Устройство для дозирования сыпучего материала

 

Использование: дозирование сыпучего материала (СМ) в технологические аппараты с обеспечением сохранения физико-химических свойств СМ и герметичности технологического аппарата. Сущность изобретения: на внутренней стороне корпуса 1 закреплена спираль 2. В корпусе 1 коаксиально спирали 2 размещен вал 3 с радиальными прямоугольными лопастями 4 в одной вертикальной плоскости. Лопасти 4 установлены без зазора относительно корпуса 1 и витков спирали. При повороте вала 3 на один оборот лопасти 4 без уплотнения перемещают СМ перед собой по спирали 2 корпуса 1 вниз. Через радиальные щели в спирали 2 все лопасти 4 поднимают вверх. Цикл повторяют. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 F 13/00

Дл

1 г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4825349/10 (22) 14.05.90 (46) 30.06.92. Бюл. М 24

{71) Краснодарский политехнический институт (72) Е.Н. Константинов и О.И. Никонов (53) 66.028(088.8) (56) Плановский А.Н. и др, Процессы и ат1параты химической технологии. M.; Химия, 1968, с.ЗЗ. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ

СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА (57) Использование: дозирование сыпучего материала (CM) в технологические аппараты с обеспечением сохранения физико-химиче„,„ Ы„„1744495 А1 ских свойств СМ и герметичности технологического аппарата, Сущность изобретения: на внутренней стороне корпуса 1 закреплена спираль 2. В корпусе 1 коаксиально спирали 2 размещен вал 3 с радиальными прямоугольными лопастями 4 в одной вертикальной плоскости. Лопасти 4 установлены без зазора относительно корпуса 1 и витков спирали. При повороте вала 3 на один оборот лопасти 4 без уплотнения перемещают СМ перед собой по спирали 2 корпуса 1 вниз.

Через радиальные щели в спирали 2 все лопасти 4 поднимают вверх. Цикл повторяют, 1 ил.

1744495

10

Изобретение относится к конструкциям устройств, предназначенных для подачи сыпучих материалов в различные технологические аппараты, и может быть использовано в пищевой, химической, эфиромасличной, фармацевтической промышленностях.

Известны лопастные питатели для сыпучих материалов, представляющие собой лопастной барабан, состоящий из 3-12 секторов, помещвнных в цилиндрический корпус. Материал, поступающий через воронку в верхней части корпуса, заполняет карманы, образуемые лопастями и торцовыми стенками барабана, и периодически равномерно высыпается через нижнюю воронку при вращении барабана.

Недостатком данного питателя является то, что с его помощью нельзя обеспечить герметичность подачи сыпучих материалов в технОлогические аппараты.

Известно устройство для дозирования сыпучего материала, содержащее цилиндрический корпус с входным и выходным отверстиями, в котором соосно установлен с возможностью вращения вал с закрепленными на нем лопастями.

Сыпучий материал поступает в желоб через загрузочное отверстие и при вращении вала с лопастями перемещается вдоль желоба. Для обеспечения герметичности подачи сыпучего материала на выходе из питателя устанавливается конфузор, в котором происходит уплотнение подаваемого материала и за счет этого обеспечивается герметичность.

Недостатком данного питателя является необходимость значительного уплотнения материала для обеспечения герметичности подачи в технологический аппарат, при этом происходит нарушение исходной структуры и физико-химических свойств материала, что затрудняет проведение дальнейших технологических процессов.

Целью изобретения является обеспечение сохранности физико-химических свойств дозируемого сыпучего материала.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для дозирования сыпучих материалов, содержащее цилиндрический корпус с входным и выходным отверстиями, в котором соосно установлен с возможностью вращения вал с закрепленными на нем лопастями, введена ленточная спираль, установленная коаксиально валу с возможностью контакта с ним и закрепленная на внутренней поверхности цилиндрического корпуса, лопасти выполнены в виде прямоугольных пластин, радиально закрепленных на валу в одной вертикальной плоскости, причем шаг спирали равен сумме высоты

55 прямоугольной пластины и толщины ленты спирали, ширина которой равна ширине прямоугольной пластины, в каждом витке ленточной спирали выполнено по радиальной щели под прямоугольную пластину, причем щели размещены в одной вертикальной плоскости, а вал установлен с возможностью осевого перемещения.

На чертеже изображено устройство для дозирования сыпучих материалов, общий вид, Внутри вертикально расположенного цилиндрического корпуса 1 закреплена ленточная спираль 2 с постоянным шагом. По оси цилиндра расположен вал 3 с радиально . закрепленными на нем лопастями 4, расположенными в одной плоскости. Таким образом, корпус с ленточной спиралью играет роль гайки, а вал с лопастями — роль винта, который, вращаясь, смещается в осевом направлении сверху вниз.

Шаг спирали равен сумме высоты прямоугольной пластины и толщины ленты спирали, ширина которой равна ширине прямоугольной пластины, в каждом витке ленточной спирали выполнено по радиальной щели под прямоугольную пластину, причем щели размещены в одной вертикальной плоскости, а вал установлен с возможностью осевого перемещения.

Устройство для сыпучих материалов работает следующим образом.

В исходном положении вал с лопастями находится в крайнем верхнем положении, при этом все лопасти находятся под радиальной щелью в витках спирали. Сверху в питатель поступает материал, При вращении вала лопасти перемещаются между витками спирали и гонят впереди себя материал. Направление вращения вала выбрано таким образом, что при вращении вал с лопастями перемещается сверху вниз. Совершив один оборот и переместившись сверху вниз на величину, равную шагу спирали, вал останавливается и лопасти оказываются под радиальной щелью в витках спирали, и с помощью возвратной пружины (или другого механизма) вал с лопастями поднимается вверх на высоту, равную шагу спирали, после чего цикл повторяется. Для создания прерывистого вращения вала (один оборот — выстой — один оборот — выстой и т.д.) можно использовать комбинацию мальтийского механизма с зубчатой передачей или любой другой механизм, обеспечивающий необходимый закон движения вала.

Достоинством данного дозирующего устройства является то, что при вращении вала лопасти перемещают перед собой ма1744495

Составитель О.Никонов

Техред М,Моргентал Корректор Н.Ревская

Редактор Н.Швыдкая

Заказ 2188 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 териал, практически не уплотняя его, так как из-за отсутствия конфузора сопротивление движению материала создается только за счет трения материала о стенки цилиндра.

Герметичность ввода достигается тем, что живое сечение устройства для дозирования во время вращения вала полностью перекрыто лопастями, причем с.увеличением числа лопастей степень уплотнения возрастает. Во время выстоя, когда лопасти поднимаются через радиальную щель в ленточной спирали, герметизация не нарушается, так как время подъема лопастей очень мало (порядка 0,1 с) и в течение этого времени герметичность обеспечивается большим гидравлическим сопротивлением сыпучего материала, заполняющего весь свободный объем устройства для дозирования сыпучих материалов.

Для сравнения данного устройства для дозирования сыпучих материалов с прототипом были изготовлены две лабораторные модели — предлагаемого устройства и винтового.

Оба устройства имели одинаковые геометрические размеры — внутренний диаметр корпуса 38 мм, длина корпуса 150 мм, диаметр вала 8 мм. Спиральное оребрение предлагаемого питателя имело следующие размеры: шаг оребрения 20 мм, высота 15 мм, толщина витка 1 мм, размеры лопастей — длина 15 мм, высота 20 мм, расстояние между лопастями 1 мм. У винтового устройства размеры винта были следующие: шаг винта 20 мм, высота винта 15 мм, толщина витка 1 мм.

Спиральное оребрение и винт имели по 5 витков. Валы обоих питателей делали по 20 об/мин. В проведенных опытах устройства для дозирования подавали манную крупу в сосуд, заполненный водой, Избыточное давление в сосуде было

0,05 МПа. Для обеспечения герметичности подачи сыпучего материала винтовое устройство для дозирования было снабжено конфузором. Входной диаметр конфузора

10 15

38 мм, выходной — 24 мм. В результате проведен ных опытов установлено, что производител ьность предлагаемого устройства составляет 240 см /мин, а винтового 160 см /мин. Меньшая производительность винтового устройства объясняется запрессовкой материала в конфузоре и проскальзыванием материала на витках винта. На выходе из данного устройства сыпучий материал полностью сохранял свою исходную структуру, а на выходе из конфузора винтового питателя сыпучий материал слипался в комки.

Мощность, потребляемая винтовым питателем, колебалась в пределах 150-250 Вт, а мощность, потребляемая предлагаемым устройством, колебалась в пределах 40 — 100

Вт. Как показали опыты, у винтового устройства собственно на запрессовку материала требуется мощность порядка 100 Вт.

Формула изобретения

Устройство для дозирования сыпучего материала, содержащее цилиндрический корпус с входным и выходным отверстиями, в котором соосно установлен с возможностью вращения вал с закрепленными на нем лопастями, отл и чаю щееся тем, что, с целью обеспечения сохранности физико-химических свойств дозируемого сыпучего материала, в него введена ленточная спираль, установленная коаксиально валу с возможностью контакта с ним и закрепленная на внутренней поверхности цилиндрического корпуса, лопасти выполнены в виде прямоугольных пластин, радиально закрепленных на валу в одной вертикальной плоскости, причем шаг спирали равен сумме высоты прямоугольной пластины и толщины ленты спирали, ширина которой равна ширине прямоугольной пластины, в каждом витке ленточной спирали выполнено по радиальной щели под прямоугольную пластину, причем щели размещены в одной вертикальной плоскости, а вал установлен с возможностью осевого перемещения.