Лабораторный смеситель

Изобретение относится к устройствам для смешивания компонентов при приготовлении жидких или сыпучих однородных смесей и может быть использовано в пищевой, химической, строительной, комбикормовой и других отраслях промышленности. Смеситель включает привод, корпус, установленный на раму, крышку и рабочий орган, расположенный в центре основания корпуса. Корпус выполнен в виде прозрачного усеченного конуса. Рабочий орган выполнен составным в виде 2-3-заходного шнека, на конце которого расположена сменная насадка, состоящая из 4-6 упругих лепестков, расширяющихся вверх. Высота рабочего органа составляет не более 2/3 высоты камеры. Технический результат состоит в повышении степени смешения и однородности готового продукта, моделировании процесса смешивания компонентов разной влажности, устранении погрешностей при проведении различного рода измерений с целью оптимизации конструкции смесителей. 2 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для смешивания компонентов при приготовлении жидких или сыпучих однородных смесей и может быть использовано в пищевой, химической, строительной, комбикормовой и других отраслях промышленности.

Известен смеситель, состоящий из цилиндрического корпуса, диффузора, расположенного соосно, и установленной по центру вертикальной шнековой мешалки [Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками. "Химия", Ленинград. Изд. 1975, 384 с.].

Недостаток прототипа - низкая эффективность смешивания высоковязких смесей и невозможность получения информации о процессе смешивания компонентов в смесителе, наличие погрешностей при проведении различного рода экспериментов.

Технический результат - повышение степени смешения и однородности готового продукта, адекватное моделирование процесса смешивания компонентов разной влажности, устранение погрешностей при проведении различного рода измерений с целью оптимизации конструкции смесителей.

Поставленная задача достигается тем, что в лабораторном смесителе, включающем привод, корпус, установленный на раму, крышку и рабочий орган, расположенный в центре основания корпуса, корпус выполнен в виде прозрачного усеченного конуса, а рабочий орган является составным в виде 2-3-заходного шнека, на конце которого расположена сменная насадка, состоящая из 4-6 упругих лепестков, расширяющихся вверх, причем высота рабочего органа составляет не более 2/3 высоты камеры.

Наличие 2-3 заходов у шнека обусловлено тем, что менее 2-х заходов приводит к появлению застойных зон в околостенном пространстве, а более 3-х заходов - приводит к снижению подвижности смеси в нижней части рабочей камеры. Сменная насадка имеет 4-6 упругих лепестка, т.к. количество менее 4-х не обеспечивает турбулентности потока смешиваемых компонентов, а более 6 - приводит к образованию мертвой зоны внутри лепестков, особенно при смешивании компонентов высокой вязкости. Длина лепестков обусловлена тем, что при вращении насадки объем смешиваемой массы увеличивается в пристенном пространстве, поэтому длина более 2/3 высоты камеры нецелесообразна, а менее 2/3 - затрудняет достижение необходимой степени однородности и приводит к увеличению времени перемешивания, т.е. к необоснованно большим энергетическим затратам.

На фиг.1 показан фронтальный разрез лабораторного смесителя, на фиг.2 - вид сверху.

Лабораторный смеситель содержит корпус 1, выполненный в виде прозрачного усеченного конуса, установленный на раму 2, крышку 3 и рабочий орган, расположенный в центре основания корпуса 1. Рабочий орган является составным в виде 2-3-заходного шнека 4, на конце которого расположена сменная насадка 5, состоящая из 4-6 упругих лепестков, расширяющихся вверх. В основании корпуса 1 расположен выходной патрубок 6, а для передачи движения от привода 7 рабочему органу служит зубчатая передача 8.

Лабораторный смеситель работает следующим образом. Вращение от привода 7, через зубчатую передачу 8, передается рабочему органу, который перемешивает компоненты, подаваемые через крышку 3 в заданных пропорциях и объеме. В результате вращения рабочего органа, выполненного составным, в виде 2-3-заходного шнека 4, на конце которого расположена сменная насадка 5, состоящая из 4-6 упругих лепестков, расширяющихся вверх, создается воздушно-вихревой поток компонентов и происходит процесс перемешивания. Причем наличие сменной насадки 5, состоящей из 4-6 упругих лепестков, расширяющихся вверх, обеспечивает интенсификацию процесса смешения за счет образования местных циркуляционных потоков вокруг каждого лепестка, что увеличивает скорость протекания процесса и улучшает качество смешения. Возможность регулирования скорости протекания процесса смешения за счет установки сменной насадки 5 с разным количеством лепестков позволяет в широких пределах исследовать процесс смешения и получить дополнительную информацию о поведении смешиваемых компонентов при различных режимах процесса. Наличие прозрачного корпуса позволяет фотографировать и проводить киносъемку перемещения смешиваемых компонентов в смесителе, т.е. дает возможность получить реальную картину процесса смешения.

Предлагаемая конструкция, по сравнению с прототипом, позволяет получить высокую степень смешения и однородность готового продукта, а также проводить исследования процесса приготовления смесей с меняющимся рецептурным составом, при различных конструкциях рабочих органов и переменных режимах работы. Анализируя связь порционности и объемов загрузки компонентов, меняющихся режимов работы лабораторного смесителя, можно построить математическую модель процесса смешивания сыпучих компонентов в смесителях.

Лабораторный смеситель, включающий привод, корпус, установленный на раму, крышку и рабочий орган, расположенный в центре основания корпуса, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде прозрачного усеченного конуса, а рабочий орган является составным в виде 2-3-заходного шнека, на конце которого расположена сменная насадка, состоящая из 4-6 упругих лепестков, расширяющихся вверх, причем высота рабочего органа составляет не более 2/3 высоты камеры.