Смеситель

 

Изобретение относится к смесительным устройствам и предназначено для использования в строительном и сельскохозяйственном производстве, а также в химической промышленности и особенно эффективно при перемешивании сыпучих материалов, склонных к сегрегации. Смеситель содержит раму, установленную на ней горизонтальную емкость, образованную укрепленными на валу дисками и охватывающей их бесконечной лентой с натяжными и приводными роликами. На ленте установлены гибкие лопасти, наклоненные к образующей ленты поочередно в противоположных направлениях. Устройство содержит горизонтальные ролики, перекрывающие лопасти и регулируемые по высоте смесителя. Технический результат состоит в повышении эффективности перемешивания. 2 ил.

Изобретение относится к смесительным устройствам и предназначено для использования в строительном и сельскохозяйственном производстве, а также в химической промышленности при перемешивании сыпучих компонентов, склонных к сегрегации.

Известна установка непрерывного действия для приготовления смесей, содержащая раму с установленными на ней попарно и симметрично вогнутыми ленточными криволинейными конвейерами, образующими рабочие емкости, привод, патрубки подачи компонентов и выгрузки продуктов (авт. св. 659391, бюл. 33, 07.09.80).

Конвейеры установлены попарно на общей раме со смещением каждой последующей пары по вертикали с разворотом на 90^o вокруг вертикальной оси. Компоненты подаются на нижнюю пару конвейеров, делятся на два приблизительно равных потока, которые транспортируются вверх вогнутыми конвейерами. В верхней зоне потоки отрываются от лент конвейеров, сталкиваются во взвешенном состоянии и перемешиваются. Затем через двухрукавную течку компоненты подаются на следующую пару конвейеров и процесс смешивания повторяется. В верхней зоне осуществляется выгрузка готовой смеси.

Недостатком данной установки является ее высокая металлоемкость и энергоемкость из-за необходимости оборудования на раме нескольких ступеней конвейеров, а также обеспечения высоких скоростей привода.

Известен смеситель, содержащий раму, установленные на ней горизонтальные емкости, образованные концентрично расположенными бесконечными лентами, огибающими ролики, привод, патрубки подачи компонентов и выгрузки продукта (авт. св. СССР 1680522, бюл. 36, 30.09.91). Компоненты через загрузочный патрубок подаются во внутреннюю емкость. При вращении бесконечных лент они движутся, перемешиваясь из внутренней емкости во внешнюю, а из последней готовая смесь попадает в приемный бункер. Внутри камер перемешивание происходит при пересыпании компонентов.

Недостатком смесителя является невысокая однородность готовой смеси из-за слабого перемешивания компонентов в продольном направлении. Также при пересыпании по гладким лентам компонентов, резко различающихся по физико-механическим свойствам (крупности, плотности и т.д.), возникает дополнительное разделение смеси, что снижает ее однородность.

Наиболее близким по конструктивным признакам к предлагаемому смесителю является устройство для гранулирования сельскохозяйственных продуктов, содержащее раму, установленные на ней горизонтальную емкость, образованную укрепленными на валу дисками и охватывающей их бесконечной лентой с натяжными и приводными роликами, привод, патрубки подачи компонентов и выгрузки продукта (авт. св. 1386277, бюл. 13, опубл. 07.04.87).

Данное устройство может быть достаточно эффективно использовано для смешивания компонентов, склонных к налипанию на стенки рабочей емкости. Материалы загружаются внутрь емкости. При вращении дисков и ленты происходит циркуляционное движение компонентов, обеспечивающее их перемешивание. Выгрузка смеси осуществляется при реверсе привода. К недостаткам устройства следует отнести низкую интенсивность перемешивания компонентов в продольном направлении (вдоль оси емкости), а также разделение смеси при перемешивании частиц, различающихся по крупности (более крупные частицы локализуются в центре циркуляции смеси).

Задачей, решаемой изобретением, является повышение эффективности процесса перемешивания, расширение технологических возможностей и снижение энергоемкости устройства.

Предлагается смеситель, содержащий раму, установленные на ней горизонтальную емкость, образованную укрепленными на валу дисками и охватывающей их бесконечной лентой, натяжные и приводные ролики, привод, патрубки подачи компонентов и выгрузки продукта. Дополнительно внутри емкости на ленте или дисках установлены гибкие лопасти, наклоненные к ее образующей поочередно в противоположных направлениях, а также неподвижные горизонтальные ролики, перекрывающие лопасти и регулируемые по высоте смесителя.

На фиг. 1 представлен общий вид смесителя (вариант исполнения с лопастями, установленными на ленте). На фиг.2 показан разрез смесителя вертикальной плоскостью А-А.

Смеситель (фиг. 1, 2) содержит раму 1 и установленную на ней горизонтальную емкость, образованную укрепленными на горизонтальном валу 2 дисками 3 и 4 и охватывающей их бесконечной лентой 5, на которой привулканизированы гибкие лопасти 6, наклоненные к образующей ленты поочередно в противоположных направлениях под некоторым углом (α) патрубки подачи компонентов 7 и выгрузки смеси 8. Лента огибает натяжные ролики 9, 10 и приводной ролик 11. Внутри емкости установлены регулируемые ролики 12, перекрывающие лопасти ленты. Ролики 12 установлены на горизонтальной оси 13, которая в свою очередь укреплена на стержне 14, соединенном с неподвижным стержнем 15 при помощи цилиндрического шарнира 16. Установка роликов в требуемое положение осуществляется поворотом стержня 14 вокруг оси цилиндрического шарнира 16 с последующей его фиксацией. Привод, содержащий двигатель 17 и редуктор 18, соединен с роликом 11.

Смеситель работает следующим образом. Компоненты дозаторами через патрубок 7 загружаются в цилиндрическую емкость, образованную дисками 3, 4 и лентой 5, и распределяются в ячейках между гибкими лопастями. При работе привода лента 5 приходит в движение. Компоненты, находящиеся в ячейках между гибкими лопастями 6, порциями поднимаются вверх и обрушиваются, достигнув некоторого уровня после деформации гибкой лопасти при набегании ее на ролики 12. После обрушения порция оказывается распределенной в нескольких ячейках в нижней части емкости. Эти ячейки вновь движутся вверх и процесс повторяется. Таким образом, происходит постоянное разделение поднимающихся и обрушивающихся порций на новые, т.е. постоянная перетасовка смеси, обеспечивающая ее активное перемешивание. Перемешивание компонентов происходит также в падающем потоке материала и при его ударе о ленту. Активное осевое перемешивание частиц происходит благодаря наклону лопастей 6 к образующей ленты 5. Готовая смесь выгружается из емкости через патрубок 8 при реверсе привода.

Во втором варианте исполнения смесителя лопасти могут быть установлены на дисках (поз.3, 4). Например, крепится с помощью уголков к торцам дисков. При этом стержень, несущий ролики (в рассматриваемом варианте поз.14), укрепляется на валу 2, на котором устанавливаются диски. Сам вал 2 выполняется в этом случае неподвижным, а диски устанавливаются на нем с возможностью вращения (на подшипники). Механизм смешивания в смесителе, выполненном в таком варианте, аналогичен описанному выше.

Первый вариант исполнения (фиг.1, 2) используется в случаях, когда необходим доступ к смеси в процессе переработки компонентов. Например, при получении смеси методом разбавления, когда один из компонентов добавляется порциями без остановки привода.

Второй вариант обеспечивает более высокую надежность крепления, легкость замены и переустановки лопастей (изменение угла наклона, геометрии и т.д.).

Применение в конструкции смесителя гибких лопастей, установленных на ленте или дисках поочередно, с меняющимся по направлению наклоном к образующей ленты, в совокупности с установкой регулируемых по высоте горизонтальных роликов, перекрывающих лопасти, обеспечивает такое сочетание механизмов смешивания (перетасовки и перемешивания в потоке, в том числе в осевом направлении), которое позволяет решить поставленную задачу. То есть, во-первых, повысить эффективность смешивания за счет перетасовки смеси в радиальном и осевом (за счет наклона лопастей) направлениях. Во-вторых, расширить технологические возможности смесителя, обеспечив переработку компонентов, склонных к сегрегации, что достигается при порционном смешивании (перетасовке) и регулировкой высоты установки роликов внутри емкости. Поскольку в падающем потоке также происходит разделение компонентов смеси, которое превалирует над их смешиванием (для материалов, резко различающихся по физико-механическим свойствам) и зависит от высоты обрушения, снижение процессов разделения может быть достигнуто понижением этой высоты, которая, в свою очередь, зависит от высоты установки роликов. Таким образом, использование в конструкции горизонтальных роликов, перекрывающих лопасти и регулируемых по высоте, позволяет расширить технологические возможности смесителя, т.е. эффективно использовать его при переработке различных смесей, в том числе тех, компоненты которых резко различаются по своим свойствам и склонны к сегрегации. И, наконец, предлагаемая конструкция обеспечивает сравнительно невысокую энергоемкость смесителя, т.к. его работа происходит при небольших скоростях движения ленты.

Формула изобретения

Смеситель, содержащий раму, на которой установлена горизонтальная емкость, образованная закрепленными на валу дисками и охватывающей их бесконечной лентой с натяжными и приводными роликами, привод, патрубки подачи компонентов и выгрузки продукта, отличающийся тем, что смеситель снабжен гибкими лопастями, установленными внутри емкости на дисках или на ленте с наклоном к образующей ленты поочередно в противоположных направлениях, а также неподвижными горизонтальными роликами, установленными внутри емкости с возможностью регулировки по высоте смесителя и перекрывающими лопасти.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2