ЖИВАЧІ ТА ДОЗАТОРИ ДЛЯ СИПУЧИХ МАТЕРІАЛІВ
Механізми для дозування сипких матеріалів поділяються на дозатори для крупнокускових, крупно- та дрібнозернистих, а також порошкоподібних матеріалів. За характером дії дозатори поділяють на пристрої безперервної дії (потокові) та циклічної дії (порційні). Регулювання продуктивності дозаторів може здійснюватися зміною обсягу дозатора, зміною швидкості або перерізу потоку матеріалу, що подається, причому регулювання може бути як дистанційним, централізованим, так і з індивідуального пульта управління вручну.
Дозатори безперервної дії складаються із механізмів, що забезпечують переміщення матеріалу; первинних датчиків, що контролюють витрату і перетворюють вимірювану величину в керуючий сигнал; апаратури, що видає закон керування; виконавчих механізмів; контрольно-вимірювальних та реєструючих приладів, а також допоміжних конструктивних елементів.
За принципом дозування розрізняють об'ємні та вагові дозатори. Вибір конструкції дозатора для конкретного технологічного процесу визначається фізичними властивостями матеріалу, що дозується, продуктивністю процесу і вимогами до точності дозування. З фізичних властивостей дозованого матеріалу найбільше значення мають: щільність, однорідність гранулометричного складу, схильність до стеження та ущільнення.
Мал. 2.5. Сектор дозатор. Пояснення у тексті. Рис. 2.6. Лотковий дозатор. Пояснення у тексті.
За конструкцією дозатори безперервної дії поділяють на секторні, лоткові, тарілчасті, стрічкові, вібраційні та черв'ячні. Найбільшого поширення в підготовчих виробництвах знайшли секторні (об'ємні) дозатори. До їх переваг слід віднести низьку вартість і простотуексплуатації. Основним їх недоліком у порівнянні з ваговими дозаторами є менша точність дозування
Секторні дозатори застосовують для дозування гранульованих та сипких порошкоподібних та шматкових матеріалів з розміром частинок до 30 мм. Секторний дозатор (рис. 2.5) складається з циліндричного корпусу I, в якому розташований ротор 2, що секційується, має регульований електричний привід. Дозований матеріал під дією своєї ваги зсипається через патрубок 4 з бункера і заповнює по черзі секції ротора. При обертанні ротора секції, що виявляються над розвантажувальним патрубком 3, вивантажуються, і матеріал надходить приймач. Отвір А, що з'єднує внутрішню порожнину ротора з атмосферою, служить скидання надлишкового тиску.
Шибер 6, що приводиться в дію пневмоциліндром 5, служить для перекриття доступу матеріалу до дозатора при ревізії або ремонті.
Годинна об'ємна продуктивність секторного дозатора Q (м3/год) визначається за формулою
Де w – обсяг однієї секції (відсіку), м3, і – число секцій; N — частота обертання, об/хв; V - коефіцієнт заповнення (Чг = 0,8-^-0,9).
Лотковий дозатор (рис. 2.6) складається з лотка (або труби) 1, закріпленого безпосередньо на вібраторі 2. Дозований матеріал надходить на лоток через патрубок 3 в ньому розташована заслінка 4, змінюючи положення якої, можна регулювати товщину шару матеріалу, що подається. Вібратор наводить лоток в коливальний рух, напрямок якого становить кут 3 з напрямком руху матеріалу. Частоту коливань вибирають таким чином, щоб вся система робота-
Мал. 2.7. Одночерв'яковий дозатор. Пояснення у тексті.
Ла у зарезонансному режимі. Привід дозатора може бути механічним, пневматичним, електромагнітним абомагнітно-стрикційним.
Годинна об'ємна продуктивність лоткового дозатора Q (м3/год) визначається за формулою
Де s - площа перетину лотка, м2; А - амплітуда коливань вібратора, м; з - частота коливань вібратора, с-1, К-коефіцієнт заповнення лотка (Л = 0,6-^0,8; менше значення відповідає порошкам, більше - гранульованим полімерам).
Продуктивність лоткових дозаторів регулюють, змінюючи товщину шару, амплітуду та частоту коливань. Оскільки масова продуктивність значною мірою залежить від сипучості та насипної щільності матеріалу, що змінюються на практиці в досить широких межах, лоткові дозатори зазвичай використовують у тих випадках, коли до точності та відтворюваності дози не висувають особливо високих вимог (транспортування матеріалів з витратних ємностей, харчування вагових дозаторів, просіювання, промивання та сушіння виробів). До переваг лоткових дозаторів відносяться мала інерційність, простота чищення, мале забруднення матеріалу, що дозується, і великий діапазон продуктивності (від кількох кілограмів до кількох сотень тонн на годину). Недоліки полягають у неможливості транспортування липких матеріалів, у значних пульсаціях та високому рівні шуму.
Черв'якові дозатори застосовують для транспортування та дозування дрібнозернистих, гранульованих та порошкоподібних матеріалів, схильних до сводоутворення. За кількістю черв'яків розрізняють одно- і двочерв'ячні дозатори, причому останні застосовують для дозування матеріалів, схильних до налипання на нарізку черв'яків, оскільки в двочерв'ячних дозаторах здійснюється взаємне самоочищення черв'яків, що знаходяться в зачепленні.
Одночерв'яковий дозатор (рис. 2.7) складається з корпусу 7, всередині якого на опорах 2 встановлений черв'як 1.матеріал надходить до черв'яка через завантажувальний патрубок 4 і вивантажується через розвантажувальний патрубок 6. Для запобігання попаданню матеріалу, що транспортується, в підшипники черв'яка на його кінцях поблизу розвантажувального і завантажувального патрубків розташовують відбійну нарізку 3 і 5 довжиною 1-1,5 витка. Черв'яки одночерв'якових дозаторів можуть мати як суцільну, так і переривчасту нарізку. Крок гвинтової нарізки зазвичай становить 08-15 діаметра черв'яка.
Об'ємну продуктивність одночерв'ячного дозатора Q можна розрахувати за формулою
Q = 0,79 (D2 - d2) (t - є) Ш (2 23)
Де Z> -зовнішній діаметр черв'яка; d - діаметр сердечника, t - крок нарізки; е - осьова товщина нарізки; 0,33 - коефіцієнт заповнення ка
Нала черв'яка; N - Частота обертання.
Для точного дозування сипких матеріалів застосовують вагові дозатори, які можуть бути безперервної або періодичної дії. Конструктивно вагові дозатори можуть бути виготовлені стрічкового, черв'ячного або роторного типу. Найбільш поширені вагові дозатори безперервної дії з стрічковими живильниками продуктивністю від 0,5 до 20000 кг/год. Точність дозування становить від 0,5 до 4% годинної продуктивності. Управління дозаторами може здійснюватися як з дистанційних пультів, так і вручну.