Смеситель сыпучих материалов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ и 793625

Союа Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.03.79 (21) 2734643/23-26 с присоединением заявки № (51) М. К .

В 01F 9/20 (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень ¹ 1 (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (53) УДК 66.063 (088.8) па лелем изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. И. Зайцев, В. А. Васильев, Ю. И. Макаров, Д. О. Бытев и В. А. Северцев

Ярославский политехнический институт (71) Заявитель (54) СМЕСИТЕЛЬ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ осуйарствеииый комитет (23) П

23 Приоритет

Изобретение относится к оборудованию химической, фармацевтической, строительной и других областей промышленности, где требуется получать однородные смеси из твердых материалов, находящихся в зерни- 5 стом или порошковом состоянии.

Известны центробежные смесители непрерывного действия (1).

Однако они при самом эффективном радиальном перемещении имеют следующие 10 недостатки: высокая требовательность к равномерной подаче, значительные энергетические затраты (при перемешивании в псевдоожиженном слое), плохое сглаживание низкочастотных колебаний выходных 15 потоков и, как следствие, невозможность получить в одном аппарате высококачественную смесь с заданным коэффициентом неравномерности. Кроме того, центробежные аппараты при хорошем качестве пере- 20 мешивания требуют дорогостоящих питателей с небольшим коэффициентом неравномерности подачи компонентов, однако любой из ныне существующих питателей (дозаторов) не может обеспечить непрерывно- 25 го поступления сыпучего материала в строго заданных количествах в каждый момент времени.

Известно устройство для получения тонкодисперсных суспензий, содержащее рабо- 30 чпе цилиндрические камеры с мелющими теламп, снабженные приводом переносного и относительного вращательных движений вокруг пересекающихся осей и концентрично расположенные вокруг патрубков подвода суспензии. В известном устройстве подлежащий измельченпю продукт, перемешанный предварительно в емкости с мешалкой, подается в рабочие камеры через трубопроводы и патрубки подвода суспензии.

Он предназначен для диспергирования пигментов и пленкообразующих и перемешивания сыпучих материалов с жидкостями большой вязкости (2).

Известное устройство можно использовать в качестве смесителя сыпучих материалов непрерывного действия, удалив из рабочих камер мелющие тела. Указанный аппарат может обеспечить удовлетворительное качество перемешивания при условии использования точных дозирующих устройств. В то же время весьма трудно получить коэффициент неравномерности в готоВой смеси в пределах 2 — 2,5% в данном аппарате при применении точных, дорогостоящих, сложных по конструкции питателей.

Для получения высококачественных смесей необходима последовательная установка нескольких аппаратов или применение дополнительных аппаратов (усреднителей), 793625.3 что приводит к усложнению конструктивного оформления процесса и высоким удельным энергетическим затратам на тонну готового продукта.

Целью изобретения является повышение эффективности перемешивания за счет устранения неравномерной подачи.

Эта задача решается тем, что в смесителе сыпучих материалов непрерывного действия, содержащем приемную камеру с патрубками подачи исходных материалов и рабочие цилиндрические камеры, снабженные приводом переносного и относительного вращательных движений относительно пересекающихся осей и концентрично размещенные вокруг патрубков, соединенных посредством трубопроводов с каждой из камер, рабочие цилиндрические камеры снабжены расположенными на их торцах буферными емкостями, а трубопроводы установлены под углом 45 — 80" к оси симметрии рабочих цилиндрических камер.

На чертеже показан описываемый смеситель.

Смеситель сыпучих материалов состоит из бункера 1 с патрубками 2 ввода смешиваемых компонентов и трубой 3 подачи материала в приемную камеру 4 смесителя.

Бункер 1 крепится к крышке 5 смесителя и центрируется по отношению к входной горловине 6 приемной камеры. Приемная камера 4 смонтирована на подшипниках 7, установленных в стакане 8. Последний крепится к несущей крышке 5 смесителя. Рабочие смесительные органы аппарата состоят из патрубков 9 подачи исходных материалов, смонтированных на подшипниках

10 в приемной камере 4 и жестко связанных подводящими трубопроводами 11 с рабочими цилиндрическими камерами 12. Трубопроводы 11 в месте ввода в рабочие цилиндрические камеры выполнены под углом

45 — 80 к оси симметрии рабочих цилиндрических камер. На рабочих камерах 12 смонтированы, например, с помощью фланцевого соединения буферные емкоети 13. Емкости 13 служат для накопления и последующей подачи порции материала в рабочие цилиндрические камеры 12, На патрубках

9 смонтирована фрикционная передача 14, служащая для обеспечения относительного вращательного движения рабочих камер.

Приемная камера 4, рабочие цилиндрические камеры 12 с буферными емкостями снабжены приводом 15 переносного вращательного движения относительно вертикальной оси.

Смеситель работает следующим образом.

Сыпучие материалы подаются от питания через патрубки 2 в бункер 1 и, ссыпаясь по течкам 16, через трубу 3 попадают в приемную камеру 4 смесителя. При вращении камеры 4 вокруг вертикальной оси от привода 15 под действием центробежных сил материалы поступают в патрубки 9, где

65. 4 предварительно перемешиваются в радиальном направлении. По подводящим трубопроводам 11 грубая смесь за счет центробежных сил относительно вращения от фрикционной передачи 14 вводится в бу<рерные емкости 13 с начальной скоростью, направленной к оси переносного вращения.

11ри этом, как показали расчеты и экспериментальное исследование, для устойчивости подачи материала в емкости 13 необходимо, чтобы передаточное отношение фрикционной передачи 14 было более 4. При движении по трубопроводам 11, ось которых наклонена под углом а к оси симметрии рабочих цилиндрических камер, происходит пульсационное пересыпание материала в диаметральной плоскости трубопроводов, что резко повышает качество и эффективность перемешивания. Угол наклона трубопроводов а, должен быть в интервале около 45 — 80 для обеспечения достаточной начальной скорости для материала при входе его в сглаживающие торцевые камеры.

При попадании в емкость 13 материалы за счет отрицательной начальной скорости накапливаются в ней и затем порциями под действием центробежной силы инерции подаются в цилиндрические рабочие камеры

12. Порции материала, накопленные перед подачей в рабочие цилиндрические камеры, в буферных емкостях 13 содержат компоненты смеси, поданные питателями за некоторый промежуток времени, в течение которого имелись отклонения в количестве подаваемого материала. Поток смеси с различным процентным содержанием компонентов за счет некоторого промежутка времени (225 — 270" поворота камеры вокруг оси относительного вращения) перемешивается в ней и усредняется по процентному содержанию компонентов, при этом происходит сглаживание низкочастотных пульсаций, полученных за счет непрерывной подачи. Таким образом, буферные емкости 13 выступают в качестве «усреднителей», встроенных в рабочие органы аппарата, причем число таких камер, как и рабочих цилиндрических камер 12, может быть 4, 6, 8 и т. д. При этом сглаживающая способность смесителя увеличивается без особого усложнения конструкции. При выходе материала из емкостей 13 в рабочие цилиндрические камеры 12 происходит захват потока материала, продолжающего непрерывно поступать из трубопроводов, что способствует получению качественной смеси на выходе из смесителя.

В рабочих цилиндрических камерах 12 происходит дальнейшее усреднение и выравнивание состава смеси за счет воздействия переменной в основном направлении кориолисовой силы инерции. Аналогично процессу в рабочих камерах прототипа здесь сглаживаются высокочастотные пульсации в подаче. Готовая высококачествен793625

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе формула изобретения

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 421350, кл. В 01F 13/03, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 575122, кл. В 01F 9/20, 1975 (прототип) .

Смеситель сыпучих материалов непрерывного действия, содержащий приемную камеру с патрубком исходных материалов и рабочие цилиндрические камеры, снабжен- 20 ные приводом переносного и относительноная смесь ссыпается по обечайке аппарата го вращательных движений относительно

17 и выводится из аппарата через патру- двух пересекающихся осей и концентрично бок 18. размещенные вокруг патрубков, соединен.

Аппарат легко приспосабливается к пита- ных посредством трубопроводов с каждой телям с широким диапазоном коэффициен- 5 пз камер, отличающийся тем, что, с та неравномерности подачи 5 — 10% за счет .. „целью повышения эффективности перемесменных емкостей 13 различного объема, -. - щения за счет устранения неравномерной обеспечивая при этом качество смеси с ко-, подачи, рабочие цилиндрические камеры эффициентом неравномерности до 1 — 1,5%.. ::, снабжены расположенными на их торцах

Предлагаемый смеситель является высо- 10 буферными емкостями, а трубопроводы ускокоэффициентнь1м аппаратом для качест- тановлены под углом 45 — 80 к оси симметвенного перемешивания сыпучих материа- рии рабочих цилиндрических камер. лов и сравнительно прост по устройству.