Устрой­ство ротор­ных питателей

13/04/2021

Общее назва­ние семей­ства пита­те­лей, кото­рых объ­еди­нят общий кон­струк­тив­ный эле­мент ротор.  Эти пита­те­ли пред­на­зна­че­ны для дози­ро­ван­ной пода­чи мате­ри­а­ла с задан­ной про­из­во­ди­тель­но­стью по вре­ме­ни. Все эти пита­те­ли явля­ют­ся  обо­ру­до­ва­ни­ем  объ­ем­но­го дозирования.

Поми­мо  назва­ния ротор­ный пита­тель при­ме­ня­ет­ся назва­ния ячей­ко­вый и шлю­зо­вой, суще­ству­ют и дру­гие названия.

Все  эти пита­те­ли кон­струк­тив­но обра­зу­ют каме­ры (ячей­ки) опре­де­лен­но­го объ­е­ма, в кото­рые  через вход­ное отвер­стие попа­да­ет мате­ри­ал, при вра­ще­нии рото­ра каме­ра с мате­ри­а­лом пере­ме­ща­ет­ся свер­ху в низ, где про­ис­хо­дит ее опо­рож­не­ние. Ротор может обра­зо­вы­вать каме­ры как само­сто­я­тель­но (при­мер рис. 1) так и  сов­мест­но с кор­пу­сом  (при­мер рис. 2)

В зави­си­мо­сти от зада­чи  на рото­ре меня­ет­ся коли­че­ство лопа­ток, угол накло­на лопа­ток, высо­та лопа­ток, лопат­ки рас­по­ла­га­ют­ся в виде спи­ра­ли и т.д.

Схе­ма ком­по­нов­ки  кор­пу­са  с ротором.

Пре­иму­ще­ства и недо­стат­ки раз­лич­ных схем кор­пус — ротор.

Схе­ма (рис.4)  Наи­бо­лее часто встре­ча­ю­ща­я­ся компоновка.

Пре­иму­ще­ства:

- не боль­шие габа­ри­ты по высо­те при доста­точ­но боль­шом вход­ном  и выход­ном отверстии.

- как пра­ви­ло, направ­ле­ние  вра­ще­ния не име­ет значения.

- основ­ная схе­ма для шлю­зо­вых пита­те­лей, при пра­виль­ном изго­тов­ле­нии может рабо­тать под дав­ле­ни­ем или разряжением.

Недо­стат­ки:

- даже при незна­чи­тель­ных зазо­рах меж­ду рото­ром и кор­пу­сом может не удер­жи­вать материал.

- повы­шен­ный износ т.к. ротор «про­тас­ки­ва­ет» мате­ри­ал свер­ху вниз вдоль ротора.

-высо­кие энер­ге­ти­че­ские затра­ты на еди­ни­цу веса мате­ри­а­ла по той же при­чине что и в преды­ду­щем пункте.

- воз­мо­жен серьез­ный нагрев по той же при­чине что и в преды­ду­щем пункте.

-для реви­зии рото­ра пита­тель нуж­но сни­мать цели­ком или отсо­еди­нять  обо­ру­до­ва­ние, сто­я­щее над ним или под ним.

-«пуль­си­ру­ю­щая» пода­ча мате­ри­а­ла  (пор­ци­я­ми) т.к. кон­струк­тив­но стре­мят­ся  умень­шить коли­че­ство лопа­ток на рото­ре для сни­же­ния нега­тив­ных фак­то­ров пере­чис­лен­ных выше.

- слож­ные и мало при­год­ные к  обслу­жи­ва­нию уплот­не­ния выхо­дов вала, в кото­рые зача­стую попа­да­ет мате­ри­ал. В ста­рых кон­струк­ци­ях  при­ме­ня­лась саль­ни­ко­вая набив­ка кото­рая тре­бо­ва­ла допол­ни­тель­ных затрат энер­гии на вра­ще­ния плюс износ вту­лок вала. В неко­то­рых схе­мах при­ме­ня­ют­ся лаби­ринт­ные уплот­не­ния, что доста­точ­но спор­но т.к.  мате­ри­ал все рав­но попа­да­ет в них но при этом  уже на  боль­шем диа­мет­ре, что уве­ли­чи­ва­ет пло­щадь трения.

Схе­ма (рис.5)  Несо­ос­ное рас­по­ло­же­ние вход­но­го и выход­но­го  отверстия.

Пре­иму­ще­ства:

- не боль­шие габа­ри­ты по высо­те при  боль­шом вход­ном  и выход­ном отвер­стии, при­чем габа­ри­ты вход­но­го и выход­но­го отвер­стии могут быть боль­ше чем в схе­ме (рис.4) при той же высоте.

- допус­ка­ет зна­чи­тель­ные зазо­ры меж­ду кор­пу­сом и ротором.

-воз­мож­но кон­соль­ное креп­ле­ние  при рото­ре (рис.1)

- зна­чи­тель­но мень­ше энер­ге­ти­че­ские затра­ты, износ и теп­ло­вы­де­ле­ние чем в схе­ме (рис.4)

- воз­мож­ность реа­ли­за­ции  реви­зи­он­но­го люка рото­ра на верх­ней части обе­чай­ки корпуса.

Недо­стат­ки:

-в слу­чае реа­ли­за­ции как шлю­зо­во­го  пита­те­ля все недо­стат­ки схе­мы (ри.4) будут и в этой схеме.

-«пуль­си­ру­ю­щая» пода­ча мате­ри­а­ла  (пор­ци­я­ми) при рото­ре (рис.2)

Схе­ма (рис.6) Вось­ми­гран­ный  кор­пус с фор­ми­ро­ва­ни­ем уров­ня мате­ри­а­ла в верх­ней части.

Пре­иму­ще­ства:

- прак­ти­че­ски нет изно­са рото­ра и кор­пу­са т.к  ротор име­ет зазор с кор­пу­сом не менее 15 мм.

 ‑мини­маль­ные энер­ге­ти­че­ские затра­ты на еди­ни­цу веса материала.

- отсут­ству­ет нагрев.

- воз­мож­но кон­соль­ное креп­ле­ние ротора.

-  реви­зи­он­ный люк рото­ра на боко­вой стен­ке корпуса.

Недо­стат­ки:

-  боль­ше габа­ри­ты по высо­те при  мень­шем вход­ном  и выход­ном отвер­стии, чем в схе­мах (рис.4, рис.5)

-не может быть реа­ли­за­ции как шлю­зо­вой  питатель.

 «Агент­ство при­клад­ной меха­ни­ки» выпус­ка­ет ротор­ные пита­те­ли  по схе­ме (рис.5 и  рис.6) не шлю­зо­во­го типа. http://www.apmech.ru/ob-rotpit.htm

 Кон­струк­ция защи­ще­на патентом.

3.Устройство и прин­цип работы.

 На рис.7 пока­зан общий вид и устрой­ство пита­те­ля. Пита­тель состо­ит из привода(1). Кор­пу­са (2) рото­ра с реб­ра­ми (без ребер) (3) крыш­ки общей(4) кре­пя­щей­ся к корпусу(2) бол­та­ми (11). К кор­пу­су (2) с боку бол­та­ми (7) кре­пит­ся реви­зи­он­ная крыш­ка (5). В верх­ней части кор­пу­са (2) бол­та­ми (6) кре­пит­ся фор­ми­ро­ва­тель уров­ня мате­ри­а­ла (10). С дру­гой сто­ро­ны бол­та­ми (9) кре­пит­ся шибер уров­ня мате­ри­а­ла (8)

Мате­ри­ал посту­па­ет через верх­ний  вход­ной фла­нец  и детали(8) и (10)  на ротор(3) . При вра­ще­нии рото­ра мате­ри­ал посту­па­ет в ниж­нюю часть корпуса(2) с объ­ем­ной про­из­во­ди­тель­но­стью про­пор­ци­о­наль­ной ско­ро­сти вра­ще­ния привода(1), кото­рая регу­ли­ру­ет­ся частот­ным пре­об­ра­зо­ва­те­лем ско­ро­сти  либо вариатором.

Отдель­ным клас­сом пита­те­лей явля­ют­ся шлю­зо­вые пита­те­ли, поми­мо функ­ции  пода­чи мате­ри­а­ла они долж­ны обес­пе­чить гер­ме­тич­ность пары ротор- кор­пус,  в том чис­ле и без мате­ри­а­ла. То есть исклю­чать попа­да­ние  воз­ду­ха (газа)  из обо­ру­до­ва­нии  сто­я­щим под пита­те­лем в обо­ру­до­ва­ние нахо­дя­ща­я­ся над пита­те­лем или наобо­рот. Они могут рабо­тать как при избы­точ­ном  дав­ле­нии, так и при раз­ря­же­нии.  В этих пита­те­лях,  как пра­ви­ло, при­ме­ня­ют­ся рото­ры (рис.2 и рис.3) и тип кор­пу­са с рото­ром (рис.4 ино­гда рис.5) Ротор (рис.1) при­ме­ня­ют зна­чи­тель­но реже, с мень­шим чис­лом лопа­ток, чем на рисун­ке. При­ме­не­ние тако­го типа рото­ра (рис.1) в шлю­зо­вых пита­те­лях доста­точ­но спор­ное т.к. мате­ри­ал попа­да­ет в коль­це­вой зазор меж­ду кор­пу­сом и по реб­ру  боко­вых сте­нок, что зна­чи­тель­но уве­ли­чи­ва­ет  тре­ние и соот­вет­ствен­но износ в этой части, при­чем износ зна­чи­тель­но быст­рее, чем износ пары лопат­ка — корпус.

Они при­ме­ня­ют­ся в систе­мах  под цик­ло­на­ми, воз­душ­ны­ми клас­си­фи­ка­то­ра­ми, филь­тра­ми и т.д. При­ме­ня­ют­ся в систе­мах с пнев­мот­ранс­пор­том. Гер­ме­тич­ность дости­га­ет­ся несколь­ки­ми способами.

1. Пре­ци­зи­он­ной под­гон­кой рото­ра к кор­пу­су( рис.2, рис.3) . Ротор (рис.3) име­ет кони­че­скую фор­му, при изно­се он име­ет воз­мож­ность регу­ли­ров­ку  под­жи­ма по оси с частич­ной ком­пен­са­ци­ей изно­са. При высо­кой абра­зив­но­сти   мате­ри­а­ла, свы­ше 6 по Моосу неко­то­рые ком­па­нии изго­тав­ли­ва­ют кера­ми­че­ские рото­ры с кера­ми­че­ской футе­ров­кой кор­пу­са, это поз­во­ля­ет зна­чи­тель­но про­длить «жизнь» пары кор­пус- ротор.
2. Уста­нов­ку   уплот­ни­те­лей на ротор из рези­ны, поли­уре­та­на, сили­ко­на т.д. В зави­си­мо­сти от круп­но­сти  и абра­зив­но­сти мате­ри­а­ла заме­на уплот­ни­те­лей  может быть очень частой в неко­то­рых слу­ча­ях несколь­ко раз в месяц.

При­ме­не­ние пита­те­лей шлю­зо­во­го типа в схе­мах где нет избы­точ­но­го дав­ле­ния или раз­ря­же­ния не целе­со­об­раз­но  из за повы­шен­но­го энер­го потреб­ле­ния и высо­ких экс­плу­та­ци­он­ных затрат.