СМЕСИТЕЛЬ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1994 года по МПК B01F11/00 B01F11/02 

Изобретение относится к смесительной технике и может быть использовано для смешивания мелкодисперсных и порошкообразных материалов в различных отраслях народного хозяйства.

В известном смесителе [1] , содержащем емкость с сыпучими материалами, через которые снизу продувается газ, из-за их интенсивного уноса невозможно реализовать эффективное смешивание тонкодисперсных материалов.

В вибрационном смесителе [2] эффективность выше, однако, поскольку колебательным воздействиям с помощью генератора колебаний подвергают как саму емкость с сыпучими материалами, так и соединенные с ней патрубки, надежность его крайне низка.

Наиболее близким по технической сущности является смеситель сыпучих материалов [3] , содержащий неподвижную емкость с размещенной внутри транспортной трубой, через которую подается газ. Несмотря на возможность достижения высокого качества смешивания за счет пневмотранспортной циркуляции твердых частиц, эффективность его невысока по причине пылеуноса.

Цель изобретения - повышение эффективности работы.

Согласно изобретению в смесителе сыпучих материалов, содержащем герметичную емкость с размещенной внутри транспортной трубой, генератором колебаний, транспортная труба соединена с генератором колебаний и снабжена в нижней части расширяющимся книзу насадком.

Эффективность работы смесителя повышается тем, что при возвратно-поступательных перемещениях транспортной трубы вместе с расширяющимся книзу насадком происходит ожижение сыпучих материалов, их циркуляция в емкости благодаря непрерывному течению через транспортную трубу, что способствует их интенсивному перемешиванию. Это позволяет в значительной степени снизить продолжительность смешивания и, следовательно, повысить производительность смесителя, либо уменьшить его габариты. Ведение процесса в герметичной емкости без подачи газа обеспечивает его высокую экологичность за счет отсутствия пыления в окружающую среду и уноса с газом твердых частиц, упрощает вспомогательное оборудование.

На чертеже представлена схема предлагаемого смесителя.

Смеситель имеет неподвижную герметичную емкость 1 с размещенной внутри транспортной трубой 2, которая снабжена в нижней части расширяющимся книзу насадком 3, а в верхней окнами 4 для выхода смешиваемых материалов. Транспортная труба 2 жестко соединена со штоком 5, пропущенным через мембрану 6 (или подшипник скольжения) с уплотнительным устройством 7. Шток 5 подсоединен к генератору 8 колебаний. Емкость 1 снабжена штуцерами 9 и 10 для загрузки сыпучих материалов и их выгрузки.

Смеситель работает следующим образом.

После заполнения емкости 1 сыпучими материалами через штуцер 9 ее герметизируют с помощью крышки и уплотнительного устройства 7. Генератором 8 колебаний через шток 5 транспортной трубе 2 сообщают колебания с частотой, близкой частоте акустических колебаний в газопорошковой смеси. При возвратно-поступательных перемещениях транспортной трубы с насадком в резонансе с частотой акустических колебаний в газопорошковой смеси образуются стоячие волны, в точках пучностей которых амплитуда колебаний твердых частиц удваивается. Это приводит сыпучие материалы к ожижению и однонаправленному восходящему движению в транспортной трубе за счет создающегося разрежения под расширяющимся книзу насадком при перемещении его вверх, в результате чего твердые частицы устремляются в транспортную трубу и за счет инерционных сил перемещаются вверх при обратном движении насадка. Ожижение и многократная циркуляция сыпучих материалов приводят их к кипению и быстрому смешиванию. По окончании смешивания готовый продукт выгружают через штуцер 10.

П р и м е р. В смесителе объемом 0,025 м³ (диаметр 0,25 м, высота 0,5 м) с транспортной трубой диаметром 0,03 м и высотой 0,35 м, снабженной коническим насадком высотой 0,1 м и диаметром 0,07 м в основании с цилиндрической отбортовкой, отстоящей на расстоянии 0,05 м от дна емкости, смешивание цемента с сажей при исходной высоте засыпного слоя 0,25 м, амплитуде колебаний транспортной трубы 0,005 м, частоте 30 Гц, мощности генератора колебаний (электродвигателя с эксцентриковым приводом) 0,25 кВт происходит за 3 мин. Для обеспечения такой же производительности при таком же качестве смешивания в известном смесителе с пневмотранспортной циркуляцией требуются три транспортные трубы такого же диаметра высотой 1,5 м, объемом смесителя 0,05 м³, расходом воздуха 0,002 м³/с, компрессор мощностью 0,3 кВт и время смешивания 5 мин.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить эффективность работы, выражающуюся в сокращении продолжительности смешивания и повышении экологичности, упрощении основного и вспомогательного оборудования без снижения качества смешивания. (56) 1. Патент США N 4002325, кл. 259-23 1977.

2. Членов В. А. , Михайлов Н. В. Виброкипящий слой. М. : Наука, 1972, с. 10.

3. Авторское свидетельство СССР N 757186, кл. С 10 G 11/16, 1971.

Сущность изобретения: траспортной трубе с присоединенным в ней насадком сообщают возвратно-поступательные колебания. В результате происходит ожижение сыпучих материалов, их кипение и циркуляция между корпусом и транспортной трубой и одновременная транспортировка через транспортную трубу. 1 ил.

СМЕСИТЕЛЬ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий герметичную емкость с размещенной внутри транспортной трубой, генератором колебаний, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы, транспортная труба соединена с генератором и снабжена в нижней части расширяющимся книзу насадком.