ГРАВИТАЦИОННО-СТАТИЧЕСКИЙ СМЕСИТЕЛЬ Российский патент 1995 года по МПК B01F13/00 

Изобретение относится к народному хозяйству, занимающимся производством и переработкой различных видов гранулированных сыпучих продуктов (пигменты, красители, гранулированные полиэтилен и полистирол, и т.д. строительные сыпучие материалы, сельхозкультуры все виды зерна, удобрения).

Известны конструкции гравитационных смесителей, в которых процесс смешения осуществляется в поле гравитационных сил, без затрат дополнительной энергии. В указанных смесителях есть существенный общий недостаток, заключающийся в том, что в них отсутствует конкретный механизм смесеобразования.

В связи с этим не обеспечивается стабильность и высокое качество смеси в объеме всей смешиваемой массы материала, загруженного в смеситель. Так, в частности, в них не гарантируется при истечении материала встреча и интенсивный обмен между частицами, гранулами с одновременным участием всех слоев накопленного материала.

В них недостаточно развиты как конвективный (разнос и встреча разных частей материала между собой), так и диффузионный (внутрипоточное перераспределение частиц материала) механизмы смешения.

Известна конструкция аппарата для смешения сыпучих материалов, выбранная в качестве ппрототипа. В данном смесителе материал, предназначенный для смешения, накапливается при вращении кольцевого бункера; разгрузка и смешение материала происходят в поле гравитационных сил при осыпании его под углом естественного откоса, а также при вращении бункера (за один оборот). Затворное устройство обеспечивает разгрузку материала последовательным открыванием секций.

Недостатками указанного смесителя являются:
отсутствие в аппарате механизмов смешения загружаемого и выгружаемого потоков материала, что снижает качество смешения;
сложность конструкции затворного устройства, установленного по всему периметру аппарата;
необходимость вращения загруженного материалом бункера, требует сложного приводного устройства;
громоздкость конструкции аппарата, вызванная кольцевым исполнением бункера.

Целью изобретения является интенсификация процесса смешения, повышение качества смеси.

Цель достигается тем, что в смесителе, содержащем загрузочное устройство, смесительный бункер, имеющий выгрузочное отверстие с затвором, бункер выполнен коробообразным, снабжен перегородками, разделяющими его на секции, и установлен под углом 30-45^о к горизонтали, выгрузочное отверстие выполнено в виде щели по всей длине бункера, смеситель снабжен транспортными лотками с закрепленными на них лопатками, установленными под загрузочным устройством и выгрузочным отверстием, лопатки выполнены в виде усеченных треугольных пирамид, обращенных ребром к набегающему потоку, размещены рядами поперек лотков в шахматном порядке, при этом лопатки образуют чередующиеся ряды прямых и обратных усеченных пирамид.

На фиг.1 показан смеситель; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 узел I на фиг.1; на фиг.4 вид по Б на фиг.3.

Смеситель состоит из бункера 1, разделенного на секции 2 в продольном направлении перегородками 3, наклоненного от горизонтали на угол, равный 30-45^о, регулируемый в зависимости от вида смешиваемого материала. Снизу бункер по всей длине имеет выгрузочную щель 4, охватывающую все секции, прикрытую затвором 5. Сверху бункер снабжен загрузочным транспортным лотком 6, снизу выгрузочным транспортным лотком 7, на которых в шахматном порядке расположены лопатки 8, выполненные в виде усеченных трехгранных пирамид, причем один поперечный ряд лопаток установлен меньшими сечениями пирамид кверху, другой, следующий за ним ряд, меньшими сечениями пирамид книзу и т. д.

Смеситель работает следующим образом: гранулированный материал, предназначенный для смешения, поступает самотеком в транспортный лоток 6, где поток материала благодаря направляющим воздействиям пирамидальных лопаток 8, расположенных в шахматном порядке, подвергается интенсивному перемешиванию и далее поступает и наслаивается в первой секции продольного наклонного бункера 1. После заполнения ее под действием сил гравитации материал "перетекает" через поперечную перегородку 3 и заполняет 2-ю секцию и т.д. Таким образом, двигаясь под углом естественного откоса (ссыпания), материал последовательно заполняет все секции продольного бункера. При этом происходит поперечное (по отношению к бункеру) наслаивание материала в секциях бункера. Далее открывается нижний затвор 5 и все слои материала из всех секций 2 через нижнюю выгрузочную щель 4 высыпаются на нижний транспортный лоток-смеситель 7, по которому, двигаясь и перемешиваясь с помощью пирамидальных лопаток 8, выходят в виде готовой смеси. При этом интенсификация процесса смешения достигается, в основном, за счет последовательного наслаивания материала в секциях продольного бункера и одновременной разгрузки всех слоев материала из всех секций через нижние выгрузочные отверстия по транспортно-смешивающий лоток 7.

Высокое качество смешения достигается за счет предварительного перемешивания поступающего потока материала на транспортном лотке-смесителе 6, установленном на входе в смеситель, а также повторного перемешивания разгружаемого суммарного потока, образованного из всех слоев накопленного материала, на нижнем транспортном лотке-смесителе 7. Высокое качество смеси обусловлено также интенсивным перераспределением частиц материала на лотках-смесителях (6 и 7) с помощью пирамидальных лопаток, установленных на них в шахматном порядке. Причем установка лопаток меньшими сечениями торцов пирамид то книзу, то кверху, чередованием через ряд, обеспечивает соответствующие изменения направлений элементарных потоков смеси: кверху, книзу, вправо, влево.

Опытный вариант указанного смесителя испытан на ПО "Оргсинтез" по смешиванию гранулированного полиэтилена. Результаты испытания положительные. По показателю однородности полученная на указанном смесителе смесь гранулированного полиэтилена удовлетворяет требованиям ТУ на 1-ый сорт.

Изобретение относится к устройствам для смешения сыпучих материалов и может использоваться в областях народного хозяйства, занимающихся производством и переработкой различных видов гранулированных сыпучих продуктов. Оно обеспечивает интенсификацию процесса смешения, повышение качества смеси. Гравитационно-статический смеситель представляет собой наклонно (превышающий угол естественного откоса смешиваемого материала на 2 - 3°С) установленный бункер. Бункер разделен на секции и выполнен с нижней выгрузочной щелью, охватывающей все секции и прикрываемой затвором. В местах загрузки и выгрузки из смесителя расположены транспортные лотки, снабженные в шахматном порядке установленными стационарными лопатками, которые выполнены в виде усеченных трехгранных пирамид. Один поперечный ряд лопаток установлен меньшими сечениями торцов пирамид книзу, другой, следующий за ним ряд, меньшими сечениями торцов пирамид кверху и т.д., а одно из ребер пирамид всегда строго обращено навстречу движущемуся потоку смеси. 4 ил.

ГРАВИТАЦИОННО-СТАТИЧЕСКИЙ СМЕСИТЕЛЬ, содержащий загрузочное устройство, смесительный бункер, имеющий выгрузочное отверстие с затвором, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса смешения, повышения качества смеси, смесительный бункер выполнен коробообразным, снабжен перегородками, разделяющими его на секции, и установлен под углом 30 45^o к горизонтали, выгрузочное отверстие выполнено в виде щели по всей длине бункера, смеситель снабжен транспортными лотками с закрепленными на них лопатками, установленными под загрузочным устройством и выгрузочным отверстием, лопатки выполнены в виде усеченных треугольных пирамид, обращенных ребром к набегающему потоку, размещены рядами поперек лотков в шахматном порядке, при этом лопатки образуют чередующиеся ряды прямых и обратных усеченных пирамид.