Ротационный смеситель

 

Изобретение касается переработки порошковых материалов для получения однородных смесей различных веществ. Цель изобретения - повышение эффективности смешивания путем уменьшения времени смешивания, энергетических затрат и упрощение конструкции. Ротационный смеситель содержит вал 1 с установленными на нем опорными элементами 2, 3, между которыми укреплены в подшипниках 4 капсулы 5 с возможностью независимого вращения и переводной двигатель. На боковой поверхности капсул 5 установлены лопатки 6, закрытые кожухом 7, снабженным тангенциальным входным и осевым выходным патрубками 8, 9. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 01 F 9/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРстВенный комитет

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4414207/31-26 (22) 25.04.88 (46) 23.06.90. Бюл. № 23 (71) Республиканский инженерно-технический центр по восстановлению и упрочнению деталей машин и механизмов (72) В. Ф. Пинкин и Л. В. Титов (53) 66.063(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 806090, кл. В 01 F 11/00, 1977. (54) РОТАЦИОННЫЙ СМЕСИТЕЛЬ (57) Изобретение касается переработки порошковых материалов для получения одно-, „„SU„,„1572687 д 1 родных смесей различных веществ. Цель изобретения — повышение эффективности смешивания путем уменьшения времени смешивания, энергетических затрат и упрощение конструкции. Ротационный смеситель содержит вал с установленными на нем опорными элементами 2, 3, между которыми укреплены в подшипниках 4 капсулы 5 с возможностью независимого вращения и переводной двигатель. На боковой поверхйости капсул 5 установлены лопатки 6, закрытые кожухом 7, снабженным тангенциальным входным и осевым выходным патрубками 8 и 9. з. п. ф-лы, 2 ил.

1572687

Формула изобретения

Изобретение относится к области переработки порошковых материалов, получения однородных смесей различных веществ, находящихся в жидком или дисперсном состоянии, и может быть использовано в химической, энергетической, строительной и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — — повышение эффективности смешивания путем уменьшения времени смешивания, энергетических затрат и упрощения конструкции.

На фиг. 1 представлен смеситель, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез со схемами распределения окружных скоростей, центробежных сил, траекторий движения частиц.

Смеситель содержит вал 1, на котором установлены опорные элементы 2 и 3, на периферии которых установлены подшипники 4.

В обоймах подшипников укреплены капсулы 5. Установка капсул 5 осуществляется, например, перемещением правого опорного элемента 3, достаточного для вставки капсул 5, расстояния и последующего возврата опорного элемента на место и его фиксации, на боковой поверхности капсул могут быть установлены лопатки 6, закрытые кожухом 7 с тангенциальным входным патрубком 8. Газ, пройдя через патрубок 8 и лопатки 6, выходит из устройства через осевой выходной патрубок.

Смеситель работает следующим образом.

Вал I и опорные элементы 2 и 3 приводятся в движение двигателем или турбиной (не показаны). При этом капсулы 5, в которые предварительно загружены компоненты, подлежащие смешиванию, также приводятся во врашение. В связи с тем, что капсулы 5 установлены с возможностью вращения в подшипниках 4 для ротора, в целом справедлив закон сохранения количества движения, который можно записать следующим образом:

I.

<о, аг — угловая скорость вращения ротора (вокруг оси 1) и капсул (вокруг оси 2);

1г — момент инерции капсулы относительно оси смесителя (ротора); п — количество капсул.

Отсюда легко можно вычислить угловую скорость вращения капсул

oI = — <0—

1 (2)

1;и

Таким образом, капсулы совершают двойное вращательное движение: вокруг оси 1 смесителя с угловой скоростью ротора <г и вокруг собственной оси 2 с угловой скоростью <01, которая может быть больше и меньше угловой скорости <о. Во время этих

1О

35 движений возникает сложное поле центробежных сил, зависяшее от компонентов обоих движений.

Рассмотрим влияние данного поля на процесс движения частиц в капсулах. В точке а (фиг. 2), наиболее удаленной от оси вращения, направление действия центробежных сил, возникающих при вращении вокруг оси 1 (F) и вокруг оси 2 (г г), совпадает.

Это стабилизирует слой смеси. При движении данного слоя (вместе с капсулой) вокруг оси 2 от точки а к точке б и далее к точке в появляется рассогласованность в действии сил F u Fl. В точке в рассогласованность достигает максимума (силы F u 1- г направпеньг в разные стороны) и по диаметру ва создается большой градиент сил, под действием которого частицы срываются со стенки капсулы и летят по направлению к точке а, перемешиваясь со слоем частиц, находящихся в этот момент вблизи точки а.

Дополнительные преимущества появляются при использовании лопаток 6. В этом случае частота вращения капсулы еще более возрастает, так как газ, поступивший в патрубок 8, закручивает лопатки 6 и затем выходит из устройства через канал 9.

Преимуществом предлагаемого устройства является то, что частицы не истирают стенки капсулы.

Использование изобретения позьолит уменьшить энергетические затраты за сче: устранения механических потерь в зубчатых передачах (КПД зубчатой передачи составляет величину 0,9 — 0,93) на 7 — 100 0.

Павы шенна я эффективная интенсивность смешивания достигается за счет высоких градиентов силовых полей, так как при использовании предлагаемого смесителя можно достигать больших частот вращения, чем с зубчатой передачей. Частота вращения капсул может возрасти вдвое.

Предлагаемая конструкция смесителя гораздо проще, менее металлоемка, следовательно, дешевле и надежнее.

1. Ротационный смеситель, содержащий вращающийся вал с закрепленными на нем опорными элементами, между которыми в подшипниках установлены капсулы со смешиваемыми компонентами, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности смешивания путем уменьшения времени смешивания, энергетических затрат и упрощения конструкции, капсулы установлены в опорных элементах с возможностью независимого вращения.

2. Смеситель по п. 1, отличающийся тем, что капсулы снабжены установленными на их боковой поверхности лопатками с кожухом, снабженным тангенциальным входным и осевым выходным патрубками.

1572687

Составитель А. Горбань

Редактор А. Шандор Техред А. Кравчук Корректор Л. Бескид

Заказ 1605 Тираж 508 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101