Агрегат для смешения сыпучих материалов
Владельцы патента RU 2460577:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к смешению сыпучих материалов и может использоваться в химической промышленности, агропромышленном комплексе, производстве строительных материалов. Агрегат содержит устройства загрузки и выгрузки, неподвижный корпус, внутри которого размещены полый приводной вал с распылительной насадкой, смесительную камеру. Распылительная насадка выполнена в виде полого конуса, расположенного большим основанием книзу и имеющего на внешней поверхности лопасти, выполненные в форме спирали. Смесительная камера представляет собой полый усеченный конус, имеющий криволинейные образующие, выгнутые внутрь. На внутренней поверхности смесительной камеры размещены кольцевые каналы. Технический результат состоит в повышении эффективности смешения при сравнительно простой конструкции. 2 ил.
Предлагаемое изобретение предназначено для применения в химической промышленности, агропромышленном комплексе, производстве строительных материалов и других отраслях промышленности.
Известен смеситель сыпучих материалов, содержащий цилиндро-конический корпус, крышку, на которой установлен питатель с загрузочными патрубками, приводной вал с закрепленными на нем разгрузочными лопастями и ротором, выполненным в виде диска, с прикрепленными к нему насадками, выполненными в виде концентрично расположенных полых усеченных конусов, у которых высота и угол наклона образующей к основанию увеличивается от центральной части к периферии. На рабочих поверхностях внутреннего и среднего конусов расположены окна, которые снизу ограничены поверхностью диска. На внутренних поверхностях среднего и внешнего конусов спиралевидно установлены направляющие лопасти, имеющие ряд отверстий и профиль дуги круга [Патент РФ №2246343]. К недостаткам этого устройства следует отнести сложность конструкции и увеличение коэффициента неоднородности смеси, вызванное ее разделением под действием центробежных сил.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является агрегат для смешения и уплотнения сыпучих материалов, содержащий цилиндро-конический корпус с устройствами загрузки и выгрузки, расположенный в корпусе вал с приводом вращательного движения, к которому прикреплена насадка. Вал агрегата выполнен полым и к нему во внутреннем объеме коаксиально прикреплен патрубок подачи материала, к которому присоединен распылитель. Распылитель и насадка агрегата выполнены в виде криволинейных чашеобразных элементов, а корпус имеет торообразный переход [Патент РФ №2323039]. К недостаткам этого устройства следует отнести невысокое качество смешения, вызванное ее разделением под действием центробежных сил.
Задача изобретения - создание агрегата для смешения сыпучих материалов сравнительно простой конструкции, обеспечивающего высокую эффективность смешения компонентов, отличающихся по плотности.
Поставленная задача достигается тем, что в агрегате для смешения сыпучих материалов, содержащем устройства загрузки и выгрузки, неподвижный корпус, внутри которого размещены полый приводной вал с распылительной насадкой, смесительную камеру, распылительная насадка выполнена в виде полого конуса, расположенного большим основанием книзу и имеющая на внешней поверхности лопасти, выполненные в форме спирали, а смесительная камера представляет собой полый усеченный конус, имеющий криволинейные образующие, выгнутые внутрь, причем на внутренней поверхности смесительной камеры размещены кольцевые каналы.
На Фиг.1 представлен агрегат для смешения сыпучих материалов.
На Фиг.2 показана распылительная насадка с лопастями.
Агрегат для смешения сыпучих материалов содержит неподвижный корпус 1, расположенные в его внутреннем объеме полый приводной вал 2 с распылительной насадкой 3, имеющей на внешней поверхности лопасти 4. Привод распылительной насадки 3 осуществляется от электродвигателя 5. Соосно с распылительной насадкой размещена смесительная камера 6, приводящаяся во вращение от электродвигателя 8. На внутренней поверхности смесительной камеры 6 выполнены кольцевые каналы 7. Подача смешиваемых материалов осуществляется через устройства загрузки 9 и 10. Приготовленная смесь выгружается через устройство выгрузки 11, расположенное в нижней части корпуса.
Агрегат работает следующим образом
Подлежащие смешению сыпучие материалы засыпаются во внутренний объем корпуса 1 из устройств загрузки 9 и 10. Один из компонентов, подаваемый из устройства загрузки 9, подается через полый приводной вал 2 на дно вращающейся смесительной камеры 6 и движется тонким слоем по ее внутренней поверхности под действием центробежных сил.
Второй компонент из устройства загрузки 10 поступает на внешнюю поверхность вращающейся распылительной насадки 3, где захватывается лопастями 4 и распыляется. Образованный разреженный поток внедряется в тонкий слой первого компонента, движущегося по поверхности смесительной камеры 6. При внедрении частиц в движущийся тонкий слой происходит их равномерное распределение по всему слою и образование однородной смеси. С целью повышения эффективности смесеобразования на внутренней поверхности смесительной камеры размещены кольцевые каналы 7. Наличие данных каналов приводит к турбулизации потока смешиваемых компонентов.
Для предотвращения уплотнения слоя материала, движущегося по поверхности смесительной камеры, приводящего к разделению приготовленной смеси под действием центробежных сил, боковая поверхность смесительной камеры выполнена в виде полого усеченного конуса, имеющего криволинейные образующие, выгнутые внутрь. Такое конструктивное исполнение смесительной камеры при движении частиц приводит к возникновению нормальной относительной силы инерции, которая снижает действие центробежной силы, приводящей к разделению смеси компонентов, отличающихся по плотности.
Благодаря тому что распылительная насадка выполнена в виде конуса, расположенного большим основанием книзу и имеющего на поверхности лопасти, выполненные в форме спирали, имеется возможность получить разреженный поток, скорости частиц которого увеличиваются от верхнего основания распылительной насадки к нижнему. Необходимость увеличения скоростей частиц объясняется тем, что в зоне проникновения разреженного потока частиц одного компонента в движущийся слой второго толщина слоя уменьшается снизу вверх. Таким образом, скорость частиц пропорциональна толщине слоя. Спиралеобразная форма лопастей 4 позволяет распределить материал по внешней поверхности распылительной насадки, тем самым увеличить ширину получаемого потока.
Агрегат для смешения сыпучих материалов, содержащий устройства загрузки и выгрузки, неподвижный корпус, внутри которого размещены полый приводной вал с распылительной насадкой, смесительную камеру, отличающийся тем, что распылительная насадка выполнена в виде полого конуса, расположенного большим основанием книзу и имеющего на внешней поверхности лопасти, выполненные в форме спирали, а смесительная камера представляет собой полый усеченный конус, имеющий криволинейные образующие, выгнутые внутрь, причем на внутренней поверхности смесительной камеры размещены кольцевые каналы.
