Устройство для приготовления сухих многокомпонентных смесей

 

Изобретение относится к устройствам для приготовления сухих многокомпонентных смесей и позволяет повысить эффективность работы при приготовлении смесей полидисперсного состава с наличием крупных включений за счет выравнивания кинетической энергии потоков. Устройство содержит вертикальный корпус 1 с размещенной в нем обечайки 9. В полости обечайки 9 расположен конический направляющий элемент 8 и установленные над ним с возможностью перемещения вдоль образующей выходные патрубки 5 дозаторов 4. При этом обечайка 9 снабжена периферийными радиальными перегородками и установлена с возможностью вращения относительно элемента 8. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 В 01 F 13 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСКОМЪб СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ПАКТ СССР (21) 4354572/23-26 (22) 14.12.87 (46) 23.03.90. Бюл. № 11 (75) P. А. Татевосян и Е. В. Егорова (53) 66.063(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1421387, кл. В 01 F 13/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СУХИХ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ

СМЕСЕЙ (57) Изобретение относится к устройствам для приготовления сухих многокомпонентных смесей и позволяет повысить эффектив„„SU„„1551409 А 1

2 ность работы нри приготовлении смесей полидисперсного состава с наличием крупных включений за счет Bb!pBBHHBBHHB кинетической энергии потоков. Устройство содержит вертикальный корпус 1 с размещенной в нем обечайкой 9. В полости обечайки 9 расположен конический направляющий элемент 8 и установленные над ним с возможностью перемещения вдоль образующей выходные патрубки 5 дозаторов 4. При этом обечайка 9 снабжена периферийными радиальными перегородками и установлена с возможностью вращения относительно элемента 8. 4 ил.

1551409

F==f(R, mj, Изобретение относится к устройствам для приготовления сухих многокомпонентных смесей-композиций и может быть использовано в химической, пищевой, фармацевтической и других отраслях промы шленности, связанных с получением или переработкой сухих сыпучих материалов или смесей.

Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства при приготовлении смесей полидисперсного состава с наличием крупных включений за счет выравнивания кинетической энергии потоков.

На фиг. 1 представлено устройство, разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фи г. 3 — кони ческий напра вляюш и и элемент с проекциями на него выходных патрубков-дозаторов компонентов, вид сверху; на фиг. 4 — крышка корпуса с прорезями для перемещения патрубков-дозаторов.

Смеситель состоит из вертикального корпуса 1, внешнего кожуха 2, верхней крышки-платформы 3, на которой установлена группа дозаторов исходных компонентов 4 с выходными патруоками 5.

В корпусе 1 по его центральной 0-и проходит вал 6, соединенный с приводом 7 вращения. На валу 6 закреплен конический направляющи и элемент 8. Обечайка 9 закреплена на внешнем кожухе 2 с возможHocTblo горизонтального вращения от привода 10 вращения.

Под обечайкой 9 размещен смешивающий рабочий орган 11, который может вращаться либо с этой обечайкой (как показано на фиг. 1), либо с коническим элементом 8 на валу 6. Обечайка 9 на внутренней стороне снабжена радиальными перегородками 12 в виде прямых пластин 13, делящих полость обечайки 9 на радиальные отсеки 14.

Верхняя крышка-платформа 3 имеет удлиненные радиальные прорези 15 по числу дозаторов 4, в которых могут перемещаться их выходные патрубки 5 вдоль образующей элемента 8. Перемещения осуществляются приводами 16. Желательно чтобы обечайка 9 в нижней части переходила в конус 17.

Устройство работает следующим образом.

Загружают дозаторы 4 соответствующими компонентами и г1риводами 16 устанавливают их выходные патрубки 5 над обечайкой 9 так, чтобы их расстояние от оси вала 6 было обратно пропорционально средней плотности дозируемых компонентов. Затем, включив привод вращения 7, раскручивают элемент 8, а включив привод 10 — приводят во врашение и обечайку 9. В зависимости оТ конкретных условий эксплуатации направления вращения обечайки 9 и элемента 8 могут совпадать или быть встречными.

После выхода обечайки 9 и элемента 8 на постоянную скорость включают одновременно все загруженные дозаторы 4, подавая компоненты на поверхность вращающегося элемента 8, с которого частички компонентов центробежной силой отбрасываются в радиальные отсеки 14 обечайки 9.

Так как при соблюдении условий и: .бретения кинетическая энергия частичек:: ех компонентов равна, то, залетая в отсеки 14, они не седиментируют от центробежных сил.

Скапливаясь в отсеках 14, смесь частичек постепенно сползает по конусу 17 обечайки 9 к смешивающему рабочему органу 11, где смесь гомогенизируется и выводится из смесителя.

В процессе прохождения через смеситель каждая частичка каждого компонента в узле деления компонентов имеет ломаную траекторию, состоящую из двух частей; прямолинейную, в процессе свободного падения из дозатора на обечайку 9, и криволинейную. в процессе центробежного отражения о1 элемента 8. Таким образом траектория каждой частички имеет три характерные точки: точку перехода в свободное надеина, точку отражения от элемента 8 и точку торможения в отсеках 14.

Необходим ы м условием качественного перемешивания микродозы является общHocTb точки торможения Всех части11, Всех компонентов в заданном гю регламенту соотношеним. Но частицы эти имеют разную массу. Целью рассматриваемого технического решения является качественное смешение полидисперсных материалов, что и редоп редел яет разность масс средн их частичек разных компонентсв, что определяется как гранулометрическим составом, так и удельным весом.

Для получения качественной смеси необходимо, чтобы энергия торможения всех частичек всех компонентов была приблизительно равна, в противном случае произойдет центробежная седиментация и гравитационное разделение смеси. Это требование и предопределило ограничивающие величины взаиморасположения элементов.

Прямолинейный участок траектории на качество смеси влияния не оказывает. Для выравнивания условий торможения необходимо, чтобы импульс отражения в криволинейный участок траектории был соотнесен с физическими свойствами каждого компонента. Необходимо соблюдать равенство где F -- сила;

R — радиус точки отражения;

m — масса средней частички.

Известно, что центробеж ная сила 2 — где Ъ =2л. R и. В наших усло1551409 виях величина п — постоянная, поэтому переменными являются только величины

R u m.

Необходимо выполнение условия RXm=

=const, что в предлагаемом устройстве 5 достигается перемещением выходного патрубка дозатора и, меняя взаиморасположение этих патрубков, мы можем обеспечить соблюдение этого необходимого условия.

Естественно, что первым на максималь- 1О ном удалении от центра вращения должен быть установлен патрубок наиболее легкого ком понента, что о бес пе чит ра сположение всех остальных патрубков в пределах элемента 8.

Для достижения поставленной в предлагаемом решении цели — получение качественной полидисперсной смеси из компонентов различного гранулометрического состава — условие R m„= — R„X гп - является обязательным и необходимым. А так как переменной и искомой величиной является R„, то это выражение более удобно в виде

R„=RX

25 где R — расстояние оси выходного патрубка дозатора К-го компонента от оси вращения направляющего конического элемента;

R„, — радиус конического элемента;

m- ° — масса средней частички наиболее легкого компонента;

m „ M cc c e HcH cTH KH K-ro компонента.

Приведенное соотношение необходимо соблюдать, так как только при этом условии сохраняется равенство кинетической 35 энергии всех частичек всех компонентов, отбрасываемых поверхностью конического элемента в отсеки обечайки. При несоблюдении равенства R„m const частички в отсеках внешней обечайки будут седиментировать в поле центробежных сил внут40 ренней обечайки, снижая эффективность предварительного смешения.

Направление вращения обечайки может совпадать или быть встречным направлению вращения конического элемента, однако скорость вращения обечайки не должна создавать центробежных ускорений, превышающих по величине ускорение свободного падения. Так как обечайка имеет возможность вращения относительно элемента 9, эта скорость может регулироваться.

При использовании предлагаемого устройства снимаются все ограничения по дисперсному составу входящих в состав смеси компонентов, поэтому оно может быть использовано для производства смесей для любых конструкционных и композиционных материалов с микроармирующими добавками и без них, снижаются удельные энергозатраты, улучшаются условия труда. Процесс может быть полностью а втоматизирован, дистанционно управляем, может проводиться в особых условиях газовой среды— в среде инертных газов, в вакууме, при подогреве или охлаждении.

Формула изобретения

Устройство для приготовления сухих многокомпонентных смесей, содержащее дозаторы исходных компонентов, установленные над вертикальным корпусом с размещенной в нем обечайкой, в полости которой расположены выходные патрубки дозаторов и установленный под ними конический направляющий элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы при приготовлении смесей полидисперсного состава с наличием крупных включений за счет выравнивания кинетической энергии потоков, обечайка снабжена периферийными радиальными перегородкам и и установлена с возможностью вращения относительно направляющего конического элемента, при этом выходные патрубки дозаторов исходных компонентов установлены с возможностью перемещения вдоль образующей направляющего конического элемента.!

551409

Составитель Н. Федорова

Техред И. ВЕрес Корректор О. Кравцова

Тираж 509 Г!одписное

Редактор С. Патрушева

Заказ 292

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательскии комбинат «Г!абсент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 1О1