Смеситель для дисперсных материалов

 

Изобретение относится к устройствам для смачивания дисперсных материалов , позволяет интенсифицировать процесс за счет послойного перемешивания ёсего объема материала в продольном и поперечном направлениях, что улучшает качество приготовления смеси и снижает энергоемкость процесса . Для этого внутренняя спираль 8 выполнена с переменным диаметром, определяемым из соотношения d« «0,50-0,55 di и d 0,9-1,0 t, где d, и dj - дааметры внутренней спирали 8 соответственно у загрузочного окна 2 и разгрузочного окна 3, D - диаметр наружной спирали 7, а отношение шага к диаметру внутренней спирали 8 по всей ее длине постоянно. 3 табл., 1 ип. S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЩЕЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИН

„„80„„4 4 А1 (51)4 В 01 F 7/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПОДБЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Jff с

t „, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ""-:

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4161720/23-26 (22) 15.12.86 (46) 07.10.88. Бюл. У 37 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт торфяной промьипленности (72) А.М. Двинских, Ю.П. Дмитриев и А.А. Локочинский (53) 66.063(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 718142, кл. В 01 F 7/08, !978. (54) СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ДИСПЕРСНЫХ ИАТЕРИАПОВ (57) Изобретение относится к устрой-. ствам для смачивания дисперсных материалов, позволяет интенсифицировать процесс за счет послойного перемешнвания всего объема материала в продольном H поперечном направлениях, что улучшает качество приготовления смеси и сщакает энергоемкость процес" са. Дня этого внутренняя спираль 8

/ выполнена с переменным диаметром, определяемым из соотношения d, 0,50-0,55 с1 и и 0,9-,1,0 Ь, где d u d — диаметры внутренней спирали 8 соответственно у загрузочного окна 2 и разгрузочного окна 3, D — диаметр наружной спирали 7, а отношение шага к диаметру внутренней спирали 8 по всей ее длине. постоянно.

3 табл., 1 ип.

1428443

Изобретение относится к устройствам для смешивания дисперсных материалов, s ч а <с т нHоoс тTиH, обладающих слабой сыпучестью и различающихся по плотно5 сти, нап.ример торфа с минеральными уДобрениями, и может найти применение в торфяной промышленности при производстве торфяных питательных брикетов и грунтов, а также в топливной, хими- 10 ческой промышленности и сельском хозяйстве, Целью изобретения является повышение качества продукта и снижение энергоемкости процесса смешивания.

На чертеже схематично изображено предлагаемое, устройство, продольный разрез.

Смеситель содержит корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 окнами. 20

Внутри корпуса по его продольной оси установлен вал 4, к которому на радиальных стойках 5 и 6 крепятся две концентрические спирали: наружная 7 и внутренняя 8, имеющая противополож- 25 ную навивку.

Внутренняя спираль 8 выполнена с переменным диаметром, равномерно увеличивающимся с й< до d< пропорционально длине смесителя и определяемым у0 из соотношений

d = (О 90 - 1 0) О, Как видно иэ табл. 2 наименьшие показатели расхода энергии и лучшее

d, - (045 - 055) D; где d — диаметр внутренней спирали у загрузочного окна;

d — диаметр внутренней спирали у разгрузочного окна.

D - диаметр наружной спирали. 40

При этом отношение шага к диаметру внутренней спирали по всей ее длине постоянно.

Смеситель работает следующим образом. 45

Компоненты, подлежащие смешиванию, загружаются через .окно 2 в корпус 1 смесителя. При вращении вала 4 наружная спираль 7 перемещает материал в сторону разгрузочного окна 3, а внут- 50 ренняя спираль 8 " в обратном направлении

Перемешивание материала в предла-.. гаемом смесителе происходит не только путем создания противоположных пото55 ков материала в продольном направлении за счет установки двух спиралей противоположной навивки, как у иэвестного смесителя. В поперечном сечении также происходит перераспределение порции материала эа счет установки внутренней спирали переменного диаметра. Причем увеличение диаметра внутренней спирали от загрузочного к разгрузочному окну способствует предотвращению скопления и уплотнения материала у торцовой стенки в зоне разгрузки. Интенсивность перемешивания увеличивает также переменный шаг внутренней спирали, так как скорость перемещения материала изменяется в зависимости от шага спирали, что усиливает перераспределение порций материала. Кроме того, постоянство контакта рабочих органов с материалом и сокращение времени на перемешиванне за счет повышения качества смешивания снижает энергетические затраты на процесс.

Результаты проведенных экспериментов по выбору соотношений параметров спиралей перемешивающего устройства приведены в табл. 1 и 2.

Как видно из табл. 1, наилучшие результаты получены при значениях

d< (О 45 — 0 55) D, коэффициент вариации и удельная энергоемкость имеют наименьшие значения.

Испытание различных типоразмеров

< спиралей проводилось на смесителях, используемых в промышленном производстве торфяной продукции для народного потребления, в частности прессованного грунта "Фиалка", грун-, та "Садовая земля", микропарников и торфяных удобрений ТИАУ-4К и

ТИАУ-6К на оборудовании ЛОСХ-22, ЛГТ-1, ONI"-1 и ОПУ-1. Параметры смесителей в этих производствах, различающихся различной производительностью, имеют следующие диаметры наружной спирали 0,6; 0,8; 1,1 и, проведены также опыты на модели перспективного смесителя диаметром

1 5 м

Размеры внутренней спирали соответствуют предлагаемым соотношениям.

В табл. 2 приведены полученные результаты, в качестве примера дано соотношение диаметра внутренней спирали у выходного окна к диаметру наружной спирали.

3 1428443

4 качество смеси получено для всех ти- ла, т.е. связаны были бы с геометрипоразмеров смесителей при соотношении ческими размерами смесителя. диаметра внутренней спирали к диамет- Таким образом, полученные соотнору наружной спирали в интервале 0,9- шения диаметров внутренней спирали

1,0 и составляют 4,7-5,0Х и 0,11- и наружной спирали являются универ5

0,13 кВт/кг. сальными для любых размеров смеситеЭто подтверждает, что предлагае- лей и наилучшими по показателям качемые соотношения являются универсаль- ства получаемой смеси и энергоемкосными для всех типоразмеров смесите- 10 ти процесса. лей. Соотношение диаметра d и шага t

Полученные результаты подтвержда- внутренней спирали представлено в ются также следующими соображениями. табл. 3 °

Как известно, коэффициент вариации определяют из выражения

Из табл. 3 видно, что наилучшие результаты получены при соблюдении равенства отношений шага к диаметру внутренней спирали у загрузочного и разгрузочного окон, т.е. при соблюдении постоянства этого отношения по длине спирали.

Со

100 где С, — среднее содержание определяемого компонента в пробе;

С вЂ” содержание компонента в

1 единичной пробе;

n — число отобранных проб.

Удельный расход энергии определяется из выражения

Формула иэ обретения

0

d, (О 45 — 0,55) D, и = (0,90 — 1,0) D, 40 где d — диаметр внутренней спирали у загрузочного окна;

d — диаметр внутренней спирали и у разгрузочногс окна;

D — диаметр наружной спирали, а отношение шага к диаметру внутрен" ней спирали по всей ее длине посто-. янно.

45 где N — затраты энергии на перемешивание;

Ц вЂ” количество перемешиваемого материала.

Из приведенных выражений видно, что в них непосредственно не входит ни один геометрический параметр.смесителя. Качество смеси зависит от интенсивности процесса перемешивания, эффективности работы рабочего органа смесителя (перемешивающего устройства), времени перемешивания. Удельные

I .затраты связаны с затратами энергии на перемешивание единичной массы продукта.

Если бы оценка производилась, например, по общим затратам энергии, то в этом случае они непосредственно зависели бы от размеров рабочего органа и количества перемешивающего материа25 Смеситель для дисперсных материалов, включающий корпус с загрузочным и разгрузочным окнами и перемешивающее устройство в виде установленных на валу концентрических спиралей проти30 воположной навивки, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения качества продукта и снижения энергоемкости, внутренняя спираль выполнена с переменным диаметром, равномерно увеличивающимся от d, до d<

35 пропорционально длине смесителя и определяемым из соотношений

1428443

Таблица 1

0,40 0,43

0,50 0,52 0,55 0,58 д /D 0,36

0,47

0,45

0,63

5,8 5,8 5,4 5,4 5,3 5,4 5,3 5,8 5,7 6,8

0,18 О,!7 0,13 .0,12 0,11 0,12 0,11 0,14 0,14 0,20

Таблица 2

Диаметр наружной спирали, м

1,5

0,8

0,6

07 09 05 07 095 06 09 08 09

1,0

Коэффициент

Вариации, g, Х

6,9 4,7 7,2 7,4 5,1 8,2 5,0 7,1 4,9

5,3

0,17 0,11 0,21 0,19 0,12 0,20 0,13 0,18 0,12

0,11

Таблица 3

1,0

0,9

0,7

Коэффициент вариации, Х 6,9 6,5

5,7

5,1

6,0

Удельный расход энергии, кВт/кг

0,15 0,12

0,15

0,12

0,14

Коэффициент вариации, 7 7 2

Удельный расход энер гии, кВт/кг 0,24

Соотношение диаметров наружной и внутренней спиралей, и /D

Удельный расход энергии, кВт кг

1" 1

1428443

Составитель H.Ôåäoðoâà

Техред М.Дидык

Редактор Г. Волкова

Корректор А.Обручар

Заказ 5071/12 Тираж 564, . ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4