一種特殊旋轉物料分配裝置的結構介紹及特點分析

中核龍安有限公司 李明鑾

旋轉物料分配裝置是一種能自動調節位置，并利用所傳輸介質的自流將其輸送到預定點位的裝置。傳統的旋轉物料分配裝置在飼料、制粉等行業的原料進倉及中間產品進入配料倉工序中廣泛應用。工作時根據需要啟動減速電機，電機傳動軸帶動導向接料彎管沿導軌運行；運行到位后觸桿作用于行程開關，電機停止工作，導向接料彎管立即停止在固定的出口位置上，同時彎管和下殼壓緊密封；打開物料傳輸控制裝置物料便可流向指定的點位（圖1）。該設備具有結構緊湊、定位快速準確、進出物料速度快、機械自鎖結構、占地空間小、穩定可靠等特點，并能自動清理機內積塵，具有預置倉位、自動顯示等功能，操作維修方便[1]。

上述傳統型旋轉物料分配裝置適用于大部分的粉末、顆粒等細散固體/半固體介質的輸送，一般位于沒有特殊要求的廠房內；在設備發生故障時，可通過直接接觸方式進行設備的維修，簡單方便。而對于化工廠、制藥廠、放射性物質處理廠等特殊場合來說，旋轉物料分配裝置所輸送的介質為放射性和腐蝕性的料液，對于設備的安裝位置、維修方式都有特殊要求[2]，因此需要在設計、制造時進行特殊考慮[3]，以保證在實現設備功能的基礎上，保護操作人員免受傷害并便于設備使用過程中的維修。

圖1 傳統旋轉物料分配裝置

1 設備結構

上述旋轉物料分配裝置主要由兩大部分組成，一部分為設備本體，另一部分為驅動裝置。由于其傳輸介質的特殊性（放射性和腐蝕性），旋轉物料分配裝置的本體部分必須置于具備防護和密閉功能的空間內；驅動裝置由于需要進行維修，則需放置在方便接近的常規空間中（圖2）。

圖2 特殊旋轉物料分配裝置

1.1 設備本體

旋轉物料分配裝置本體的主要功能是接收所傳輸的介質并進行分配和輸出，以將介質傳輸至特定管路。同時配備清洗裝置，為可能需要的介質變化、設備拆卸提供清洗去污。設備本體主要部件包括容器與旋轉分配斗：容器主要起到包容和密封作用，并提供各類工藝出入管嘴，包括：介質出入口管嘴。上部配有介質入口管嘴、下部配有介質出口管嘴，出入口管嘴的數量根據所傳輸液體的種類或旋轉物料分配裝置所連接外部容器的數量確定；實現清洗去污功能的清洗液入口管嘴及清洗環管；起密封作用的水封水的進口和出口管嘴；通風管嘴；疏水管嘴。旋轉分配斗位于容器內部，固定在傳動軸上，上部為敞口形狀，下部配有一個收口型的分配管。旋轉分配斗接收容器介質入口傳輸過來的介質，并通過分配管與對應的容器介質出口管嘴連接，以完成介質向所選擇接收管路的輸送。

1.2 驅動裝置及其他

旋轉物料分配裝置的驅動裝置為旋轉分配斗提供旋轉動力，以保證旋轉分配斗的分配管能夠與所需的容器介質出口管嘴連接。驅動裝置主要包括：電機及電機軸；傳動軸及聯軸節；為電機供電的電源柜。除上述設備本體及驅動裝置外，旋轉物料分配裝置還包括：起密封作用的水封部件，一半焊接在容器頂部、一半焊接在傳動軸上；旋轉分配斗定位裝置，包括定位針和鎖定盤；旋轉分配斗位置傳感器；驅動軸貫穿件；屏蔽/保護蓋板；設備安裝所需的支撐件。

2 設備特點

通過以上對旋轉物料分配裝置的結構介紹可發現該設備具有比較顯著的特點，包括設計理念新穎，結構簡單、可靠性高，安全保障性能高，配置靈活等，可在化工、放射性物質處理廠等特殊場合廣泛應用。

結構簡單，可靠性高。該旋轉物料分配裝置結構簡單，部件較少，尤其是特殊區域中的部分無可動部件，提升了設備的本質可靠性。另外，相較于通過布置管線、閥門、泵等傳統輸送線路，旋轉物料分配裝置結構緊湊，減少了占地空間；并減少了工藝系統中的設備種類和數量，進而減少了設備泄漏點、維修工作量，更加有利于放射性和腐蝕性介質轉運輸送的可靠性。同時工藝系統中設備數量的減少可降低工程投資，提高工廠經濟性。

多重保障，安全有效。對于旋轉物料分配裝置可能使用的高、中放射性物質傳輸場合，工作人員是不能接近或限制接近的。針對這種情況該設備在設計上進行了充分考慮，并制定了多重安全保障，以對工作人員進行有效保護：放射性介質在旋轉物料分配裝置中的傳輸過程始終是被容器所包容的，絕大部分的放射性均被限制在容器內部；容器與傳動軸接觸位置采用水封方式進行密封，且該水封是有一定壓力的，除非事故情況下放射性介質無法通過傳動軸泄露到設備本體所在區域；設備本體所處的特殊區域（放射性區域）與驅動裝置所處的常規區域間有足夠厚度的混凝隔離，開口處也有特殊材料（如鉛）的屏蔽/保護蓋板進行隔離，從物理上對工作人員進行了輻射防護；傳動軸穿過蓋板的部位使用了高密封性的貫穿件，正常狀態下可保證放射性不會從該位置泄露；設備本體所處的特殊區域相對于驅動裝置所處的常規區域為負壓狀態，因此正常狀況下放射性不會外泄。

設計理念新穎。旋轉物料分配裝置的設計中運用了分區管理的概念。對于位于特殊區域的設備本體，其設計中沒有可動部件，沒有需維修的部件，避免了設備運行期間對設備的維修，提高了設備使用可靠性，減少了維修工作量，降低了特殊環境對工作人員的健康影響。而需維修的驅動裝置及其他部件則集中布置在無特殊要求的常規區域，以便于進行直接接觸式維修，提高維修效率，最大限度的降低設備故障對生產運行的影響。

配置靈活，應用場景廣泛。該旋轉物料分配裝置的配置靈活，在不需要調整其他部件的情況下，僅需調整旋轉物料分配裝置容器的進出口數量和布置，即可實現特殊介質的一對一、一對多、多對一和多對多的傳輸，可廣泛應用于化工、醫療、放射性物質傳輸場景。

制造要求高。由于該旋轉物料分配裝置傳輸的介質特殊，且設備本體部分位于有管控要求的特殊區域，加之設備本體上需要安裝一些部件，一旦出現質量缺陷或故障維修起來將非常困難，因此對設備的制造要求比較高。由于該設備在制造過程中焊接工作較多，因此應著重關注焊接質量及相關檢驗；同時，在設備制造完成后應對設備進行功能性驗收，以驗證設備功能的可實現性。

綜上，通過以上對該新型旋轉物料分配裝置的介紹和分析，其設計上采用了分區管理理念，結構簡單可靠，便于運行過程中的檢查維修。同時該設備設置了多重安全防護屏障，可有效保護工作人員免受惡劣環境的傷害，特別適用于化工、醫藥、放射性物質處理等工作場所。另外，該設備可根據工藝情況增減出入管嘴，配置靈活度高，可大幅降低泵閥設備的使用量，從而降低資金投入。