NO177899B - Trykktett sluse for innmating av pulvermateriale - Google Patents

Description

Trykktett sluse for innmating av pulvermateriale.

Oppfinnelsen angår sluser for dosering av pulvermateriale, som angitt innledningsvis i krav 1, til trykkbeholder, apparatur eller pneumatisk transportanlegg. Hensikten er gjennom ny utforming av hus og inn og utløp å øke fyllingsgrad og turtall, og ved ny tetting å øke trykkdifferanse og å eliminere luftlekkasje mellom hus og rotor, og ved etablering av trykkutjevning mellom retur og fyllings-side i rotor å redusere tapet mellom utmatet og innmatet luftmengde.

Det overveiende antall kjente sluser har sylindrisk hus og rotor med motstående inn og utløp hvor skjæring med sylinderflaten er enten sirkulær eller rektangulært utformet. Man kjenner også sluser med kuleformet hus med sirkulært eller firkantet inn og utløp. Grunnet bearbeidingsforhold og risiko for metallisk berøring

mellom rotor og hus under drift, har vanlige sluser en klaring på omkring 0,1 mm som gir stor lekkasje.

For å få bedre tetting mellom rotor og hus finnes etterstillbare tetteplater av plast. Det er også kjent selvjusterende pakninger som ligger i kanalformete spor i rotorbladenes ytterkant mot husvegg og hvor en radielt forskyvbar pakning presser mot husvegg ved hjelp av et fjærende underlag på pakningens underside.

Se norsk patent nr. 141#313. Vedrørende differansen i luftmengde mellom utmatet tom rotor og luft i pulveret som mates inn er dette et tap som er akseptert ved kjente sluser.

Ifølge oppfinnelsen er nevnte mangler løst ved en ny geometrisk utforming av hus og inn og utløp som gir bedre pulverstrømming gjennom dysen. Videre er lekkasjeluften mellom rotor og sluse-

vegg nærmest eliminert med en ny trykkluftregulert pakning med trykk mot husvegg der det kreves tetting og avlastet trykk for inn og utløpssonene for å unngå at pakningen buler ut i åpningen. Også lufttapet mellom rotorens utmatete og innmatete luftmengde

er her redusert ved en innlagt overføring mellom de to sidene av slusen.

For å oppnå disse særlige fordeler har huset fått en tilnærmet superelliptisk torusform, det vil si et rom som fremkommer når en superellipse roterer med sitt areal og sin lengdeakse liggende parallelt med og utenfor rotasjonsaksen. En superellipse er her definert som den kurve som ligger mellom en ellipse og et omskrevet rektangel. Det vises forøvrig til den karakteriserende del av kravene. For inn og utløp er også valgt supereliptisk form i overgang til husets hulrom hvorved åpningssonene vil ta en forholdsvis mindre del av omkretsen enn ved sirkulære og rektangulære innløp. Videre unngås de ytre kritiske hjørner mot endegavlene ved vanlige sluser når det gjelder fylling og tømming. For demontering er husets indre hulrom midtdelt for å få rotoren ut. For å opprettholde fordelen av udelte inn og utløpsflenser er stussene plasert i husets største del mens den minste delen er ført sylindrisk inn i den første med med felles gavlflens.

For å oppnå en tett pakning mellom rotor og hus som ikke buler ut når pakningen paserer inn og utløp, har pakningen et regulerbart lufttrykk som press for tetting istedet for det fast fjærende underlag som er tidligere kjent. Pakningen er fortrinnsvis sammen-limt av en slitesterk ytre bane med en indre fleksibel slange. Trykkluften som utvider slangen tetter radielt mot huset og tetter samtidig sideveis i lamellsporet. Ved passasje av inn og utløps-åpningene avlastes trykket og utbuling unngås. Luft frem til pakningen og retur går gjennom et separat hullsystem for hver lamell frem gjennom aksen til en fordelingsflens på rotorens frem-side..Pakningslengden er lik lengden av sporet i lamellen mot huset og fortsetter litt inn i lamell og rotor fra begge sider for fiks-ering av pakningen med bevegelsesmulighet i lengderetningen.

For å få redusert luftmengden mellom utmatet luft og luftinnholdet i innmatet pulver, må rotoren ha et tilstrekkelig antall kammer og stor nok tettende del av omkretsen til at dette kan skje. I foreliggende sluse er det lagt inn en ledning med tilbakeslagsventil som vil overføre luft fra retursiden til matingssiden inntil trykkene er utgjevnet. Spesielt ved sluser som arbeider med stor trykkdifferanse mellom innløp og utløp kan dette gi en vesentlig luftbesparelse.

Sluse ifølge oppfinnelsen er vist på tegning

Fig.l A-A: Slusen forfra og i midtsnitt

B-B Slusen ovenfra og i midtsnitt

Fig.2 E: Snitt av foretrukket pakning

F: Snitt av pakning montert i lamell

C-C og D-D: Luftfordeling til og fra pakning

Fig. 3: Sluse med rørforbindelse og tilbakeslagsvéntil.

Slusens husdel (1) og husdel (3) i fig. 1 danner innvendig et supereliptisk torus hulrom som innvendig er midtdelt idet husdel (3) er ført inn i del (1) med felles flens (5). Innløpet (7) og utløpet (9) er plassert i del (1) med sirkulære flenser og med tilnærmet supereliptiske overganger (11) mot slusens hulrom. Rotoren har 8 stk. lameller (13) som her er limet til aksen (15) og opplagret i tette kulelager (17) og (19). I slusens bakside er akseluttak med kopling (21) og kileforbindelse (23) til en trinnløs variatordrift med gear (25). I lamellen (13) er det et pakningsspor (27) som med innlagt pakning (31) er vist i fig.2 F. Pakningen (31) tetter mot husdel (1) og (3) og både spor og pakning er forlenget i begge ender med lommer (29). Pakningen (31) er limt sammen av en hard slitesterk bane-.("35 )~o"g~e"n myk~élastisk gummislange (37) som ved overtrykk vil ekspandere og trykke slite-banen tettende mot husveggen og selv tette mot sporet i lamellen. Fig.2 viser i snitt C-C hvordan pakningsluften, som bør ha 1-2 Bar høyere trykk enn maks slusetrykk, blir ført inn til pakningen fra en fordelingsflens (39) og utfrest spor (41). Tilsvarende blir luften evakuert gjennom fordelingsflensen (39) når lamellene passerer inn og utløpsåpningene (7) og (9) gjennom utfrest hull-spor (43). I fig.3 er slusen sett forfra med rørforbindelsen (45) og tilbakeslagsventil (47). Når lamellene passerer midtstilling vil luft med utløpstrykk strømme gjennom ledning (45) inntil trykkene på begge sider er utgjevnet. Luftmengden som strømmer over vil ved sluser som arbeider med stor trykkdifferanse bety en stor relativ luftbesparelse når slusen forøvrig er trykktett.

Claims (6)

1. .1. Trykktett sluse for mating av pulvermateriale til en trykkbeholder eller til et pneumatisk transportanlegg, hvilken sluse omfatter et hus (1, 3) med motstående innløp (7) og utløp (9) og med en rotor med en aksel (15) og derpå monterte radialt utstrakte lameller (13) som ved rotasjon glir med sine ytterkanter mot husets innervegg i avtettende forhold, og derved tilveiebringer et antall kammere mellom lamellene (13), rotor-akselen (15) og innerveggen, hvor lamellenes(13) ytterkanter er forsynt med selvjusterende pakning (31) for avtetting mot husets innervegg,

   karakterisert vedat husets ..innervegg .hovedsake-lig har form som en torus med tilnærmet superelliptisk tverrsnitt, idet hver lamell (13) har tilsvarende tilnærmet superelliptisk form for oppnåelse av komplementær tetning dertil, og at hver av lamellenes (13) pakninger (31) omfatter en underliggende, hurtig trykksettbar og uttømbar elastisk trykkluftslange (37) hvis trykk styres fra fordelingsflens (39) for hurtig regulering av pakningenes (31) trykk mot husveggen .
2. 2. Sluse ifølge krav 1,

   karakterisert vedat lamellenes pakninger (31) ligger i et perifert spor på hver lamell (13), og at den ene ende (29) av luftslangen (37) i hver pakning har hullforbindelse gjennom akselen (15) med en trykkluftfordeler (39) som således samvirker med en krans av huller i én ende av akselen (15) for fylling og tømming av luftslangene (37) i samsvar med den øyeblikkelige vinkelstilling for rotoren.
3. 3. Sluse ifølge krav 1 eller 2,

   karakterisert vedat hver pakning (31) utgjøres av en luftslange (37) og en dertil pålimt overliggende del (35) av slitefast materiale.
4. 4. Sluse ifølge et av de foregående krav,

   karakterisert vedat husets innløp (7) og utløp (9) har tilnærmet superelliptisk form i skjæringen med husets innervegg.
5. 5. Sluse ifølge et av de foregående krav,

   karakterisert vedat huset (1, 3) innvendig er midtdelt i et plan loddrett sluseaksens senterlinje, hvorved den ene husdel (1) omfatter de nevnte inn- og utløp (7, 9) med flenser og den andre husdel (3) er innrettet for å innskyves i den nevnte ene husdel (1) og festes til denne med en felles endeflens (5).
6. 6. Sluse ifølge et av de foregående krav,

   karakterisert veden ledningsforbindelse (45) for trykkutjevning, anordnet mellom slusens returside og mate-side, henholdsvis definert som de to deler av husets indre rom som er uten pulver og med pulver under drift, samt en tilbake

   slagsventil (47) i ledningsforbindelsen (45), hvorved luft kan overføres fra retursiden til matesiden.