Дозирующее устройство

1 Изобретение касается дозирующего устройства для непрерывного гравиметрического дозирования сыпучего материала согласно признакам, содержащимся в ограничительной части п.1 формулы изобретения. Такого рода дозирующее устройство известно из WO 98/50764 заявителя. В этом устройстве, используемом, в частности, для отопления вращающихся трубчатых печей при проведении процесса обжига цемента, предусмотрен дозировочный ротор, разделeнный на множество камер захватными перемычками,установленными, в основном, радиально. Хотя указанное устройство пригодно,прежде всего, для дозирования крупнозернистого сыпучего материала, в случае дозирования мелкого или пылевидного сыпучего материала при разгрузке и загрузке последующих транспортирующих механизмов могут возникать проблемы, связанные с появлением в этом сыпучем материале так называемой "внезапной подвижки массы", то есть неконтролируемого транспортирования, что имеет место особенно в тех случаях, когда сыпучий материал псевдоожижается в бункере и поэтому давление на входе дозирующего устройства превышает давление на стороне сбрасывания. Подобные явления, происходящие между вращающимся ротором и неподвижными частями корпуса, нарушают процесс транспортирования и вызывают неточности при дозировании. Кроме того, захватываемый объем ротора вследствие этого относительно невелик, если не предусматривать особенно большой диаметр ротора или высокие скорости его вращения. В основу изобретения положена задача усовершенствования дозирующего устройства такого типа в отношении возможной пропускной способности и точности измерений. Эта задача решается дозирующим устройством согласно признакам п.1 формулы изобретения. Благодаря соосной установке второго (а, в случае необходимости, также третьего или четвертого) дозировочного ротора в одном корпусе со смещенными относительно друг друга разгрузочными отверстиями предотвращается неконтролируемая "внезапная подвижка" транспортируемого сыпучего материала, так как идущий через дозирующее устройство поток материала проходит более протяженный мерный участок, равный 360 (или, в случае необходимости, и больше). К тому же этим достигается контролируемое снижение давления, особенно когда оба дозировочных ротора занимают в корпусе различный объем, а именно второй (и,в случае необходимости, следующий за ним) дозировочный ротор занимает в корпусе больший объем, чем первый. Аналогичный эффект может быть достигнут и в том случае, когда второй дозировочный ротор приводится во вращение с более высокой скоростью, чем ротор, 004826 2 первый в направлении перемещения материала. Тем самым с высокой точностью дозируются в том числе и пылевидные сыпучие материалы, в частности материалы, применяемые в качестве топлива для вращающихся трубчатых печей при изготовлении цемента, а также при расфасовке цемента. Благодаря упомянутому транспортированию на 360 в двух (или более) смещенных плоскостях в целом достигается повышенная кратковременная и долговременная точность,поскольку материал, находящийся на относительно протяженном участке дозирования, при известных условиях гравиметрически многократно регистрируется, что соответственно позволяет более точно управлять необходимым дополнительным перемещением материала из запасного резервуара. При этом в предпочтительном варианте выполнения верхний дозировочный ротор с целью достижения требуемого уплотняющего эффекта плотно подогнан к корпусу, в то время как нижний, уравновешенный по давлениию дозировочный ротор может вращаться с большой величиной зазора по отношению к поверхности своей крышки (перегородки корпуса). Мерный участок, проходящий по двум (или более) плоскостям до второго разгрузочного отверстия, простирается предпочтительно на угол примерно 360, хотя при наличии трех или четырех дозировочных роторов также возможны мерные участки протяженностью 540 или 720,если этого требуют материал и режим давления. Однако сбрасывание может производиться уже через 270 или 180, если промежуточное отверстие между обоими роторами размещено, например, на углу вращения, равном 90 или 120,от загрузочного отверстия. В целесообразном варианте дозировочные роторы с захватными перемычками по причинам, связанным со стандартизацией, выполнены одинаковыми, что позволяет при их вращательном движении перемещать струю сыпучего материала без склонности последнего к "внезапным подвижкам". Другие предпочтительные формы выполнения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения. Пример осуществления изобретения более подробно поясняется ниже с помощью чертежей, где фиг. 1 показывает дозирующее устройство,вид сверху,фиг. 2 - то же, вид сбоку,фиг. 3 - то же, в разрезе. На фиг. 1 изображено дозирующее устройство 1, состоящее, в основном, из двух установленных друг над другом дозировочных роторов 3 и 33 (см. фиг. 3), вращающихся в корпусе 4,который полностью закрыт, за исключением загрузочного отверстия 5 и расположенного под ним разгрузочного отверстия 37. При этом загрузочное отверстие 5 и разгрузочное отверстие 37 (см. фиг. 2 и 3) размещены друг над другом(см. фиг. 3), в результате чего образуется наиболее протяженный, обозначенный штрихпунктиром, мерный участок 2, простирающийся на угол около 360, причем между обеими камерами дозировочных роторов 3 и 33 примерно на углу вращения, равном 180, предусмотрено промежуточное отверстие 7. На загрузочном отверстии 5 предусмотрена запорная задвижка 6, которая в открытом положении пропускает сыпучий материал, поступающий из бункера или запасного резервуара или же из воронки (не показаны). При этом вместо запорной задвижки 6 могут быть также установлены специальные приспособления,способствующие разгрузке, которые обеспечивают выдачу сыпучего материала из хранилища в дозирующее устройство 1. Под запорной задвижкой 6 для образования поворотной оси 8,вокруг которой под нагрузкой, создаваемой материалом, может поворачиваться корпус 4, предусмотрены два поворотных подшипника 18. Упомянутая поворотная ось 8 проходит - если смотреть сверху - предпочтительно через середину верхнего загрузочного отверстия 5 и нижнего разгрузочного отверстия 37, чтобы исключить влияние погрешностей при измерении мгновенной нагрузки за счет подачи и соответственно выгрузки материала. Для приведения в действие дозировочных роторов 3 и 33 предусмотрен приводной механизм 9, который в данном случае состоит, например, из электродвигателя и редуктора, выход которого соединен с вертикальным приводным валом 25 для обоих роторов 3 и 33. При этом приводной механизм 9 вмонтирован непосредственно на корпусе 4, что позволяет ему также совершать поворотные движения вокруг оси 8. При движениях поворота вокруг поворотной оси 8, вызываемых подачей и перемещением струи сыпучего материала вдоль мерного участка 2, корпус 4 упирается в стационарно установленное динамометрическое устройство 10,связанное в данном случае, например, через тягу 20 (см. фиг. 3) с корпусом 4, в котором размещены оба дозировочных ротора 3 и 33. В этом примере выполнения динамометрическое устройство 10 закреплено на раме 19, соединенной с корпусом запорной задвижки 6, который также установлен стационарно. Однако для динамометрического устройства 10 может быть предусмотрен и отдельный опорный каркас. В качестве динамометрических устройств 10 могут находить применение различные виды месдоз, однако, предпочтение отдается беспутевым измерительным датчикам, таким как тензометры, датчики срезывающих усилий и т.п. При такой конструкции регистрируется соответствующий вес перемещаемого по мерному участку 2 потока материала и для определения пропускной способности образуется произведение из мгновенной нагрузки и скорости транспортирования. Для изменения пропускной спо 004826 4 собности или для установки заданного расхода с помощью известного регулирующего устройства (не показано) производится дополнительное регулирование числа оборотов приводного механизма 9 и, тем самым, дозировочных роторов 3 и 33 в зависимости от мгновенной нагрузки и требуемой интенсивности транспортрования. Дозировочные роторы 3 и 33 снабжены каждый звездообразно установленными захватными перемычками 11, занимающими по меньшей мере часть внутренней высоты корпуса 4. Через верхнюю стенку 22 (см. фиг. 2 и 3) корпуса 4 пропущен подводящий патрубок 12, который имеет внизу выход в камеру первого дозировочного ротора 3 и через центр которого проходит поворотная ось 8. Звездообразно установленные захватные перемычки 11 соответствующего ротора 3 или 33 в данном случае соединены между собой наружным кольцом 14 (см. фиг. 3), за счет чего достигается высокая устойчивость роторов 3 и 33. Кроме того, наружное кольцо 14, подведенное снаружи почти к верхней стенке 22 корпуса, не позволяет сыпучему материалу, поступающему через загрузочное отверстие 5 по подводящему патрубку 12, уходить наружу. Соответственно это относится и к нижнему дозировочному ротору 33, имеющему предпочтительно идентичную конструкцию. Наружное кольцо 14 в предпочтительной форме выполнения снабжено направленной наружу отбортовкой, благодаря чему оно вращается с незначительным люфтом относительно кожуха 21 корпуса. При этом между наружным кольцом 14 и кожухом 21 корпуса образуется периферийный зазор, в котором при известных условиях могут накапливаться мелкие частицы сыпучего материала, также транспортируемые посредством вспомогательных захватов к промежуточному отверстию 7 в перегородке 23, а затем к разрузочному отверстию 37. Вспомогательные захваты предпочтительно образованы наружными концами захватных перемычек 11,когда, например, наружное кольцо 14 насажено только на захватные перемычки 11. Необходимо отметить, что разгрузочное отверстие 37 выступает в радиальном направлении за пределы наружного кольца 14 и связано, таким образом, с периферийным зазором 16, благодаря чему материал, находящийся в периферийном зазоре 16,также падает вниз в разгрузочное отверстие 37 и, следовательно, учитывается при определении мгновенной нагрузки на мерном участке 2. К тому же в периферийном зазоре 16 в зоне разгрузки имеется незначительное избыточное давление, облегчающее разгрузку и предотвращающее спекание частиц. Этому может содействовать наличие продувочного устройства. На фиг. 2 показан повернутый на 90 вид сбоку дозирующего устройства 1, где, в частности, обозначено направление прохождения поворотной оси 8, образованной поворотными подшипниками 18. Кроме того показана конст 5 рукция корпуса 4 с кожухом 21, верхней стенкой 22 корпуса и нижней стенкой 24 корпуса,причем корпус 4 имеет установленную примерно по центру перегородку 23 с промежуточным отверстием 7 (см. также фиг. 3). Перегородка 23 в данном случае несколько смещена в сторону верхней стенки 22 корпуса, в результате чего камера верхнего ротора 3 имеет меньшую высоту, чем камера нижнего ротора 33. За счет разных объемов достигается снижение давления("снятие давления") и, тем самым, обеспечивается контролируемое сбрасывание сыпучего материала через промежуточное отверстие 7 в нижний ротор 33. На фиг. 3 показан частичный разрез дозирующего устройства 1, при этом под загрузочным отверстием 5 видны звездообразно расположенные захватные перемычки 11, приводимые в движение приводным механизмом 9, установленным на верхней стороне корпуса 4, и перемещающие подаваемый сыпучий материал вдоль мерного участка 2 примерно на 180 к промежуточному отверстию 7 и затем еще на 180 к разгрузочному отверстию 37. В результате этого на обращенной вправо половине дозирующего устройства 1 формируется мгновенная нагрузка и динамометрическое устройство 10,установленное на расстоянии от оси поворота 8,нагружается через тягу 20. Для достижения наибольшей эффективной длины рычага динамометрическое устройство 10 установлено на периферии корпуса 4, но может быть также закреплено еще дальше или ближе к поворотной оси 8. На представленном изображении в разрезе наряду с уже описанными деталями дозирующего устройства 1 виден также центральный приводной вал 25 для приведения во вращение обоих роторов 3 и 33 и показаны ступицы 26 роторов, на которых звездообразно установлены соответствующие захватные перемычки 11 обоих роторов 3 и 33. При этом плотно подогнанные захватные перемычки 11 верхнего ротора 3 вращаются между верхней стенкой 22 корпуса(крышкой) и перегородкой 23, в то время как нижний ротор 33 вращается в том же направлении на нижней стенке 24 корпуса с большим зазором по отношению к перегородке 23. Вследствие этого в режиме вращения дозирующего устройства 1 на захватных перемычках 11 формируется поток материала, направляемый к разгрузочному отверстию 37. Такое струевидное скопление потока материала над захватными перемычками 11 происходит также и за счет подводящего патрубка 12, закрепленного на верхней стенке 22 корпуса и выполненного в виде упругого компенсатора. Благодаря тому, что мерный участок 2 обоих роторов 3 и 33 по сравнению с известными дозирующими устройствами имеет существенно большую протяженность, составляющую в данном случае 360, конструкция дозирующе 004826 6 го устройства 1 устойчива к скачкам давления. Это качество можно усилить, если на том же приводном валу 25 установить друг над другом по "методу штабелирования" три или даже четыре подобных дозировочных ротора. Следует отметить, что захватные перемычки 11 роторов 3 и 33 наряду с показанной на чертежах точно выверенной радиальной ориентацией могут быть выполнены слегка изогнутыми или выпуклыми (в направлении движения транспортируемого материала). Число оборотов от ротора 3 к ротору 33 (и,в случае необходимости, к последующим дополнительным дозировочным роторам) также можно незначительно увеличивать, например, с помощью интегрированного в приводной вал 25 планетарного механизма для ротора 33, за счет чего происходит более быстрое по сравнению с верхним ротором 3 перемещение материала к разгрузочному отверстию 37 и связанное с этим контролируемое снижение давления для противодействия "склонности к внезапной подвижке" материала. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Дозирующее устройство для непрерывного гравиметрического дозирования сыпучего материала, в частности пылевидных горючих материалов, в котором поток материала с помощью дозировочного ротора, приводимого во вращение вокруг оси, перемещается с определением мгновенной нагрузки по мерному участку от загрузочного отверстия к смещенному разгрузочному отверстию и в котором предусмотрено динамометрическое устройство, регистрирующее мгновенную нагрузку движущегося по мерному участку потока материала, отличающееся тем, что в нем соосно установлен по меньшей мере второй дозировочный ротор (33) со смещенным относительно промежуточного отверстия (7) разгрузочным отверстием (37). 2. Дозирующее устройство по п.1, отличающееся тем, что оно выполнено в виде дозировочных роторов (3, 33) с захватными перемычками (11), установленными, в основном,радиально. 3. Дозирующее устройство по п.2, отличающееся тем, что захватные перемычки (11) на своих радиальных наружных концах соединены с наружным кольцом (14). 4. Дозирующее устройство по п.3, отличающееся тем, что наружное кольцо (14) каждого из дозировочных роторов (3, 33) имеет несколько меньший диаметр, чем диаметр корпуса(4), образуя периферийный зазор. 5. Дозирующее устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что первый или верхний дозировочный ротор (3) вращается на перегородке (23) корпуса (4), снабженной промежуточным отверстием (7). 6. Дозирующее устройство по одному из пп.1-5, отличающееся тем, что первый или верхний дозировочный ротор (3) имеет меньшую высоту, чем высота второго, нижнего ротора (33). 7. Дозирующее устройство по одному из пп.1-6, отличающееся тем, что второй или последующий дозировочный ротор (33) приводится во вращение с более высокой скоростью, чем первый дозировочный ротор (3). 8 8. Дозирующее устройство по одному из пп.1-7, отличающееся тем, что промежуточное отверстие (7) и разгрузочное отверстие (37) смещены относительно друг друга на 180. 9. Дозирующее устройство по одному из пп.1-8, отличающееся тем, что загрузочное отверстие (5) и разгрузочное отверстие (37) смещены относительно друг друга на 360 или более, в частности на 540 при трех и на 720 при четырех дозировочных роторах.