


在一般行業中給管道供料最常用的設備可能是旋轉閥(旋轉鎖氣閥、旋轉供料器都指同一類設備)。這種類型的供料器由一個固定殼體和一個在其中工作的葉輪組成。在許多應用中,它主要功能是充當一個氣鎖,所以通常稱為回轉式氣鎖。這種閥門的基本型通常適合于自由流動的物料。
低壓的旋轉閥,其壓力上限約1 bar 表壓,與容積式鼓風機的排氣壓力比較匹配,因此兩者是正壓氣力輸送系統的常見組合。旋轉閥的壓力上限主要決定于旋轉閥的漏氣問題。
根據旋轉閥的供料機理,它更適合于非磨削性物料,特別是在供料進正壓輸送系統時。旋轉閥上下存在壓差,并且轉子與殼體間要保持一定間隙,空氣會通過旋轉閥泄漏。因此磨損不僅是由常規的磨損機理造成,還有沖蝕磨損的問題。
通過葉片頂端間隙的漏氣會產生高速流動,氣流中夾帶著細小的粒子,由此產生的沖蝕磨損比磨料磨損要嚴重的多。在處理磨料時,旋轉閥可用耐磨材料來制造,再加上方便維護的活動襯板,但這些措施只能減少磨損,而不能徹底消除磨損,并且增加了制造成本。
正壓氣力輸送系統中,旋轉閥卸空隔間在轉回去的時候會帶有一部分空氣,而且空氣會經過轉子葉片與殼體的間隙泄漏,還有經過葉片兩端與殼體間隙的漏氣。旋轉閥通常的氣流和漏氣路徑如下圖所示。
漏氣量將取決于旋轉閥承受的壓差、旋轉閥的大小、轉子頂端間隙、被處理物料的性質、以及旋轉閥上面的物料對氣流的阻力。轉子頂端間隙是一個重要的變量。在使用中閥門會逐漸磨損,經過一段時間后,轉子間隙會略有增加,將影響到空氣流動的平衡,并因此對輸送線性能有影響。這是為什么一般不建議旋轉閥處理磨料的原因之一。
除非在物料進旋轉閥之前,通過旋轉閥的漏氣已被排走,否則向上的氣流將嚴重妨礙物料流入旋轉閥。這股氣流也可能導致物料容重的改變。
由于排氣中會帶有一些粉塵,排氣通常直接返回到供料斗,或排到一個除塵器。
(a) 內部排氣, (b) 外部排氣, and(c) 粒料排氣。
因物料是從轉子單個隔間卸出,在旋轉閥出口的物料流動具有脈動性;物料流動方向的改變,以及漏氣流動方向與物料流動方向相逆,以上這些原因導致旋轉閥下方區域尤其動蕩。為了減少湍流的程度,以及因此帶來的能量損失,在旋轉閥下面常用到加速室。
轉子間隙對閥門的性能有重大影響,為了盡量減少供料量的漏損率,制造商讓間隙盡可能地小。新旋轉閥的間隙通常為0.07~0.15 mm。比這更小的間隙將大大增加制造成本,甚至可能因轉子的偏轉或受壓下軸承內的位移而導致卡住。
旋轉閥的供料量與轉子置換容積和轉速成正比。置換容積一般是隔間大小或體積乘以轉子隔間數量。如果需要知道物料的質量流量,還要乘上物料的堆積密度。這里的比例常數是旋轉閥的容積效率
如果漏氣阻礙了物料流動,隔間不會完全充滿,因此容積效率會降低。漏氣也可能引起物料容積密度減少
旋轉鎖氣閥在正壓氣力輸送中,卸料口壓力高于進料口壓力,會有內部的漏氣,這部分漏氣對卸料量有影響,因此需要從旁路排掉,可以在閥體上側面開排氣孔,但閥體排氣孔附近有劇烈的湍流,輸送磨損性物料時通常不開排氣孔,而采用排氣室。