ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ Российский патент 1998 года по МПК B01F7/26 B28C5/16 

Изобретение относится к устройствам непрерывного действия дли смешения сыпучих материалов с одновременным введением малых количеств жидких добавок и может найти применение в пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Известен смеситель [1], содержащий вертикальный цилиндрический корпус с патрубками подвода сыпучих веществ и отвода готового продукта, приводной вал с роторами, выполненными в виде основания с перемешивающими ножами и разбрызгивателя жидкости, верхняя часть приводного вала выполнена с внутренней полостью и снабжена диском со сферической выемкой, размещенной в ней конической головкой с соплами и подводящей трубкой. Патрубок подвода сыпучих веществ снабжен двумя концентрично установленными коническими отражателями.

Недостатком этого смесителя является низкая эффективность смешения, так как процесс смешивания осуществляется только в зоне диска со сферической выемкой, а время пребывания смеси в аппарате мало.

Известен центробежный смеситель сыпучих материалов [2], содержащий цилиндрический корпус с конусными перегородками, имеющими выгрузочные окна, с закрепленными на нем конусными роторами в виде расположенных одна над другой конусных тарелей с центральными отверстиями, накопитель с ворошителем, разгонное устройство, загрузочный и выгрузочный патрубки. Однако данное устройство не может быть использовано для смешения сыпучих материалов с введением малых количеств жидких добавок.

Целью изобретения является повышение качества смеси и интенсификация процесса смешения сыпучих материалов при одновременном введением малых количеств жидких добавок.

Данная цель достигается за счет того, что на валу закрепляется совместно с конусными тарелями распылитель жидкости, выполненный в виде диска с параболоидной формой рабочей поверхности и головки с выходными каналами, а в накопителе и в нижней части корпуса смесителя устанавливаются перемешивающие ножи, имеющие различную длину и расположенные равномерно в радиальной плоскости. При этом углы наклона образующей конусов к основанию выполняются различными.

На фиг. 1 изображен общий вид смесителя непрерывного действия; на фиг. 2 - разрез по А-А.

Смеситель содержит цилиндрический корпус 1, крышку 2, с загрузочными патрубками 3, днище 4 с выгрузочными патрубками 5. Внутри корпуса 1 установлен вертикальный полый вал 6 в подшипниковых узлах 7 и 8. В верхней части смесителя расположена конусная перегородка 9 с разгрузочным окном, представляющим собой поверхность второго порядка, конусный накопитель 10, установленный за конусной перегородкой 9, имеет форму обратного усеченного конуса, угол конусности которого на 1-7^o больше угла внутреннего трения смешиваемых материалов.

Отверстие накопителя 10 снабжено диафрагмой 11, над которой расположены перемешивающие ножи 12. В нижней части смесителя под отверстием накопителя 10 на валу 6 закреплены перемешивающие ножи 12, имеющие разную длину и равномерно расположенные в радиальной плоскости.

Конусные тарели 13 и 14 с различными углами наклона образующей к основанию имеют центральные отверстия для прохода вала и смеси, превышающие диаметр вала в 1,7 и 2,4 раза соответственно. На валу 6 совместно с конусными тарелями 13 и 14 закреплен распылитель жидкости 15, выполненный в виде диска с параболоидной формой рабочей поверхности, содержащий головку 16 с выходными каналами 17.

Для выгрузки готовой смеси через патрубок 5 служат лопасти 18. Вал приводится во вращение от электродвигателя 19 через клиноременную передачу 20.

Смеситель работает следующим образом. Сухие компоненты смеси подаются в загрузочный патрубок 3 и по конусной перегородке 9 поступают в виде обратного усеченного конуса благодаря форме разгрузочного окна тремя потоками на внутреннюю поверхность конусных тарелей 13 и 14 и на распылитель жидкости 15. Действием центробежных сил сыпучие компоненты приобретают вращательное движение, разрыхляются, смешиваются и сбрасываются в виде пылевидных факелов распыла с конусных тарелей 13 и 14. Благодаря тому, что угол наклона образующей конуса к основанию верхней тарели 13 меньше, чем у тарели 14, происходит пересечение разреженных потоков.

Одновременно через полый вал 6 жидкие компоненты поступают через выходные каналы 17 в головку 16 распылителя жидкости 15 и под действием центробежных сил выбрасываются в горизонтальном направлении на часть свободнопадающего сплошного потока сыпучего материала, прошедшего через центральные отверстия конусных тарелей 13 и 14. Жидкость перераспределяется между частицами сыпучего материала и, дополнительно перемешиваясь, поднимается по гладкой параболоидной поверхности распылителя 15 и выбрасывается навстречу пылевидным факелам распылов, сброшенных с конусных тарелей 13 и 14.

Таким образом предварительно разделенные разреженные потоки пересекаются, происходит взаимное проникновение потоков, при этом гашение кинетической энергии потоков используется на работу по приготовлению смеси.

Далее смешанные компоненты двигаются по внутренней поверхности накопителя 10 по спиральной траектории с возрастающей скоростью к диафрагме 11, где материал аккумулируется и подвергается интенсивному воздействию режущих кромок ножей 12.

Попадая из накопителя 10 на перемешивающие ножи 12, смесь разрыхляется, происходит перераспределение микро- и макрообъемов смеси и окончательное смешение. Готовая смесь поступает на днище 4 и удаляется лопастями 18 через выгрузочный патрубок 5.

Центробежный смеситель снабжен закрепленным совместно с коническими тарелями распылителем жидкости, выполненным в виде диска с параболоидной формой рабочей поверхности и головки с расположенными в ней выходными каналами. Кроме того, смеситель снабжен перемешивающими ножами, выполненными различной длины и расположенными равномерно в радиальной плоскости, установленными в накопителе и в нижней части корпуса смесителя под отверстием накопителя. Концевые тарели выполнены с различными углами наклона образующей конуса к основанию, причем у верхней конусной тарели угол наклона образующей к основанию меньше, чем у нижней конусной тарели. При этом обеспечивается повышение качества смеси и интенсификации процесса смешения сыпучих материалов при одновременном введении малых количеств жидких добавок. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Центробежный смеситель, содержащий цилиндрический корпус с конусной перегородкой, накопитель, имеющий форму обратного усеченного конуса, загрузочные и выгрузочный патрубки, вертикальный полый вал с закрепленными на нем конусными тарелями с центральными отверстиями, и выгрузочные лопасти, отличающийся тем, что он снабжен закрепленным совместно с коническими тарелями распылителем жидкости, выполненным в виде диска с параболоидной формой рабочей поверхности и головки с расположенными в ней выходными каналами. 2. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен перемешивающими ножами, выполненными различной длины и расположенными равномерно в радиальной плоскости, установленными в накопителе и в нижней части корпуса смесителя под отверстием накопителя. 3. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что конусные тарели выполнены с различными углами наклона образующей конуса к основанию, причем у верхней конусной тарели угол наклона образующей к основанию меньше, чем у нижней конусной тарели.