螺旋定量给料器通过调节变频器的频率改变驱 动电机转速，计量螺旋定量给料器每分钟送出的粉末 活性炭质量来进行校准。 校准程序为：将螺旋定量给 料器驱动电机变频器的频率调整为 10 Hz， 打开给料 阀，启动均化器和螺旋定量给料器驱动电机，测量并 记录螺旋定量给料器运行的时间， 运行计时 60 s，称 重并记录定量给料的粉末活性炭净质量。

  由气缸中的活塞推动，双作用气缸通过电动 2 位 5 通 电磁阀控制压缩空气推动活塞运动，活塞连杆与给料 阀阀芯连接，以开启或关闭给料阀，给料阀开启或关 闭的速度由电磁阀放空管上的排气调节阀调节。 气动 给料阀结构如图 4 所示。

  关键词：螺旋定量给料器；结构设计；测试；应用 中图分类号：TH237 文献标识码：A 文章编号：1001-2354（2016）i.jxsj.2016.10.021

  装置每天需要往污水处理生化池定量投加粉末活性 炭，螺旋定量给料器为该装置的核心设备。 粉末活性 炭投加装置由粉末活性炭料仓、料斗、螺旋定量给料 器、加湿锥体、喷射器及各控制阀门组成，粉末活性炭 投加装置示意图如图 2 所示。

  MPa，供水阀 、投加阀的气 源压力调 整为 0.6 MPa。 接 通给料阀 2 位 5 通电磁阀电源， 电磁阀处于 “ON”位 置， 活塞向背离给料阀的方向运动使给料阀打开，给 料阀完全打开时感应开关 LED 亮。在螺旋定量给料器 电动机启动之前，应确认给料阀完全打开，且感应开 关必须检测到给料阀在完全打开位置，否则启动螺旋 定量给料器会损毁螺旋或驱动电机。 3.2 螺旋定量给料器校准

  末活性炭。 粉末活性炭为粉状粒度，吸水性较强、易结 块。 在满足给料量和给料速度的前提下保证给料精 度，对粉末活性炭进行定量投加。

  螺旋定量给料器利用安装螺旋叶片的螺旋轴的 旋转，使物料产生沿螺旋面的相对运动。 物料受到料 槽和定量给料管管壁的摩擦力作用不与螺旋一起旋 转，而沿着螺旋轴轴向推进，实现物料的定量输送。 螺

  料管、螺旋、传动轴轴封、给料阀等设备组成，如图 3 所示。 由于粉末活性炭为黏性粉料，且吸水性较强，为 防止结块， 在螺旋定量给料器的进料口设计均化器， 传动轴安装破块拐，利用破块拐的搅动将粉末活性炭 搅拌成颗粒均匀的粉状物料。 均化器由恒定转速的涡 轮电动机驱动。

  1 定量给料管；2 螺旋；3 均化器；4 均化器驱动电机；5 破块拐传 动轴轴封；6 螺旋驱动电机；7 螺旋传动轴轴封；8 破块拐传动轴；

  频 率 /Hz 图 1 电机供电频率与定量给料能力的试验曲线 能够准确的看出，螺旋定量给料器的定量给料能 力与电机供电频率之间的关系是一条线性曲线，只要 改变电机供电频率就能够达到改变定量给料能力的 目的。 该设计将通过变频器改变电机的频率。

  为防止粉末活性炭粉从传动轴承泄漏，造成对环 境的污染及对轴承磨损影响常规使用的寿命或造成运行故 障，螺旋定量给料器传动轴要采取比较有效的轴封防泄漏 措施[6]。 螺旋定量给料器传动轴轴 封设计为带 空气吹 扫的轴封，将压缩空气注入密封环和旋转轴唇形密封 之间的气室，压缩空气 压力为 0.02～0.05 MPa，空气 消 耗量为 0.01 m3/min。 螺旋定量给料器传动轴轴封结构 如图 5 所示。

  1 圆法兰密封；2 张紧环；3 卷边密封环；4 电动 2 位 5 通电磁阀； 5 阀位开启感应开关；6 活塞；7 FESTO 气缸；8 活塞连杆； 9 给料阀密封；10 给料阀阀芯

  带 检 测 输 出 信 号 和 发 光 二 极 管 （LED）的 感 应 开 关 检测活塞位置， 当活塞在给料阀完全打开位置时，开 关上的 LED 指示给料阀为完全开启状态，并将给料阀 完全打开的检测信号作为粉末活性炭投加装置控制 系统启动螺旋定量给料器的均化器和螺旋的先决控 制条件。 2.4 传动轴轴封

  传动轴轴封组件在螺旋定量给料器运行前进行 调试，在调试时如果螺旋定量给料器料槽内的粉末活 性炭从传动轴和密封环之间逸出，则需增加密封环的 张力，调节相应的螺栓，将轴封盖压入轴封组件以增 加密封环的张力直至无粉末活性炭泄漏。

  1 轴封组件；2 密封环；3 压力盘；4 压缩空气接口；5 轴封盖； 6 旋转轴唇形密封

  制，点击自动控制管理系统的“定量给料”启动按钮后，供 水阀和投加阀自动打开； 给料阀 2 位 5 通电磁阀通 电，给料阀被打开；当螺旋定量给料器自动控制系统 接受到给料阀完全打开的感应开关信号后，均化器和 螺旋定量给料器电动机启动，螺旋定量给料器按预先 设定的定量给料量往粉末活性炭投加装置送料，使粉 末活性炭投加装置按污水处理工艺技术要求向污水生化 池投加粉末活性炭。

  1 料仓；2 出料阀；3 料斗；4 螺旋定量给料器；5 加湿锥体； 6 投加阀；7 喷射器；8 供水阀；9 低料位检测；10 高料位检测

  螺旋定量给料器是目前粉末物料定量给料的关 键设备 ， [1-2] 大范围的应用于冶金、石油、化工、橡胶、轻工等 行业的生产装置。 粉末物料给料设备的精度是影响定 量给料的重要的因素，定量给料设备要求将粉末物料精 确定量，并输送到相关生产装置。 其根据生产装置所 需要定量的粉料料量确定加料时间和加料速度，再根 据加料的时间、速度及给料精度来设计定量给料设备 。 [3-5] 中国石化安庆分公司炼化一体化工程应用污水生 化处理技术对全厂的石化污水进行水质净化处理，污 水生化处理装置需要往污水处理生化池定量投加粉

  螺旋定量给料器螺旋由带减速齿轮的电动机驱 动，输出的给料量通过驱动电机转速来调节，电机转 速由变频器提供不同频率的供电电源来控制，变频器 频率调节范围为 5～100 Hz，以改变螺旋定量给料器的 定量给料能力及保证粉末活性炭投加定量精度。 定量 给料管与给料阀直接相连。

  摘要：螺旋定量给料器是冶金、石化等行业粉状物料定量投加的关键设备。 根据中国石化安庆分公司石化污水生化处 理粉末活性炭投加装置的使用上的要求，进行了高精度螺旋定量给料器的结构设计，确定了变频器调速、给料阀、传动轴密封 等定量给料器的系统结构，最后，通过定量精度的测试，确认了其使用性能。 该螺旋定量给料器在污水处理装置投用时定 量投加了约 60 t 的粉末活性炭，正常运行时每天投加 960 kg 补充量。 应用根据结果得出，该螺旋定量给料器契合设计要求，既 保证了粉料的定量给料，又避免了环境二次污染及易燃易爆。

  分 别 将 变 频 器 频 率 调 整 为 20，30，40，50，60，70， 80，90，100 Hz，重 复 上 述 测 试 程 序 ，记 录 每 次 测 试 的 结果， 得出螺旋定量给料器定量给料能力测试表，如 表 1 所示。 3.3 螺旋定量给料器运行