一种多级旋转给料系统及其调节方法与流程

本发明涉及旋转给料阀，特别是一种多级旋转给料系统及其调节方法。

背景技术：

1、旋转给料阀是应用于物料输送系统中用来卸料、计量、定量输送等专用设备。现有的旋转给料阀主要包括主机和设于主机内的外壳，外壳所围合形成的工作腔内设有叶轮，外壳内壁与旋转叶轮的外表面之间设有径向间隙；外壳的顶部设有进料口，底部设有出料口，且外壳的底部连接加速器；叶轮支撑在轴承座上，并通过轴连接电机。现有旋转给料阀的工作原理是通过电机控制叶轮在工作腔内旋转，物料填充在叶轮的工作腔内，物料随叶轮的旋转到出料口卸出，且旋转给料阀在给料过程中为正压运行，以保证物料在正压条件下连续稳定的送入加压反应设备中。

2、然而现有的旋转给料阀主要存在以下缺陷：（1）多个密封旋转给料阀串联设置且对中设置，物料的连续稳定输送效果较差，容易造成物料堆积；（2）旋转给料阀的气密性较差，尤其是径向间隙较大时容易导致气体泄漏；（3）切刀设于进料口端，只能在进料口处进行破碎，无法在叶轮旋转过程中实现主动破碎，破碎效果差。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种多级旋转给料系统及其调节方法。

2、本发明的技术方案是：

3、本发明之一种多级旋转给料系统，包括至少两级旋转给料阀，相邻旋转给料阀之间串联错位连接，错位偏心距为100-500mm。

4、本发明通过将各级旋转给料阀之间串联错位设置具有以下优点：（1）可以保持连续稳定的物料输送，减少了输送中断和停滞的可能性；（2）可以使物料在输送过程中更均匀地分布，避免了过多物料堆积在某个位置导致输送不均匀的情况；（3）由于错位设置使得物料输送更加平稳，减少了系统的振动和噪音，提高了稳定性和安全性；（4）错位设置可以增加输送通道的有效长度，提高了整个输送系统的输送能力，适用于需要大量物料输送的场景。

5、在旋转给料阀的设计中，错位偏心轴是指两个旋转给料阀之间的偏心距离，即轴与轴之间的偏移。这个参数对于物料的输送效率和给料阀的性能至关重要。如果偏心距设置不当，可能会带来以下缺陷：

6、1. 偏心距太大：

7、1.1 过度冲击：偏心距过大可能导致旋转给料阀在工作时产生较大的冲击力，这可能会对设备的结构造成损害，减少其使用寿命。

8、1.2 能耗增加：偏心距过大会增加电机的负荷，因为需要更大的力来驱动偏心轮进行运动，从而导致能耗增加。

9、1.3 控制困难：偏心距过大可能使得旋转给料阀的控制变得困难，因为需要更精细的调节来适应物料的输送需求。

10、2. 偏心距太小：

11、2.1 输送效率低：偏心距过小可能导致物料输送效率降低，因为偏心轮的往复直线运动幅度减小，不足以将物料有效地从旋转给料阀的一端输送到另一端。

12、2.2 适应性差：对于不同尺寸和特性的生物质物料，偏心距过小可能无法满足其输送需求，导致物料在旋转给料阀内部滞留，影响整个系统的运行效率。

13、2.3 容易堵塞：如果偏心距设置得太小，物料可能无法顺畅通过给料阀，从而增加堵塞的风险，特别是在处理具有一定含水量的生物质物料时。

14、通过将错位偏心距设置在100-500mm之间，可以较好地平衡上述问题，确保旋转给料阀既能适应不同物料的输送需求，又能保持较高的工作效率和较低的能耗。设置适当的偏心距能提高系统的灵活性和适应性，使其能够更好地应对不同的工艺要求。

15、进一步，一旋转给料阀的出料口与另一旋转给料阀的进料口连接，相邻旋转给料阀的转轴的中心轴线之间形成所述错位偏心距。

16、进一步，所述各级旋转给料阀之间朝同一方向依次错位设置，又或间隔的旋转给料阀之间为对中设置，相邻的旋转给料阀之间为错位设置。例如：各级旋转给料阀均朝向右侧依次偏心，即第二级旋转给料阀位于第一级旋转给料阀的右下侧，第三级旋转给料阀位于第二级旋转给料阀的右下侧，使得第三级旋转给料阀与第一级旋转给料阀之间的错位偏心距大于第二级与第一级旋转给料阀之间的错位偏心距。又或者，第二级旋转给料阀位于第一级旋转给料阀的右下侧，第三级旋转给料阀与第一级旋转给料阀对中设置或稍微偏移设置，使得第三级旋转给料阀与第二级旋转给料阀之间的错位偏心距小于或等于第二级与第一级旋转给料阀之间的错位偏心距。

17、进一步，所述旋转给料阀内设有叶轮，叶轮沿转轴转动，叶轮的叶片上和/或旋转给料阀的进料口端设有切刀。本发明优选在叶轮的叶片上设置切刀，进一步优选在叶轮的叶片上以及旋转给料阀的进料口端均设置切刀。在叶片上设置切刀相比于将切刀设于进料口端而言，物料破碎效率和防堵性能更高，因为叶片上的切刀是在叶轮转动下获得主动力，而设于进料口端的切刀获得的是被动力；然而二者的结合更能大大提高物料破碎效率，防止物料卡塞。

18、进一步，所述旋转给料阀的转轴为偏心轴，偏心角为1-8°。本发明通过将转轴设为偏心轴，使叶轮变成偏心轮，相对传统的中心轴而言，能够改变物料的运动轨迹，减少物料的堵塞和积聚，保证物料的连续输送。可以说，将转轴设为偏心轴，再结合多级旋转给料阀之间错位设置，能够取得更好的技术效果，至少包括：（1）偏心轴使单个旋转给料阀的物料顺畅输送，而错位设置可以减少物料在多级旋转给料阀系统中的流动不均匀性，从而实现更加稳定和均匀的物料输送；（2）错位设置可以减少物料在多级旋转给料阀系统中的阻力和摩擦，结合偏心轴的设置可以进一步降低能量损失。

19、进一步，所述旋转给料阀的外壳内壁与叶轮外表面之间的径向间隙可调，保证径向间隙为5~15mm。由于旋转给料阀的工作腔内需要通入密封气体，为了防止旋转给料阀在工作过程中的气体泄露，本发明通过设置径向间隙可调节，能够确保最大的径向间隙不超过目标尺寸，保证泄露量尽可能小。

20、本发明之一种根据前述任一项所述多级旋转给料系统的调节方法，包括以下步骤：

21、工作时，向各旋转给料阀内以及相邻旋转给料阀之间充入密封气体；

22、物料进入第一级旋转给料阀的工作腔后，在切刀的作用下进行破碎；其中切刀设于旋转给料阀的叶轮的叶片上；叶片带动切刀旋转对物料进行主动破碎；

23、根据第一级旋转给料阀的计量信息协同位于旋转给料阀前级的计量螺旋机的计量信息来控制第一级旋转给料阀的转速，以控制第一级旋转给料阀的下料量不低于计量螺旋机的给料量，维持旋转给料阀的稳定连续输送；

24、根据后级旋转给料阀的计量信息协同前级旋转给料阀的计量信息来控制后级旋转给料阀的转速，以控制后级旋转给料阀的下料量不低于前级旋转给料阀的给料量；

25、最终破碎后的物料从末级旋转给料阀输出至下一工序。

26、上述方案具有以下优点：（1）通过向各级旋转给料阀内以及相邻旋转给料阀之间充入密封气体，可以形成气体隔离层，以保证物料在正压条件下连续稳定可靠的送入至加压反应设备，且结合径向间隙的调节，能够进一步降低气体泄漏，提高系统的密封性，保证系统的增压效果；（2）通过叶片上切刀能够对物料进行主动破碎，大大提高破碎效果，防止物料堵塞；（3）由于旋转给料阀的下料量与旋转给料阀的转速相关，根据前级与后级设备的计量信息来控制该级旋转给料阀的转速，保证该级旋转给料阀的下料量不低于前级设备的给料量，从而避免生产中断和停滞，还避免因为后级给料不足而导致的设备空转或资源浪费，从而提高系统的整体效率，保证工作过程中的稳定性和一致性。

27、进一步，还包括：在各级旋转给料阀的工作过程中，当旋转给料阀的外壳内壁与叶轮外表面之间的径向间隙大于目标值时，调节所述径向间隙至目标值范围内。本发明通过在旋转给料阀工作过程中对径向间隙进行调节，能够有效保证旋转给料阀工作时的气密性。

28、进一步，在旋转给料阀的进料口端也设有切刀，物料先经进料口端的切刀进行第一次破碎后，再进入叶轮处由叶片上的切刀进行第二次破碎。本发明通过双重破碎，能够大大提高破碎效果，有效防止物料堵塞。

29、进一步，还包括：至少有一股所述密封气体朝向旋转给料阀的进料口位置输入，通过调节密封气体的压力和流量，使输入的密封气体将物料吹送至叶轮转动位置而非叶轮端面处，以防物料堆积于进料口位置。由于物料进入进料口时很容易堆积，因此通过将一股密封气体朝着进料口位置输入，使其将物料往叶轮的中心吹，而不是往叶轮的外端面吹，这样物料就能顺畅进入叶轮处被叶片上的切刀进行破碎，而防止产生堆积。而且本发明可根据不同粒径的物料来调节密封气体的压力和流量，使物料顺畅进入叶轮的工作区域内。

30、本发明的有益效果：一方面能够保证物料的连续稳定输送，不造成堵塞；另一方面，能够大大提高破碎效果，且在工作过程中能保证径向间隙位于目标值内，大大提高系统的气密性。