旋转叶片给料机的选型和计算李勇

第23卷第2期青岛化工学院学报2002 年 6 月Journal of Qingdao Institute of Chemical Technolo gyVol. 23 No. 2Jun. 2002文章编号:1001- 4764(2002)02 0062 03旋转叶片给料机的选型和计算李勇1,陈树新2(1.青岛化工学院机械工程学院；2.青岛化工学院研究生处，山东青岛266042)摘 要：分析了各种旋转式叶片给料机的结构特点和工作性能。尤其指出操作条件的不 同引起倾注密度的变化对输送能力的影响。为用户正确选择给料机提供理论依据。关键词:密炼机；给料机；叶片中图分类号：TQ051.2文献标识码：BThe Design and Calculation of Rotating Vane FeederLI Yong, CHENG Shu-Xin(Colleg e of Mechanical Engineering, Qingdao Institute of Chemical Technohogy, Shandong Qing dao 266042)Abstract : This paper discusses and analyzes the str uctures and working proper ties of several kinds of rotating vane feeders, especially indicating operating condition affecting the bulk density of the materials handled and the conveying capacity. The theoretical basis is provided for choosing the feeder corr ectey.Key word: internal m ixere; feeder; vane封闭式旋转叶片给料机又称旋转阀、 旋转加 料机、星形给料机，安装在密炼机上铺机系统中需 要控制物料流量的同时又有一定密封作用的场合,比如炭黑气力输送系统中的输送供料设备、除尘器的排灰等。也安装在储仓或螺旋给料机的出 料口，可均匀地将物料加到输送设备上，防止物料的泻流或下料不均匀。它主要由密圭寸在铸铁或钢 制外壳中带有叶片或星形槽的轴或星形转子构成。外壳的上部有进料口 ，下部有出料口。当转轴 转动时，给料机的上半部星形空间被物料充满并 随着旋转由下部的出料口凭借重力排出。1给料机的分类、用途和结构特点给料机根据使用功能的不同可分为旋转给料 机和锁气旋转给料机两类。1. 1旋转给料机旋转给料机可计量物料，给料机进出口之间收稿日期：2001- 07- 20作者简介：李勇（1962），男，副教授不存在压力的差异。旋转给料机的填充系数大，可 达0.85左右。由于它不需要密封，叶片数量少，一 般少于等于6个,故常用于料仓容易产生泻流的 场合或除尘器的排灰阀等不需要严格密封的地方。比如有些易泻流物料的小料配料秤料仓出口 和给料机之间。1. 2锁气给料机锁气旋转给料机是进出口之间有压力差或真 空度的情况下使用，但它不能计量物料。一般用作 低压气力输送系统的给料设备。考虑其密封要求， 叶片数量一般较多，为6片或8片，甚至更多。不 同的生产厂家其密封压力不同。有的生产厂采用 迷宫密封和密封圈相结合并利用压缩空气在两者 之间形成高于输送压力0.020. 05 M Pa的气压来防止物料进入两端轴承。转子与壳体内壁的间 隙一般在0. 0750. 15 mm之间，过大的间隙将 影响给料机的密圭寸性能和输送能力。iiblishiriiE Hou囂啟 All ritfhts reserved, httozi*?www,cn在旋转给料机或锁气给料机与输送管之间一 般安装有接料管。接料管有文丘里式，利用压缩空 气通过文丘里管时有压力下降、 使物料随同压缩空气射入输送管速度提高的特性，,同时因给料机（图的出口压力下降，可减小给料机的空气泄漏量 1）;空气冲击式接料器利用压缩空气喷吹给料机 的下料叶片，使物料因受到空气的冲击而下落。 种接料器特别适用于粘性大、流动性不好而容易 粘附叶片槽的物料的输送（图2）;偏置式旋转叶片给料机（图3）用来处理粒状及球状物料 ，可以 避免物料被剪切而使粒料发生破碎。一般设计是 控制其进入的物料量，因此转子的料槽不会被充 满,在转子叶片与壳体间隙之间卡物料的机会可 以消除；还有一种专门用于输送粘性物料的吹扫物料式旋转叶片给料机（图4）。在这种设备中输送空 气流从侧端盖进入并将转子料槽中的物料吹净，物料的发送实际上是在供料器内部进行，无需接料管与输送管间进行连接，特别适合炭黑的输送。所有形式的给料机转子的料槽有两种主要结构,深槽型和浅槽型。深槽型有较大的容积，输送能力大，最适合输送能自由流动的物料。 由于粘性 大的物料易粘在深的料槽中而使输送能力达不到 设计能力甚至无法输送。浅槽型有效容积小，适合 输送粘性大的物料。为了减小泄漏量、提高密封性 可以选用叶片数目多的转子，工业上常用的给料机转子叶片数量最好在 610片之间，这样可以 使紧靠壳体的每个转子叶片均按压力梯度方向产 生压降，形成较高的密封压力。空气+槪料空L喷常空气+物料图Fig. 2物料转干空气2带空气冲击式接料器的旋转给料机Rotating feeder with airimpacting receiver图1带有文丘里式接料器的旋转给料机Fig. 1 Rotating feeder w ith venturi receiver图 3偏置式旋转叶片给料机Fig. 3 Offsett rotating feedet图4吹扫式旋转叶片给料机Fig. 4 Rotating feeder w ith air cleanout押1円 I仆.* 1III+物料2旋转叶片给料机的输送能力计算现在有许多专门生产各种旋转叶片给料机的 生产厂。用户在使用时只要选择合适的输送能力、 并能适应输送物料特性和工况的给料机即可。上 面已经对各种给料机的性能进行了比较和分析。 现在对给料机的输送能力的影响因素作一分析 便于用户准确地计算其输送能力和选择合适的规格。旋转叶片给料机的输送能力计算公式：Q= 60 V0KN式中：Q旋转叶片给料机的输送能力,t? h-进入给料机物料的实际倾注密度，t? m 3;给料机的填充系数；K 转子上料槽的个数；N 转子转速，r? min-164青岛化工学院学报23卷3V0个料槽的容积，m下面对进入给料机的实际倾注密度、给料机的填充系数和转子转速这三个重要的影响因素进 行讨论。2. 1进入给料机的物料状态和倾注密度由于给料机生产厂家一般为用户提供了各自 旋转叶片给料机的每转有效容积和使用转速，用户可以计算出体积流量 ，乘以物料的倾注密度即 可得到重量表示的输送能力。但在查阅或测试物 料的倾注密度时，必须考虑进入给料机前的物料 的倾注密度的变化。比如用于输送物料的供料器， 有时用户在给料机入口处的储罐上进行物料的流 态化，这时倾注密度要减小，其实际倾注密度的大 小与流态化的程度有关。有条件时可以实测流态 化耗气量来计算出混合比从而计算出此时真实的 倾注密度。如果无法测量，可以按倾注密度在流态 化后减小20%30%进行估算。对于除尘器上排 灰卸料阀用的给料机必须考虑除尘器收集的物料 与正常使用的物料的性能和倾注密度的变化。物 料在经过造粒后倾注密度增大，但除尘器收集的 飞尘其粒度小于150 m，这样必然会减小其倾注 密度。用户可以实测收集飞尘的实际倾注密度，或者按比正常物料的倾注密度下降30%50 %进行估算。正常物料的含粉率高取小值，粒度均匀取 大值。2.2给料机的填充系数不同形式和规格的给料机的填充系数不同，浅料槽、叶片数量多的给料机填充系数小。一般生 产厂为用户提供了填充系数和每转的有效容积。 但用户必须考虑填充系数随物料倾注密度、流动 性和给料机转速的变化而发生的变化。一般填充 系数在0.40. 85之间。对于流动性好、倾注密度 大的物料填充系数取大值；给料机使用转速快，物 料流动性差、倾注密度小的物料取小值。对于炭黑气 力输送的给料机，填充系数一般取0. 40. 6之间。 2.3给料机转速- 1一般给料机转速在 2040 r? min 之间。过 高的转速由于物料来不及下落使填充系数减小，输送能力并不完全与转速成正比。3小结对各种旋转叶片给料机的结构特点和使用性 能进行了比较、分析。指出对于炭黑气力输送用的 旋转给料机，由于其粘性大，倾注密度小，最好选 用吹扫式旋转叶片给料机，以防止物料对输送槽 的粘附而造成输送能力的下降或无法长时间运 行。由于进料口流态化对倾注密度的影响，以及炭黑倾注密度小，流动性能差，建议选用低转速、大 规格的旋转给料机。由于除尘收集的飞尘的粒度小，倾注密度比正常测试的倾注密度小30%50%。因此如果用户按生产厂提供的生产能力选择给料机的规格而 不考虑倾注密度的变化会造成输送能力严重不足 的问题。参考文献1 运输机械设计选用手册编辑委员会.运输机械设计选用手册M .北京：化学工业出版社，1999. 12 张荣善.散料输送与贮存M.北京：化学工业出版社,1996.3今9420IS thiiKi Academic Journal Klcciranic Publishing louse. All rights reserved, http:ki.)