Центробежный смеситель
Владельцы патента RU 2607748:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет)" (RU)
Изобретение относится к устройствам непрерывного действия для приготовления смесей сыпучих материалов и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности. Центробежный смеситель содержит вертикальный конический корпус, на котором расположен разгрузочный патрубок, эллиптическую крышку, на которой установлен загрузочный патрубок, вал с расположенными на нем лопастями и ротором, состоящим из верхнего и нижнего полых тонкостенных усеченных конусов, соединенных по периметру друг с другом большими основаниями, вдоль которых расположены шесть прямоугольных окон. Изобретение обеспечивает интенсификацию процесса смешивания за счет увеличения продолжительности движения частиц материала внутри аппарата, значительное снижение степени сегрегации, повышение качества получаемой смеси. 2 ил.
Изобретение относится к устройствам непрерывного действия для приготовления различных комбинированных смесей, может быть использовано в пищевой, химической, строительной и других отраслях промышленности.
Известен центробежный смеситель [1], содержащий вертикальный, сужающийся книзу конический корпус, крышку, на которой имеется загрузочный патрубок и подшипниковый узел, в котором закреплен вал. На валу смесителя крепятся ротор в виде тарелки, выполненной из полого усеченного конуса, соединенного снизу меньшим основанием с диском.
Техническим недостатком данного центробежного смесителя является проблема сглаживания флуктуации потоков, так как продолжительность движения частиц материала внутри аппарата очень мала, даже при их смешивании в тонком слое материала.
Указанных недостатков лишен центробежный смеситель с турбулизатором [2], содержащий вертикальный (сужающийся книзу) конический корпус; крышку, на которой имеется загрузочный патрубок; вал, на котором крепится ротор в виде тарелки, выполненной из полого усеченного конуса с окнами, соединенного снизу меньшим основанием с диском; турбулизатор с окнами, расположенный на валу над ротором. Общим недостатком рассмотренных смесителей является то, что, под действием центробежной силы, высокодисперсные компоненты в смеси поднимаются вверх, в результате этого происходит ее частичное расслоение (сегрегация).
Технический результат, заключающийся в повышении интенсивности протекания процесса смешивания высокодисперсных сыпучих материалов и снижении степени сегрегации, достигается благодаря тому, что на валу концентрично установлен ротор, состоящий из верхнего и нижнего полых тонкостенных усеченных конусов, соединенных по периметру друг с другом большими основаниями, вдоль которых расположены шесть прямоугольных окон. Это техническое решение позволяет увеличить время нахождения частиц материала внутри аппарата за счет организации внутренней рециркуляции смеси и предотвратить унос высокодисперсных частиц в пылевоздушное пространство. В результате этого исключается эффект сегрегации и повышается качество конечного продукта.
На фиг. 1 изображен общий вид центробежного смесителя непрерывного действия. На фиг. 2 представлен ротор с указанием движения материалопотоков.
Смеситель состоит из следующих элементов: вертикального конического корпуса 1, на котором расположен разгрузочный патрубок 2, эллиптической крышки 3 с загрузочным патрубком 4, вала 5, с установленными на нем лопастями 6 и ротором, состоящим из верхнего 7 и нижнего 8 полых тонкостенных усеченных конусов, соединенных по периметру друг с другом большими основаниями, вдоль которого расположены шесть прямоугольных окон 9.
Работа смесителя осуществляется следующим образом.
Сыпучие материалы подаются через загрузочный патрубок 4 на основание вращающегося ротора и, под действием центробежной силы, равномерно растекаются по его поверхности. Далее частицы движутся снизу вверх по нижнему полому тонкостенному усеченному конусу 8. С момента движения компонентов по ротору высокодисперсные частицы начинают подниматься в пылевоздушное пространство, достигая основания верхнего тонкостенного усеченного конуса 7. Затем отражаются от него и направляются в обратном направлении, тем самым предотвращая сегрегацию, смешиваются с основным потоком материала, движущимся по наклонной поверхности тонкостенного усеченного конуса 8. Образовавшаяся смесь перемещается по его поверхности и разделяется на две части, одна из которых движется вверх к поверхности усеченного конуса 7, захватывая высокодисперсные компоненты, находящиеся в воздушном пространстве. Вторая часть смеси, под действием центробежной силы, выбрасывается из ротора тонкими потоками через прямоугольные окна 9. Так как движение материалопотоков по конусу происходит в тонком слое (специфика центробежного смешивания), то высоту окон следует изготавливать, равную троекратному диаметру наибольших смешиваемых компонентов. Для избежания переполнения аппарата получаемой смесью и обеспечения контура внутренней рециркуляции материала ширину окон 9 и длину перемычек между ними следует изготавливать одинакового размера. Готовая смесь выводится через окна 9, попадая в нижнюю часть конического корпуса 1, из которого удаляется при помощи лопастей 6, через разгрузочный патрубок 2.
Интенсификация процесса смешивания достигается за счет того, что на валу концентрично установлен ротор, состоящий из верхнего и нижнего полых тонкостенных усеченных конусов, соединенных по периметру друг с другом большими основаниями, вдоль которого расположены шесть прямоугольных окон, это позволяет увеличить продолжительность движения частиц материала внутри аппарата и значительно снизить степень сегрегации, тем самым повысить качество получаемой смеси.
Используемая литература
1. АС №2121870, Россия, МКИ В01F 7/28. Центробежный смеситель порошкообразных материалов. / В.И. Пындак, Г.Г. Соломатин, И.Ф. Рязанкин. (Россия). - Опубл. 1998, бюл. №32.
2. АС №1150014, СССР, МКИ В01F 7/26. Центробежный смеситель непрерывного действия. / А.П. Бурмистенков, Т.Я. Белая и В.В. Корзун (СССР). - Опубл. 1985, бюл. №14.
Центробежный смеситель, содержащий вертикальный сужающийся книзу конический корпус, крышку, на которой имеется загрузочный патрубок, вал, на котором крепится диск с ротором, отличающийся тем, что ротор состоит из верхнего и нижнего полых тонкостенных усеченных конусов, соединенных по периметру друг с другом большими основаниями, вдоль которых расположены шесть прямоугольных окон.
