Смеситель сыпучих материалов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3515402/23-26 (22) 08,12.82 (46) 30.08.87. Бюл. У 32 (71) Московский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института жиров и Производственное геологическое объединение "Центргеология" (72) P À.Татевосян, В.Х.Паронян, М.Я.Титов, Б.Н,Чубинидзе, М.Ф.Васильев и А.А.Шмидт (53) 66.063 (088.8) (56) Патент США Р 4103357, кл, В 01 F 15/04, 1978. (54)(57) 1. СМЕСИТЕЛЬ СЫПУЧИХ NATEРИАЛОВ, содержащий вертикальный корпус с размещенным в нем по оси ротором, над которым установлено дозирующее устройство, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества.готового продукта и.интенсификации процесса перемешивания, ротор выполнен в виде кольцевого желоба, разделенного на отсеки. с отверстиями для выпуска материала, выполненными в их нижней части., SU 1333393 A (5 l ) 4 В 01 F 7/16, 13/08

2, Смеситель по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что дозирующее устройство, ротор и корпус дополнительно снабжены узлами электромагнитного перемешивания, включающими магнитные рабочие тела и электромагнитные катушки.

3. Смеситель по пп.i и 2, о т л ич а ю шийся тем, что электромагнитная катушка ротора размещена вокруг ротора или вокруг отверстия для выпуска материала каждого отсека.

4. Смеситель по пп.1-3, о т л ич а ю шийся тем, что электромагнитная катушка, размещенная вокруг

Я ротора, закреплена на корпусе или на щ роторе.

5. Смеситель по п.l о т л и ч аю шийся тем, что он дополнительно снабжен варащающимися и неподвижными кольцевыми желобами, при этом неподвижные желоба размещены между вращающимися.

133

Изобретение относится к технологическому оборудованию, в частности к устройствам для обработки сыпучих мелкозернистых, порошковых и пылевидных материалов для приготовления из них многокомпонентных сухих смесей, и может быть использовано для приготовления сухих тампонажных смесей в геологии, сухих синтетических моющих средств в химической промышленности, порошковых лекарственных препаратов в медицинской промышленностИ, а также во всех отраслях народного хозяйства для приготовления сухих смесей в качестве конечного продукта или в качестве полуфабриката на различных стадиях его приготовления.

Цель изобретения — повышение качества готового продукта и интенсификация процесса перемешивания.

На фиг.1 схематически изображен предлагаемый смеситель, продольный разрез; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — вариант устройства с электромагнитной катушкой ротора, закрепленной на корпусе, продольный разрез; на фиг.4 — то же, с такой же катушкой и сердечником, который может быть выполнен вращающимся или неподвижным; на фиг.5 — то же, со шнековыми дозаторами, продольный разрез; на фиг.6 — вариант многоярусного устройства с вращающимися кольцевыми желобами на фиг.7 — то же, с чередующимися вращающимися и неподвижными кольцевыми желобами.

Смеситель содержит корпус 1 с узлом 2 электромагнитного перемешивания, перекрытый снизу сеткой 3, на которой размещены магнитные рабочие тела 4, Нижняя часть корпуса 1 охвачена электромагнитной катушкой 5.

В верхней части корпус 1 перекрыт горизонтальной платформой 6 с расположенными по окружности отверстиями

7. На платформе 6 соосно с отверстиями 7 установлены рабочие камеры 8 дозирующего устройства 9 с узлами 10 электромагнитного перемешивания, которые, как и корпус 1, перекрыты снизу сетками 11, на которых размещены рабочие тела 12, аналогичные рабочим телам 4. Число рабочих камер 8 должно соответствовать числу входящих в композицию смеси ингредиентов. Каждая рабочая камера 8 охвачена электромагнитной катушкой 13.

3393

Горизонтальная платформа 6 имеет в центре отверстие 14, через которое проходит вертикальный вал 15, связанный с ротором 16, а вверху — с приводом 17 вращения. Ротор 16 выполнен в виде кольцевого желоба 18 с поперечными перегородками 19, делящими его на отдельные отсеки 20, каждый из которых в нижней части переходит в вертикальную коническую рабочую камеру 21 с отверстиями 22 для выпуска материала, перекрытую снизу сеткой, 23, на которой размещены рабочие тела 24 узла 25 электромагнитного перемешивания.

Каждая рабочая камера 21 может быть охвачена индивидуальной электромагнитной катушкой 26 и вращаться на роторе 16 совместно с ней либо все рабочие камеры 21 могут быть охвачены единой электромагнитной катушкой

27 (фиг.3) которая может быть закреплена на корпусе 1 или также вра-.

25 щаться на роторе 16 вместе с желобом

18. В центральной части ротора 16 между рабочими камерами 21 отсеков

20 для концентрации электромагнитных полей может быть установлено массивное ферромагнитное тело 28 (фиг.4), которое может быть установлено на крестовине 29 стационарно или с возможностью вращения совместно с ротором 16.

Дозирующее устройство 9 может быть

35 выполнено в виде шнековых питателей с центральными шнеками 30 и приводом от электродвигателя 31, а также в виде другого любого типа питателей, на40 иболее подходящих для каждого конкретного ингредиента, дозируемого в смесь.

При очень высоких требованиях к качеству смеси возможна установка вращающихся роторов 16 в два или более

45 ярусов, при этом возможно и чередование количества отсеков желобов по ярусам.

Возможна также (фиг.7) установка между двумя смежными вращающимися роторами 16 с желобами 18 и рабочими камерами 21 неподвижных кольцевых желобов 32 с аналогичными рабочими камерами 33 (фиг.6).

Устройство работает следующим образом.

Предположим, смесь состоит иэ четырех компонентов: А, В, С и Э, для которых установлены рабочие камеры 8. з 133 дозирующего устройства 9, а на роторе 16 имеются четыре отсека 20. Засыпают,компоненты в соответствующие рабочие камеры 8, затем запускают ротор 16 и, когда он наберет необходимые обороты (5-10 об/мин и больше), включают дозирующее устройство 9.

Если предположить, что один из отсеков в момент запуска дозирующего устройства 9 находится под одной из рабочих камер 8, то за один оборот в данном отсеке образуются горизонтальные слои из компонентов в следующей последовательности: А, В, С и D, во втором отсеке — В, С, D и А, в третьем — соответственно С, D, А и В, а в четвертом - D, А, В и С и т.д.

В рабочей камере 21 каждого отсека 20 эти слои перемешиваются рабочими телами 24. Из-за малого времени нахождения смеси в контакте с рабочими телами 24 и в области их воздействия качество смеси после каждого отсека может быть недостаточным. Однако, так как во всех отсеках чередование слоев последовательно соблюдается и поступление материала из отсеков

20 в корпус 1 одновременно, статистически эта погрешность ликвидируется, в корпусе 1 уже окончательно гомогенизируется смесь.

Многоярусное устройство работает аналогичным образом.

Траектория выходящей из рабоче камер 21 ротора 16 смеси является спиральной, что улучшает перемешивание смеси.

Предлагаемый смеситель может работать как циклически, так и в непрерывном режиме. При работе в непрерывном режиме необходимо, чтобы суммарная производительность всех устройств каждого последующего яруса была больше суммарной производительности всех устройств предыдущего яруса по ходу движения материала. Так, суммарная производительность всех рабочих камер 21 отсеков 20 должна быть несколько выше суммарной производительности дозирующего устройства 9, а производительность смесителя должна быть выше суммарной производительности всех рабочих камер 21 отсеков 20, т.е, Р Р 3 Р

Изобретение может решить проблему приготовления сухих порошковых смесей

55 аптек и для приготовления проб в лабораторных условиях. Аппараты средней производительности могут использоваться в строительстве, в кондитерском производстве и в парфюмерной промышленности. Большие аппараты могут найти применение в химических технологических линиях при производстве минеральных удобрений, химических реактивов, синтетических моющих средств и т.п.

Максимальная погрешность распределения компонентов в смесителе при одностадийном перемешивании не превышает +77., средняя точность распределения по всему объему не превышает

17..

Изготовлен опытный образец смесителя производительностью 300 кг смеси в 1 ч с одноярусным ротором. Мощность установленного на роторе электродвигателя 0 05 кВт.ч, число оборотов 96 об/мин.

В описываемых экспериментах объем исследуемой пробы составляет 1 см, процент погрешности +47 а средняя погрешность + 0,87..

На том же смесителе со снятым ротором средний процент погрешности

137, а максимальный в порциях + 307.

Сравнение энергозатрат мажно провести только через приведенный расход энергии для достижения равного результата.

Для получения 300 кг смеси с .точ-1 ностью распределения компонентов в микрообъеме +57 в предлагаемом смесителе затрачивается (0,05 + 4 i 0,15 +

+ 1 х 0,4)= 1,05 кВт-ч, а для получения 300 кг смеси с точностью распределения компонентов 77 (более точного распределения получить не удалось) на 10 л в лабораторном шаровом смеси-. теле с двигателем 1,1 кВт потребовалось 5 5 ч, при этом расход энергии составил 6,1 кВт,ч. Первый процесс проходил непрерывно, а второй — дискретно для отбора смеси.

Опыты проводились на модельных системах с двухкомпонентной смесью, из которой один компонент удалялся растворением, погрешность измерений не превышала 1...

3393 в самых различных технологических условиях. Предлагаемые аппараты малых габаритов и производительности могут использоваться для приготовления лекарственных препаратов в условиях

5 1333393 6

В предлагаемом устройстве расход сведен до минимума, так как ротор энергии значителен при разгоне рото- уравновешен и при вращении не испыра до набора им необходимых оборотов, тывает особого сопротивления при прев дальнейшем этот расход происходит одолении сопротивления потока мате5 только для поддержания вращения и риала.

1 333393

1333393

1333393

Корректор Е.Рошко

Редактор М.Петрова

Техред Л.Сердюкова

Заказ 3865/8

Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Ъ

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4