Смеситель

 

ОП ИСАНИЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) М. К.. (22) Заявлено 23.06.80 (21) 2943365/23-05 .

1 с присоединением заявки №вЂ”

В 29 В 1/06

Государственный комитет (23) Приоритет—

СССР (53) УДК 678.053..3 (088.8) Опубликовано 07.02.82. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 07.02.82 по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. А. Платонов, С. А. Вихарев и В. И. Янков он;-; (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский инетитут (54) СМЕСИТЕЛЬ

Изобретение относится к химическому оборудованию для смешения высоковязких растворов и расплавов полимеров с малыми количествами жидких добавок (красители, модификаторы, стабилизаторы, антистатики и др.) в производстве химических волокон, может быть использовано в смежных отраслях промышленности, например, для крашения пластмасс.

Известен смеситель, содержащий цилиндрический корпус со входным и выходным штуцерами, двухзаходный шнек, в котором один из гребней (транспортирующий) имеет постоянный зазор с корпусом, а другой— гомогенизирующий — переменный зазор, уменьшающийся по длине в сторону выходного штуцера (1).

Гомогенизирующий гребень шнека, выполненный в промежутке между транспортирующими гребнями, изменяет траекторию циркуляции части продукта в объеме единичного канала и повышает смесительную способность смесителя по сравнению с обычными шнековыми смесителями.

Недостатком указанного смесителя является наличие неочищаемой поверхности двухзаходного шнека и малоподвижных зон, которые способствуют возникновению неидентичного спектра времени пребывания в канале частиц продукта, что не позволяет получить равномерное распределение компонентов в продукте.

Наиболее близок к предлагаемому смеситель, содержащий корпус с выходным штуцером, неподвижную полую гильзу, наружный цилиндрический спиральный шнек, размещенный в рабочей полости между корпусом и неподвижной гильзой, внутренний цилиндрический спиральный шнек, смонтированный в полости неподвижной гильзы, общий приводной вал вращения шнеков, входной штуцер для подачи продукта в полость неподвижной гильзы, которая смонтирована с образованием между ее торцом и приводным валом кольцевой щели, размещенной в выходной зоне внутреннего шнека и сообщающей рабочую полость с полостью неподвижной гильзы (2) .

Этот смеситель не позволяет получить качественную смесь вязкого продукта с

20 жидкими добавками, когда необходимо ввести и равномерно распределить в нем жидкие добавки в количестве 0,2 — 1,5% (красители, модификаторы, стабилизаторы и др.), осо903141 бенно при совместном вводе компонентов с различной вязкостью, например, расплава, полимера с вязкостью 400 Пас и расплава красителя с вязкостью 0,03 Па с. Совместное объемное дозирование компонентов во входной штуцер будет осуществляться с большой погрешностью вследствие различия их вязкости, что приводит к появлению разнооттеночности волокон в процессе их крашения.

Цель изобретения — повышение качества смешения продуктов с разной вязкостью.

Поставленная цель достигается тем, что смеситель, содержащий корпус с выходным штуцером, неподвижную полую гильзу, наружный цилиндрический спиральный шнек, размещенный в рабочей полости между корпусом и неподвижной гильзой, внутренний цилиндрический спиральный шнек,. смонтированный в полости неподвижной гильзы, общий пригодной вал вращения шнеков, входной штуцер подачи продукта в полость неподвижной гильзы, которая смонтирована с образованием между ее торцом и приводным валом кольцевой щели, размещенной в выходной зоне внутреннего шнека и сообщающей рабочую полость с полостью неподвижной гильзы, снабжен штуцером пода,ч продукта в рабочую полость наружного шнека, размещенным в зоне кольцевой щели, и неподвижным сердечником, на котором размещен внутренний шнек, имеющий противоположное наружному шнеку направление витков.

Для равномерного распределения жидких добавок в основном продукте неподвижный сердечник имеет осевой и радиальные ка,алы.

На фиг. 1 изображен продольный разрез смесителя; на фиг. 2 — поперечный разрез (сечение А-А) на участке введения в основной продукт жидких добавок.

Смеситель содержит обогреваемый корпус 1 со вход:,ым штуцером 2 и выходным штуцером 3, неподвижные гильзу 4 и сердечник 5, расположенные коаксиально внутри .корпуса, а также два цилиндрических спиральных шнека 6 и 7, имеющие противоположные направления витков и расположенные в рабочей полости между корпусом и гильзой (шнек 6), а также во внутренней полости гильзы (шнек 7) . Шнеки 6 и 7 вращаются от одного приводного вала 8.

Входной штуцер 9 служит для подвода части основного продукта в полость неподвижной гильзы 4 (другая часть продукта поступает через штуцер 2). Штуцер 10 предназначен для введения в полость неподвижной гильзы 4 жидких добавок. Для равномерного распределения жидких добавок в загруженной. части основного продукта неподвижный сердечник 5 в зоне введения добавок имеет радиальные отверстия 11 (фиг. 2), а между, торцом гильзы 4 и приводным валом 8 выполнена кольцевая щель 12, содобавки. Следовательно, в 1 ступени сме- сителя содержание добавки в смеси составляет (0,5. 10,45) 100% = 4,8%,.а во II ступени содержание концентрата добавки в смеси его с чистым продуктом, поступающим в эту ступень, составляет (10,45: 100) х

x100% = 10 45%

Таким образом, количество компонента

so добавки, вводимого на 1 стадии смешения, и биокомпонента . (концентрата добавки с основным продуктом, приготовленного в 1 ступени), вводимого íà II стадии смешения, единяющая полость гильзы 4 с рабочей полостью между корпусом и гильзой 4, в которой расположен наружный шнек 6. Шнек 7, как, например в данном вариант смесителя, выполнен заодно с приводным валом 8, а шнек 6 смонтирован на приводном валу 8 при помощи шпоночного соединения и гайки. 13, Штуцеры 14 и 15 предназначены для подвода и отвода теплоносителя.

Смеситель работает следующим образом.

Основной продукт подается, например, шестеренными насосами; в полость гильзы 4 через входной штуцер 9 и в рабочую полость через штуцер 2 подачи продукта в определенном соотйошении (например, 10% к

90%) от общей производительности (100%) смесителя. Через штуцер 10 дозируют жидкую добавку, которая по каналам 11 поступает в полость гильзы 4. Вращающимся шнеком 7 введенные в эту полость компоненты за счет сил трения о неподвижные поверхности сердечника 5 и гильзы 4 пере20 мещаются к кольцевой щели 12. При этом в межвитковом пространстве шнека возникают циркуляционные течения, благодаря которым происходит смешение компонентов.

Полученная в полости гильзы 4 смесителя маточная смесь с высокой концентрацией добавок распределяется по всему периметру кольцевой щели 12 и поступает в рабочую полость смесителя, где смешивается с остальной частью основного продукта, поступающей через входной штуцер 2. Шнеком 6, зо имеющим противоположную шнеку 7 нарезку, смесь транспортируется к выходному

;штуцеру 3. Принцип смешения в рабочей полости концентрата добавок с основным продуктом аналогичен.

Работу смесителя можно пояснить на следующем примере.

Для приготовления 100 кг смеси с содержанием в основном продукте 0,5% добавки основной продукт подают в полость неподвижной гильзы 4 (I ступень) и рабочую полость (II ступень) смесителя в соотношении 10%: 90%, т. е. в 1 ступень (через штуцер 9) вводят 0,5 кг добавки и 9,95 кг основного продукта и получают 10,45 кг смеси (концентрата). Во II ступень (через штуцер 2) вводят 89,55 кг основного про4 дукта и 10,45 кг приготовленного в 1 ступени концентрата добавки в основном продукте.

В итоге получают 100 кг смеси с 0 5%

903141

Формула изобретения

5 не ниже 2%. Поэтому предлагаемый смеситель позволяет получить высокое качество смешения малых количеств жидких добавок с основным продуктом. При введении большего количества добавки, например 2%, основной пр9дукт мо кно подавать в полость неподвижной гильзы и рабочую полость в других соотношениях, например 40: 60%. .Наличие в смесителе двух шнеков с про. тивоположными направлениями нарезки, перемещающих продукт в противоположных осевых направлениях, позволяет разгрузить подшипниковый узел и повысить срок его службы.

Таким образом, предлагаемое конструктивное решение смесителя позволяет значительно повысить качество смешения малых количеств жидких добавок с высоковязкими продуктами.

1. Смеситель, содержащий корпус с выходным штуцером, неподвижную полую гильзу, наружный цилиндрический спиральный шнек, размещенный в рабочей полости между корпусом и неподвижной гильзой, внутренний цилиндрический сци1 альный ц:нек. смонтированный в полости неподьижной гильзьг, общий приводной вал вращегия шнеков, входной штуцер подачи продукта в полость неподвижной, ильзы, которая смонтирована с образованием межд ес торцом и приводным валом кольцевой щели, размг1цс.1ной в выходной зоне внутреннего

11п1ека и сообщающей рабочую полость с поло...тью неподвижной гильзы, отличающий1В ся тем, что, с целью повышения качества смешения. смеситель снабжен штуцером по.1ачи продукта в рабочую полость наружного шнека, размещенным в зоне кольцевой щели, и неподвижным сердечником„на котором размещен внутренний шнек, имеющий противоположное наружному шнеку направление витков.

2. Смеситель по и. 1, отличающийся тем. что неподвижный сердечник выпо;,:ен с отверстиями для введения добавок в полость

20 неподвижной гильзы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 507452, кл. В 29 F 3/00, 1974.

2. Патент Англии № 1280360, 25 кл. В 29 В 1/06, опублик. 1972 (прототип).

Составитель В. Иванов

Редактор Б.федотов Техред A. Бойкас Корректор О. Билак

Заказ 12535 23 Тираж 672 Г1од и и гное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород. ул. Проектная, 4