Электростатический затвор дозатора сыпучих материалов Советский патент 1992 года по МПК G01F13/00 

Изобретение относится к технике дозирования сыпучих материалов и, в частности, к устройствам регулирования расходных характеристик дозаторов.

Известен электростатический затвор дозатора, представляющий собой установленные в дозировочном канале заземленный кольцевой электрод и расположенный коаксиально первому центральный электрод, который через коммутатор подключен к двум заземленным источникам напряжения противоположной полярности. Управление истечением материала при использовании данного затвора осуществляется за счет воздействия на материал запирающего электрического поля одного знака и отпирающего поля противоположной полярности.

Однако такой способ управления неприменим или не обеспечивает требуемой

надежности при работе с материалами, неоднородными по дисперсности размеров частиц и диэлектрических характеристик, так как величина напряженности электрического поля, требуемая для эффективного отпирания истечения за счет компенсации остаточного заряда в материале, должна регулироваться с учетом изменения свойств последнего. Иначе при приложении отпирающего поля либо оказывается недокомпен- сированным заряд, созданный в материале запирающим полем, и истечение материала не происходит, либо отпирающее поле само оказывается достаточным для запирания истечения.

Целью изобретения является повышение надежности работы электростатического затвора дозатора сыпучих материалов.

VJ

Ь

Јь

4 Ю О

На фиг.1 представлена схема электростатического затвора дозатора сыпучих материалов; на фиг.2 - диаграмма изменения управляющего напряжения на второй (коммутируемой) группе электродов в процессе работы затвора, и диаграмма изменения расхода материала через затвор; на фиг.З - затвор, план, два варианта исполнения: а - многощелевой, б- коаксиальный.

Электростатический затвор дозатора сыпучих материалов содержит полесоздаю- щие электроды затвора, выполненные в виде двух групп рассекателей потока 1 и 2, установленные в дозировочном канале расходного бункера 3 и через переключатель 4 подключенные к накопительным конденсаторам 5. Каждый из конденсаторов 5 через коммутатор 6 подключен к одному из источников 7 и 8 питания затвора.

Запирание затвора осуществляется при включенном коммутаторе 6 вне зависимости от положения переключателя 4 за счет поляризации частиц материала, находящегося в рабочих зазорах затвора, электроста- тическим полем, созданным между группами электродов 1 и 2 одним из источников напряжения 7 или 8. При этом накопительные конденсаторы 5 через контакты коммутатора заряжаются до напряжений питания источников.

Для отпирания затвора коммутатором 6 отключают цепи зарядки конденсаторов 5 и осуществляют последовательные переключения переключателя 4. При этом через переключатель 4 за счет перезаряда собственной электрической емкости затвора происходит разряд накопительных конденсаторов 5, вследствие чего при каждом новом переключении подаваемое на электроды затвора напряжение убывает. Таким образом, в процессе отпирания затвора на его полесоздающие электроды подается знакопеременное убывающее во времени по амплитуде напряжение, вследствие чего к моменту разряда конденсаторов 5 осуще- ствляется полная деполяризация находящегося в межэлектродном пространстве материала, силы электростатического взаимодействия между частицами материала и полесоздающими электродами уменьшают- ся и происходит отпирание затвора.

Регулирование расходных характеристик затвора осуществляется (фиг.2) за счет изменения длительности т и периода Т следования электрических импульсов запира- ния затвора. Здесь на верхней диаграмме приведено в качестве примера изменение во времени управляющего напряжения Us(t) на электростатическом затворе, а на нижней диаграмме показано соответствующее

управляющему воздействию изменение расхода Q(t) материала через затвор от нулевого значения до максимального Омакс, определяемого суммарным проходным сечением затвора.

Выполнение дополнительных полесоз- дающих электродов затвора в виде двух групп рассекателей создает возможность увеличивать суммарное проходное сечение затвора и тем самым повышать его пропускную способность без сопутствующего этому в известных решениях повышения рабочего напряжения полесоздающих источников. Кроме того, выполнение электродов в виде рассекателей способствует стабилизации величины давления, создаваемого надзат- ворным столбом материала в проходном сечении затвора, и тем самым обеспечивает более устойчивую и надежную работу устройства.

Дальнейшее повышение надежности работы затвора, особенно при дозировании продуктов, представляющих собой смесь диэлектрических и проводящих электрический ток материалов или порошков металлов, обеспечивается за счет того, что рабочие поверхности рассекателей по крайней меры второй группы выполнены с электроизоляционным покрытием, величина электрической прочности которого превышает величину рабочего напряжения источников напряжения. Тем самым предотвращается возможность электрического замыкания между электродами через дозируемый материал и повышается безопасность эксплуатации затвора за счет исключения искрообразования и поражения током при обслуживании затвора.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1.Электростатический затвор дозатора сыпучих материалов, содержащий образованный заземленным первым электродом дозировочный канал, внутри которого размещен второй электрод, связанный с двумя разномерными заземленными источниками напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены коммутатор, накопительные конденсаторы, переключатель и дополнительные электроды, второй электрод через переключатель соединен с одним из накопительных конденсаторов, каждый из которых через коммутатор подключен к выходу одного из разнополярных заземленных источников напряжения, причем второй и дополнительные электроды выполнены в виде рассекателей потока, которые установлены в рабочем сечении дозировочного канала, причем одна часть дополнительных электродов подключена к заземленному первому электроду и образует с ним первую группу электродов, а другая - к второму электроду и образует с ним вторую группу электродов, при этом дополнительные электроды первой группы размещены между электродами второй группы.

2.Затвор по п. 1,отличающийся тем, что рабочие поверхности рассекателей по крайней мере второй группы выполнены с электроизоляционным покрытием, величина электрической прочности которого превышает величину рабочего напряжения источников напряжения.

Использование: регулирование расходных характеристик при дозировании сыпучих материалов. Сущность изобретения: в рабочем сечении дозировочного канала установлены две группы электродов. Первая группа электродов включает первый заземленный электрод, подключенный к части дополнительных электродов-рассекателей потока, а вторая - оставшуюся часть электродов-рассекателей потока, подключенных к второму электроду-рассекателю потока. Дополнительные электроды первой группы размещены между дополнительными электродами второй группы. Второй электрод подключен через переключатель с одним из двух накопительных конденсаторов, каждый из которых через коммутатор подключен к выходу одного из разнополяр- ных заземленных источников напряжения. Затвор закрыт при включенном коммутаторе за счет электростатического поля между электродами первой и второй групп. Затвор открыт при отключенной цепи зарядки конденсаторов. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. сл

им Фиг. {

Риг.5