба), противоположным вращению; четыре неподвижных ножа 5 с направлением навивки, совпадающим с вращением питателя; четыре выгрузочных отверстия 6; привод 7.

Питатель работает следующим образом. Материал из бункера 3 через загрузочный патрубок 2 под действием силы тяжести поступает в цилиндрический корпус 1 питателя, где захватывается вращающимися против часовой стрелки спиральными ножами 4, которые начинают перемещать материал в радиальном направлении. Радикальное перемещение материала от центра питателя к его краям обеспечивается спиралевидной формой вращающихся ножей 4. При вращении ножей 4 за счет разных коэффициентов трения между материалом и днищем питателя, а также между частицами внутри самого дозируемого компонента материал начинает перемещаться, скользя по криволинейной поверхности ножей 4 к краям цилиндрического корпуса 1. Причем при вращении питателя материал равномерно распределяется по днищу питателя слоем более тонким, чем он захватывается в загрузочном патрубке 2. Это объясняется тем, что при равной угловой скорости вращения отдельных частей материала линейная скорость тем больше, чем дальше материал перемещается от центрального загрузочного окна к краям питателя. Кроме того, площадь днища питателя за вычетом площади загрузочного отверстия в 4. . .9 раз больше площади загрузочного отверстия, что также способствует распределению материала более тонким слоем к краям питателя по отношению к центру.

При дозировании хорошо сыпучих материалов спиралевидные ножи 4 достаточно эффективно перемещают материал от центра питателя к его краям. При дозировании же комкующихся компонентов с меняющейся влажностью возможна задержка материала между лопастями ножей 4 в объеме, ограниченном площадью загрузочного патрубка 2. Для предотвращения этого явления и повышения эффективности работы питателя на днище питателя установлены четыре неподвижных ножа 5 с направлением навивки, совпадающим с направлением вращения ножей 4.

Высота лопастей неподвижных ножей 5 в 5...10 раз меньше высоты лопастей вращающихся ножей. Неподвижные ножи начинают так же как и подвижные от оси вращения питателя, а заканчивается по краю днища корпуса 1 питателя выгрузочными отверстиями 6, выполненными в форме сегментов и расположенными радиально. Причем по ходу движения материала выгрузочное отверстие имеет криволинейный срез, совпадающий с формой спиралевидного вращающегося ножа 4, а с другой стороны выгрузочное отверстие ограничено участком неподвижного ножа 5, прилегающего к цилиндрической боковой поверхности корпуса 1.

При вращении подвижных ножей 4 материал, склонный к комкованию при наличии неподвижных ножей 5, встречает сопротивление, противоположное направлению вращения, и вытесняется из центра загрузочного отверстия к радиально расположенным выгрузочным отверстиям. Поскольку материал распределяется тонким слоем по днищу корпуса 1, то истечение материала из питателя осуществляется равномерным тонким слоем из четырех отверстий 6. Залипание днища корпуса 1 материалом исключается, так как трение дозируемого материала о металлическое дно питателя меньше внутреннего трения частиц комкующегося компонента, который за счет действия вращающихся ножей и противодействия неподвижных ножей, имеющих противоположную навивку, эффективно вытесняется в радиальном направлении от центра к краям. Наличие неподвижных ножей 5 так же препятствует залипанию лопастей непосредственно под цилиндрической частью загрузочного патрубка 2.

Таким образом, использование предлагаемого изображения в процессах, связанных с дозированием сыпучих и комкующихся материалов, повышает точность дозирования за счет более равномерной выгрузки материала, исключает сквозное просыпание, предотвращает залипание лопастей материалом и расширяет область его применения.

Конструкция питателя соединяет в себе преимущества секторных питателей с вертикальной осью вращения и тарельчатых со спиралевидным вращающимся ножом.

Изобретение относится к обработке отдельных компонентов стекольной шихты и может быть использовано в стекольной промышленности в подготовке шихты для варки стекла. Сущность изобретения: питатель сыпучих и комкующихся компонентов, содержащий загрузочный бункер, цилиндрический корпус, спиральные ножи, установленные с возможностью вращения, выгрузочные отверстия и привод, дополнительно снабжен неподвижными спиральными ножами с направлением навивки, противоположным направлению навивки спиральных вращающихся ножей. Дозируемый материал за счет действия вращающихся ножей и противодействия неподвижных ножей эффективно вытесняется в радиальном направлении от центра питателя к выгрузочным отверстиям в независимости от меняющейся влажности и способности комкования. 3 ил.

Питатель сыпучих и комкующихся компонентов стекольной шихты, содержащий загрузочный бункер, цилиндрический корпус, спиральные ножи, установленные с возможностью вращения, выгрузочные отверстия и привод, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен неподвижными спиральными ножами с направлением навивки, противоположным навивке спиральных вращающихся ножей.