[发明专利]一种高压气封式粉粒体旋转供料器及其使用方法

说明书

本发明公开了一种高压气封式粉粒体旋转供料器，包括壳体、转子和转轴，转子的中部为横截面为正多边形边的柱形中空结构，柱形中空结构的每条纵向棱边上设置有叶片，柱形中空结构的两端设有环形气腔，环形气腔的内侧均匀设有若干螺旋槽，螺旋槽沿转子两侧的螺旋线设置，并且其深度由环形气腔向内侧方向逐渐变浅，壳体上对应环形气腔的位置分别设有充气口和排气口。本发明公开的高压气封式粉粒体旋转供料器拥有较高的密封性能，在保护气膜作用下，含尘气流很难渗入转子端部与壳体之间，且转子和壳体之间形成非接触运转，减小磨损，提高使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种高压气封式粉粒体旋转供料器及其使用方法，属于气力输送技术领域。

背景技术

旋转供料器具有流量可控，结构尺寸紧凑、构造简单、运转和维修方便，即使在狭窄或低矮处也可采用等优点。然而，由于旋转供料器叶轮及其端面与壳体间存在间隙，易造成卡料和泄漏等问题，导致旋转供料器的工作压力局限于0.25MPa以下的稀相输送。为提高旋转供料器的密封性能和使用性能，常通过增加叶轮数目、减小间隙及附加密封橡胶圈、碳环、迷宫槽等密封装置降低气体泄漏。但对于粉粒体的密相栓流输送，由于小粒径粉粒体会渗入到间隙之间，引发转子端部与壳体磨损，堵塞迷宫槽，甚至与特殊的物料与密封材料发生化学反应，从而破坏供料器的密封性能，造成粉粒体外泄，污染环境。因此，设计和开发密封性能优良旋转供料器适用于密相栓流输送已成为必然。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的问题和不足，提供一种高压气封式粉粒体旋转供料器及其使用方法。本发明的供料器密封性能优良，适合较高工作压力，适用范围广。

为达到上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种高压气封式粉粒体旋转供料器，包括壳体、转子和转轴，所述壳体设有进料口、出料口和连通所述进料口和所述出料口且形状与所述转子相配的转子腔，所述转子安置于所述转子腔内且套装在所述转轴上并与所述转轴传动连接，所述转轴通过轴承安装在所述壳体上，所述转子的中部断截面为正多边形的柱形中空结构体，所述柱形中空结构体的每条轴向棱边上设置有叶片，所述柱形中空结构体的两端对称设有环形气腔，所述环形气腔的内侧周向均匀设有若干螺旋槽，所述螺旋槽沿所述转子两侧的螺旋线设置，并且其深度由所述环形气腔向内侧方向逐渐变浅，所述壳体上对应所述环形气腔的位置设有充气口，所述壳体的另一面对应转子叶片中部的位置设有排气口。

进一步，所述叶片的端部设有耐磨层，所述壳体的所述转子腔内表面设有耐磨涂料。所述叶片端部的耐磨层加工成椭圆状，减小与壳体内壁的接触，呈现线接触，避免卡料的可能性。

进一步，所述转子的所述柱形中空结构中放置有金属球。在金属球的撞击作用下，使得输送粉粒不易粘附于所述转子的所述叶片间。

进一步，所述螺旋槽的螺旋方向与所述转子的旋转方向相反。这样在后续接入压缩空气时，所述转子的旋转有助于所述螺旋槽末端高压气环的形成。

进一步，所述环形气腔的深度h₁＝5～8mm，优选5mm，并且环形气腔的宽深比为宽：深＝(0.7～1)：1。

进一步，所述螺旋槽沿所述转子两侧的螺旋线设置，并且其深度由所述环形气腔向所述转子内侧方向逐渐变浅。其槽底螺旋线方程为：其中α为圆锥顶角的一半，取值5～15度，为螺旋角，取值10～25度，r₀＝0.5D-h₂、α、为常数，D为转子直径，h₂为螺旋槽初始深度3～5mm。

进一步，所述螺旋槽的堰宽b₁＝3～5mm，并且螺旋槽的槽宽、堰宽比为槽宽：堰宽＝(0.7～1.2)：1，首选0.8：1。所述螺旋槽个数根据所述转子的直径而选取。

进一步，所述壳体的所述进料口设有供料防卡双V口，所述出料口设有卸料防卡双V口。所述进料口和所述出料口还分别设置有用于连接的平面和多个螺栓孔。