ДОЗАТОР ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1998 года по МПК G01F11/00 

Изобретение относится к дозаторам порошков и может быть использовано для генерирования аэрозолей, необходимых при контроле фильтрующих устройств: респираторов, фильтров, предфильтров и т.п.

Известно устройство для дозирования порошкообразных веществ (авт.св. СССР N 173969, кл G 01 F 13/00 от 01.07.64), содержащее бункер, расположенные внутри него подпрессовывающий и укрепленный на валу дозирующие шнеки, а также 2 конуса, расположенные один над другим и соединенные своими основаниями. Подпрессовывающий шнек расположен по боковой поверхности нижнего конуса, при этом вал подпружинен. Порошкообразный материал транспортируется из зазора между подпрессовывающим шнеком и конической частью бункера к дозирующему шнеку. При этом в зоне расположения последнего создается избыточное давление, за счет которого порошок несколько подпрессовывается. Конусы служат для изменения величины зазора между бункером и шнеком.

Недостатком данного устройства является невозможность использования его для дозирования тонкодисперсных и склонных к агрегированию порошков. Для такого типа порошков исключается подпрессовывание их. При любом подпрессовывании образуются плотно зависающие в зазорах слои материала, которые трудно разрушить и обеспечить стабильное дозирование.

В другом устройстве (авт. св. СССР N 319850, кл. G 01 F 13/00 от 11.05.70) в бункере содержится вращающаяся сетчатая тарель. Порошок из бункера оседает на тарели и заполняет ее ячейки. Края бункера, плотно прижатые к тарели, счищают с ее поверхности часть порошка, выступающего из ячеек сетки, и уносятся отсосным устройством в поток.

Данное устройство не может быть использовано для дозирования тонкодисперсных порошков, обладающих большой адгезионной способностью, а также склонных к агрегированию. Порошки этого типа не могут равномерно поступать на сетку, что не позволяет получать стабильную во времени подачу.

За прототип предлагаемого изобретения может быть принято устройство для дозирования сыпучих материалов (авт. св. СССР N 562724, кл. G 01 F 13/00 от 22.12.75), которое содержит бункер с ворошителем, расположенные внутри бункера вертикальный вал с отражающим конусом и подпрессовывающим и дозирующим шнеками. Внутри вертикального вала установлен дополнительный вертикальный вал с возможностью вращения в направлении, противоположном направлению вращения вертикального вала, на конце которого расположен шарнирно закрепленный дозирующий шнек. На одном валу с дозирующим шнеком расположен конусный обратный шнек, а подпрессовывающий шнек выполнен в виде конусной пружины, прикрепленной большим основанием к нижней кромке отражающего конуса, на боковой поверхности которого выполнены щели с проходящими через них внутрь конуса косыми плоскостями, крепящимися к задней кромке щелей.

Недостатками данного дозатора является большая неравномерность дозирования склонных к агрегированию порошков. Расположение ворошителя только в одной точке вала не может препятствовать зависанию порошка в других точках бункера. Наличие в бункере различных движущихся устройств (шнеков, конусов и пружин) быстро приводит к их остановке и изнашиванию в случае дозирования тонкодисперсных абразивных порошков (например, шлифовальных микропорошков М-5, М-7 ГОСТ 3647-80), что также приводит к неравномерности дозирования. Более всего эти недостатки проявляются при дозировании тонкодисперсных порошков с малыми подачами (в диапазоне 0,5 - 1,5 г/мин и менее).

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, а именно повышение стабильности работы дозатора путем увеличения равномерности дозирования порошкообразных материалов, склонных к агрегированию, в том числе тонкодисперсных абразивных порошков.

Указанная цель достигается описываемым дозатором порошкообразных материалов, состоящим из бункера с расположенными внутри него вертикальным валом и приводом и укрепленным на валу ворошителем, выполненным в виде горизонтальных проволочных элементов, закрепленных с 2-х противоположных сторон вала на равном расстоянии друг от друга. Свободные концы элементов загнуты параллельно стенкам бункера, а нижний конец вала соединен с соосным ему вертикально расположенным проволочным контуром в виде ромба.

Отличительной особенностью дозатора является то, что ворошитель, выполненный в виде горизонтальных элементов, закрепленных с двух противоположных сторон вала, свободные концы которых загнуты параллельно стенкам бункера, имеет горизонтальные элементы, выполненные из пружинящей проволоки и закрепленные по всей длине вала на одинаковом расстоянии друг от драга. Элементы, расположенные на одной стороне вала, закреплены относительно элементов, расположенных на другой стороне вала, со смещением, равным половине расстояния между двумя соседними элементами. Вал снабжен соосным ему, вертикально расположенным, проволочным контуром в форме ромба, закрепленным на нижнем конце вала, при этом вершина нижнего угла ромба выполнена на уровне выходного отверстия бункера.

Из научно-технической литературы авторам не известен дозатор предлагаемой конструкции.

На чертеже показано устройство дозатора порошкообразных материалов.

Дозатор включает бункер 1, содержащий дозируемый порошок, вал мешалки с электроприводом 2, проходящий по оси бункера, проволочные элементы 3 и проволочный контур 4 в форме ромба.

Дозатор порошков работает следующим образом.

Через воронку (не показана) в бункере 1 засыпают дозируемый порошок, например тонкодисперсный порошок М-5 (ГОСТ 3647-80). Включают электропривод 2, вал с проволочными элементами 3 и контуром 4 начинает вращаться и порошок равномерно высыпается из отверстия. Равномерность подачи достигается за счет того, что горизонтальные проволочные элементы, расположенные в массе порошка, разрезают порошок на пласты, а боковые части элементов играют роль ворошителей. Зависание порошка в нижней части бункера устраняется вращающимся ромбообразным контуром.

Пример. Проводилось дозирование тонкодисперсного, склонного к агрегированию микропорошка М-5 ГОСТ 3647-80, имеющего размер частиц 1 - 5 мкм.

Подача порошка осуществлялась на вращающийся диск, с которого порошок всасывался эжектором и подавался в виде пылевоздушной смеси для измерения светорассеяния с помощью фотоэлектрического фотометра для аэрозолей - ФАН. Контроль за постоянством концентрации пыли осуществлялся также с помощью фотометра ФАН. Для получения сравнительных данных параллельно проводилось дозирование порошка известным дозатором (см. прототип). Результаты представлены в таблице.

Как следует из данных таблицы, предлагаемый дозатор обеспечивает большую стабильность работы (ниже значение коэффициента вариации) и может обеспечить значительно меньшую подачу порошка.

Использование предлагаемого дозатора порошка позволяет получать пыль для контроля различных средств пылеочистки со стабильными и воспроизводимыми характеристиками, что особенно важно при испытаниях по оценке качества индивидуальных и коллективных средств защиты от пыли.

Дозатор порошкообразных материалов используется для дозирования в поток газа твердых частиц с целью генерирования пылевоздушного потока, необходимого при контроле средств пылеочистки: респираторов, фильтров, предфильтров и т. п., и позволяет повысить стабильность работы дозатора путем увеличения равномерности дозирования порошкообразных материалов, склонных к агрегированию, в том числе тонкодисперсных абразивных порошков. Дозатор порошкообразных материалов включает бункер с расположенным внутри него вертикальным валом с приводом и укрепленным на валу ворошителем, выполненным в виде горизонтальных элементов, закрепленных с двух противоположных сторон вала, свободные концы которых загнуты параллельно стенкам бункера, имеет горизонтальные элементы, выполненные из пружинящей проволоки и закрепленные по всей длине вала на одинаковом расстоянии друг от друга. Элементы, расположенные на одной стороне вала, закреплены относительно элементов, расположенных на другой стороне вала, со смещением, равным половине расстояния между двумя соседними элементами. Вал снабжен соосным ему, вертикально расположенным, проволочным контуром в форме ромба, закрепленным на нижнем конце вала, при этом вершина нижнего угла ромба выполнена на уровне выходного отверстия бункера. Дозатор обеспечивает стабильную, воспроизводимую подачу порошков в течение длительного времени, что необходимо при генерировании пылевоздушного потока, используемого при контроле средств защиты от пыли. 1 ил. 1 табл.

Дозатор порошкообразных материалов, содержащий бункер с расположенным внутри него вертикальным валом с приводом и укрепленный на валу ворошитель, выполненный в виде горизонтальных элементов, закрепленных с двух противоположных сторон вала, свободные концы которых загнуты параллельно стенками бункера, отличающийся тем, что горизонтальные элементы ворошителя, выполненные из пружинящей проволоки, закреплены по всей длине вала на одинаковом расстоянии друг от друга, причем элементы, расположенные на одной стороне вала, закреплены относительно элементов, расположенных на другой стороне вала, со смещением, равным половине расстояния между соседними элементами, а вал снабжен соосным с ним вертикально расположенным проволочным контуром в форме ромба, закрепленным на нижнем конце вала, при этом вершина нижнего угла ромба выполнена на уровне выходного отверстия бункера.