瑞安天藍(lán)旋轉(zhuǎn)閥產(chǎn)品說明
在氣力輸送裝置中,常利用卸料旋轉(zhuǎn)來排卸物料和粉塵,并在排卸過程中阻擋外界空氣進(jìn)入氣力輸送系統(tǒng)。目前,旋轉(zhuǎn)卸料閥主要為葉輪式。
一、葉輪式回轉(zhuǎn)閥
1.基本特點(diǎn) 葉輪式回轉(zhuǎn)閥是氣力輸送系統(tǒng)中最常用的一種排料設(shè)備,它在中低壓壓送式系統(tǒng)中則被用作供料器。在粉體工藝過程中,它的應(yīng)用很廣泛,除可以用來供料和卸料外,還可以用來計(jì)量和配料。
葉輪式回轉(zhuǎn)閥結(jié)構(gòu)合理、工作可靠、體積較小、制造科學(xué)。它由帶格室的旋轉(zhuǎn)葉輪和固定的殼體兩部門組成,適用于排卸流動性較好、磨削性較小的粉粒狀和小塊狀物料。
當(dāng)葉輪由傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí),從上部分離器(或料斗)落下的粉粒狀物料便由進(jìn)料口進(jìn)入葉輪格室,并隨著葉輪的轉(zhuǎn)動而送至卸料口排出。在整個(gè)工作過程中,這種卸料器基本上能連續(xù)定量地供料和卸料。由于葉輪和殼體間的配合比較緊密,具有較高程度的氣密性,它在卸料過程的同時(shí)又能起減少漏氣作用,因此,在氣力輸送系統(tǒng)中,也稱它為鎖氣閥。
2.結(jié)構(gòu)形式 根據(jù)排卸物料特性和用途不同,葉輪式卸料器有不同結(jié)構(gòu)形式。
1)按傳動軸的布置方式,可分為臥軸卸料器和豎軸卸料器兩類。前者廣泛用于粉體工程和氣力輸送系統(tǒng),后者只是用來從料倉內(nèi)排出細(xì)粒物料進(jìn)行配料。
2)從葉輪的基本結(jié)構(gòu)考慮,可分為葉輪具有側(cè)面擋板和沒有側(cè)面擋板兩類。前者排卸粉粒狀物料原則上不與外殼端蓋直接接觸,但由于粉塵有可能漏入側(cè)面擋板與外殼端蓋間的空腔,有時(shí)會影響葉輪轉(zhuǎn)動;后者結(jié)構(gòu)較簡單,但輸送磨削性物料時(shí)端蓋易受磨損。
3)從密封性較好使用要求考慮,葉輪式卸料器具有不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可以保證葉片緊貼殼體內(nèi)壁,以減少漏氣量。
4)為使卸料器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)防止葉輪被雜物卡住,特制卸料器在結(jié)構(gòu)上采取了一些防卡措施,當(dāng)葉輪被異物卡住時(shí),殼體移動部分能自動向外移動讓出通道,使異物得以排除。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:根據(jù)密封和耐磨要求,葉片端部裝有可調(diào)式耐磨橡膠條;根據(jù)防卡要求,進(jìn)料口采用向轉(zhuǎn)動方向傾斜的結(jié)構(gòu)并設(shè)有彈性防卡擋板,在轉(zhuǎn)動軸上配備由彈簧牙嵌式保險(xiǎn)離合器和電氣控制系統(tǒng)組成的順反轉(zhuǎn)防卡安全裝置。此外,在殼體上設(shè)有兩個(gè)均壓管接頭,可與上部分離合器連接,以減少漏氣對進(jìn)料的影響。
3.通過能力 葉輪式卸料器的通過能力,可按下式確定:
式中G ——卸料器通過能力(t/h);
L ——葉輪格室有效長度(cm);
n ——葉輪轉(zhuǎn)速,一般取15~50r/min;
φ——填充系數(shù),對于粒狀和細(xì)塊狀物料φ= 0.7~0.8??;粒狀物料φ= 0.5~0.6;輕泡的粉狀和片狀物料,φ= 0.1~0.2;
R ——葉輪外緣半徑(cm);
r ——葉輪格室底部半徑(cm);
δ——葉片厚度(cm);
z——葉片數(shù)(個(gè));
ρ s ——物料密度(kg/m3)。
考慮到系統(tǒng)瞬時(shí)生產(chǎn)率有可能大于設(shè)計(jì)技術(shù)生產(chǎn)率,為保證能連續(xù)安全工作,卸料器的通過能力應(yīng)當(dāng)比氣力輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)率大0.2~1.0 倍。
4.影響葉輪式卸料器工作性能的因素
(1)漏氣:由于卸料器的進(jìn)料側(cè)和排料側(cè)存在壓力差,通過間隙泄漏和葉輪格室?guī)нM(jìn)的上升高壓氣流,會阻礙物料顆粒順利進(jìn)入卸料器格室,因而導(dǎo)致卸料器的填充系數(shù)和通過能力減少,同時(shí)還會加速卸料器內(nèi)部部件磨損。反向氣流經(jīng)卸料器大量泄漏,還會使通過輸送線的氣體流量減少,輸送風(fēng)速降低,因而有可能引起輸送條件惡化和生產(chǎn)率降低。當(dāng)漏氣嚴(yán)重時(shí),甚至還會造成輸送管道堵塞。為使系統(tǒng)能正常穩(wěn)定地輸送,在選用風(fēng)機(jī)時(shí)就必須考慮風(fēng)量要有更多的產(chǎn)量,這意味著系統(tǒng)的耗能也要隨之增大。因此,漏氣是影響卸料器和氣力輸送系統(tǒng)工作性能的首先應(yīng)予重視的問題,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)認(rèn)真考慮。通常卸料器的漏氣量可
達(dá)風(fēng)機(jī)總風(fēng)量的15%~50%。
(2)葉片數(shù)量:正確確定葉輪葉片數(shù)量對減少漏氣、提高卸料器工作性能也是很關(guān)鍵的,一般說來,6個(gè)葉片的葉輪在運(yùn)轉(zhuǎn)過程,能保證在進(jìn)料口和排料口之間的每側(cè)至少有1 個(gè)葉片能有效地起著迷宮式密封的作用;8個(gè)葉片的葉輪則至少有2個(gè)葉片、10個(gè)葉片的葉輪至少有3個(gè)葉片能起迷宮式密封作用。從壓差出發(fā)考慮限制漏氣而言,10 個(gè)葉片的葉輪適用于壓差為50~100kPa(表壓),8 個(gè)葉片適用于壓差為50kPa,6個(gè)葉片則適用于壓差為20kPa。
對于高真空吸送系統(tǒng),卸料器葉輪在運(yùn)轉(zhuǎn)中應(yīng)保證從進(jìn)料口至排料口的每側(cè)至少有二個(gè)葉片與殼體保持接觸。葉片數(shù)量太少當(dāng)然不足以起防漏作用,數(shù)量太多則葉片之間的夾角變小,使葉片形成的格室變窄,因而可能使物料較難從葉輪中降落下來,而且會妨礙較大塊物料的進(jìn)入和排出。對于流動性較好的粉粒物料且當(dāng)密封要求較高時(shí),可采用較多的葉片數(shù),但最多不宜超過10片。
(3)進(jìn)料口寬度:在規(guī)定的葉輪轉(zhuǎn)速下,進(jìn)入卸料器的物料數(shù)量,與進(jìn)料速度和進(jìn)料斷面有關(guān)。而當(dāng)進(jìn)料速度和進(jìn)料口的長度(通常等于葉輪的有效長度)給定后,卸料器的通過能力和葉輪格室的充填系數(shù),就只與進(jìn)料口寬度有關(guān)了。在符合結(jié)構(gòu)氣密要求的情況下,隨著寬度增大,其通過能力和充填系數(shù)也會相應(yīng)增大和提高。卸料器進(jìn)料口的最小斷面積,應(yīng)保證物料能自由降落,一般應(yīng)比輸料管斷面積大2~4 倍。
(4)轉(zhuǎn)速:轉(zhuǎn)速對卸料器通過能力的影響也很大。在低轉(zhuǎn)速時(shí),葉輪格室有充分時(shí)間從料口進(jìn)料,此時(shí),通過能力隨轉(zhuǎn)速成正比例增大,從理論上講,其最大通過能力只能達(dá)到由進(jìn)料口斷面所限定的最大供料量值。實(shí)際上由于葉輪的轉(zhuǎn)動、壓力差及漏氣氣流的作用,影響了進(jìn)料速度,其有效最大通過能力總是低于理論最大供料量。當(dāng)通過能力隨著轉(zhuǎn)速的增高達(dá)到最大值后,如葉輪轉(zhuǎn)速繼續(xù)增高,則由于顆粒對葉片的沖擊反彈作用的加劇,使物料的進(jìn)料速度降低,其通過能力反而下降。再從排料口的情形來考慮,顆粒在葉輪內(nèi)因旋轉(zhuǎn)而獲得角速度,它們在卸料口不完全是鉛垂落下。當(dāng)轉(zhuǎn)速較低時(shí),顆粒有充分時(shí)間下降,格室內(nèi)的物料能完全排空。但在高轉(zhuǎn)速時(shí),有部分顆粒來不及排出而又被帶回,因而通過能力下降。對輕質(zhì)物料由于其自由降落速度小,這種影響更為明顯。
通常卸料器轉(zhuǎn)速在15~50r/min 選取。應(yīng)根據(jù)物料特性,卸料器結(jié)構(gòu)形式等綜合考慮。
(5)物料特性:影響卸料器工作性能的物料特性主要有:流動性、密度、堆密度,堆積角、粒度分布、粘性、磨削性、腐蝕性、硬度、流化性等。這些物性對決定卸料器的結(jié)構(gòu)形式和制作材料。卸料器的充填系數(shù)以及有關(guān)參數(shù)等都有實(shí)際意義,一般說來,表面光滑,粒度均勻,流動性較好,密度大的顆粒,由于其降落速度較大,在裝料和排料過程所受各種阻力較小,因此能順利進(jìn)、排料,并使卸料器的充填系數(shù)和通過能力增大。
(6)葉片形狀:在物料進(jìn)入卸料器的過程中,葉片形狀對格室的充填狀況影響較大。通過對進(jìn)入卸料器顆粒運(yùn)動軌跡的分析,目前應(yīng)用最廣的中心進(jìn)料,徑向直線形葉片的卸料器進(jìn)料條件并不十分有利,因?yàn)榱魅肫鋬?nèi)的部分物料會被葉片彈回。而對于中心進(jìn)料情況,如采用與顆粒運(yùn)動軌跡相適應(yīng)的向著轉(zhuǎn)動方向彎曲的葉片,其進(jìn)料條件較好,顆粒進(jìn)入格室時(shí)的摩擦碰撞影響較小,會獲得較高的充填系數(shù)和通過能力。
(7)進(jìn)料角度:進(jìn)料角度是卸料器重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)之一。進(jìn)料角系指處于進(jìn)料口中心線與葉輪外圓交點(diǎn)上的顆粒重力的徑向矢量與葉輪鉛垂中心線所夾的圓心角。它確定了卸料器殼體圓周上的進(jìn)料位置,即進(jìn)料的偏心度。在偏心進(jìn)料情況下,可以通過選定適當(dāng)?shù)?、相互協(xié)調(diào)的葉輪外圓半徑、角速度、進(jìn)料速度以及進(jìn)料角度,在葉輪上獲得盡可能短的顆粒徑向進(jìn)料的運(yùn)動軌跡,從而采用徑向安裝的葉片便可得到較高的充填系數(shù)。試驗(yàn)表明,進(jìn)料口向轉(zhuǎn)動方向偏移的偏心進(jìn)料(進(jìn)料角度 >15°)的徑向直線形葉片葉輪的通過能力,較中心進(jìn)料的前彎葉片葉輪的通過能力更大些。而進(jìn)料口逆著旋轉(zhuǎn)方向移動的偏心進(jìn)料時(shí)的充填系數(shù),則要比中心進(jìn)料時(shí)差,這是由于葉片形狀與顆粒運(yùn)動軌跡不相一致,進(jìn)入葉輪的顆粒受葉片撞擊、反彈干擾了充填過程的緣故。
(8)排料口:其位置一般由結(jié)構(gòu)和輸送工藝要求確定,處于中心部位的占絕大多數(shù)。排料口斷面的長度,通常與進(jìn)料口一樣,均等于葉輪有效長度值。為使卸料器能夠達(dá)到較高的通過能力,除要求格室盡可能裝滿外,還需使其盡可能全部卸空。因此,卸料口斷面的寬度應(yīng)根據(jù)格室卸空條件,即排料角(排料開始瞬間處于格室底部的顆粒重力的徑向矢量與此顆粒運(yùn)動至葉輪外圓脫離葉輪排出時(shí)的重力徑向矢量之間的夾角)的大小來確定,至少應(yīng)等于或大于排料角所對應(yīng)的弦長。
影響卸料器工作性能除上述諸因素外,還有溫度。卸料器體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、制造精度及裝配質(zhì)量等。
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