СТЕРЖНЕВОЙ СМЕСИТЕЛЬ Российский патент 1998 года по МПК B28C5/20 

Изобретение относится к устройствам для приготовления смесей в производстве строительных, огнеупорных и химических материалов.

Известен стержневой смеситель, состоящий из вращающегося на двух опорах барабана, внутри которого расположены металлические стержни [1]. Макросмещение компонентов происходит в результате пересыпания материала при вращении барабана. А микросмещение частиц материала, включая растирание комочков, измельчение и активизацию частиц, происходит в результате проката материала между стержнями, а также между стержнями и цилиндрической поверхностью барабана. Этот смеситель эффективен, но сложен в изготовлении.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является стержневой смеситель, содержащий неподвижный корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, внутри которого расположен перфорированный вращающийся барабан со стержнями. Перфорация барабана составляет 0,7-0,9 поверхности барабана, причем размер ячеек перфорации по окружности и длине последнего составляет соответственно 0,2-1,4 и 0,05-0,95 диаметра барабана [2].

Целью изобретения является повышение эффективности работы смесителя с неподвижным корпусом, уменьшение проскока необработанной или слабообработанной сырьевой смеси путем рециркуляции материала в смесителе и усиление взаимодействия стержней с внутренней поверхностью барабана.

Отличительными признаками заявляемой конструкции стержневого смесителя является то, что общая площадь отверстий перфорированного барабана составляет от 0,22 до 0,65 поверхности цилиндрической части барабана, при этом перемешивающие лопасти на барабане расположены по винтовым линиям.

Стержневой смеситель в варианте периодического действия, отличающийся тем, что лопасти одной половины и лопасти второй половины установлены по винтовым линиям в противоположных направлениях и таким образом, чтобы способствовать концентрации материала в центре смесителя. Это обеспечивает интенсивную подачу материала через периферические окна в барабан для обработки стержнями. Кроме того, происходит лучшая выгрузка материала из смесителя.

Стержневой смеситель в варианте непрерывного действия по данному изобретению, отличающийся тем, что смеситель расположен под углом 3-12^o в сторону разгрузки, при этом загрузочный и разгрузочный патрубки расположены в противоположных концах корпуса, а лопасти установлены таким образом, что препятствуют движению материала к разгрузочному патрубку. Такая конструкция обеспечивает многократную рециркуляцию материала в смесителе.

Отличительной способностью смесителей является также то, что стержни выполнены в виде стальных труб, концы которых закрыты металлическими пробками.

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна". При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение, не были выявлены и поэтому предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень.

На фиг. 1 схематично показан смеситель периодического действия, вертикальный разрез; на фиг. 2 - поперечное сечение смесителя, изображенного на фиг. 1; на фиг. 3 показан вертикальный разрез смесителя непрерывного действия; на фиг. 4 - его поперечное сечение, на фиг. 5 изображено в разрезе мелющее тело.

Смеситель содержит барабан 1, заполненный мелющими телами в виде стержней 2, соединенный с приводом 3 и размещенный в корпусе 4, имеющими загрузочный патрубок 5 и разгрузочный 6. Барабан выполнен в виде перфорированного цилиндра 7, на наружной поверхности которого закреплены винтовые лопасти 8, барабан установлен на подшипниковых опорах 9. Разгрузочный патрубок корпуса закрывается шибером. Мелющие тела в виде стержней могут быть полнотелыми или представляют собой полые трубы 10, с обоих концов закрытые металлическими пробками 11.

Стержневой смеситель работает следующим образом. Порции компонентов смеси или смеси, подлежащей дополнительной обработке, подают в загрузочный патрубок смесителя периодического действия (фиг. 1 и 2). Материал попадает в пространство между корпусом 4 и барабаном 1, где с помощью лопастей происходит грубое усреднение - макросмешение. Часть загружаемого материала через окна перфорированного цилиндра 7 попадает внутрь барабана 1, где он подвергается микросмешению и механической активации с помощью стержней на внутренней поверхности барабана.

При вращении барабана происходит многократная рециркуляция материала из барабана 1 в пространство с лопастями 8 и обратно, обеспечивающая высокую степень макро- и микросмешения с механической активацией. Спиральные лопасти 8, установленные в разных направлениях, обеспечивают переход из нижнего пространства в барабан, а при разгрузке способствуют ускорению опорожнения смесителя. После достижения заданной степени обработки материала открывают шибер на разгрузочном патрубке 6 и выпускают готовую смесь.

Стержневой смеситель непрерывного действия работает следующим образом. В загрузочный патрубок 5 непрерывно подают обрабатываемую смесь, которая попадает как внутрь барабана, где она растирается между стержнями и на внутренней его поверхности, а в пространстве между корпусом и цилиндром барабана с помощью лопастей происходит усреднение компонентов смеси - макросмешение. Вследствие перепада уровней материала в начале и конце смесителя, а также наклона под углом 3-12^o происходит движение материала к разгрузочному патрубку. Однако наличие лопастей, расположенных по обратной спирали, вызывает задержку материала или даже движение в противоположную сторону. Материал, проходя путь от загрузочного патрубка до разгрузки, переходит из барабана в пространство между корпусом и барабаном, а затем обратно и подвергается попеременному макросмешению лопастями и микросмешению и активации при обработке стержнями. Такая рециркуляция материала в смесителе позволяет предотвратить проход необработанного материала и обеспечивает тщательное и качественное смешение и активацию компонентов, например вяжущего, заполнителя и воды, при производстве бетонных камней.

Применение пустотелых стержней позволяет почти вдвое уменьшить их массу при одинаковой загрузке по объему. В большинстве случаев при использовании смесителя с пустотелыми стержнями качество обработки смеси не ухудшается, но достигается значительная экономия электроэнергии.

Изобретение имеет большое практическое значение вследствие своей простоты и надежности при эксплуатации, а также достижения заданной степени смешения и активации сырьевых в производстве строительных, огнеупорных и химических материалов.

Источники информации
1. Хвостенков С. И. и др. Наклонный стержневой смеситель для обработки силикатных смесей. Строительные материалы, 1981, N 6, с. 13-14.

2. Заровнятых В.А. и др. А.с. СССР N 1206111, кл. B 28 C 5/20, 1984.

Изобретение относится к устройствам для приготовления сырьевых смесей в производстве строительных, огнеупорных и химических материалов. Стержневой смеситель состоит из неподвижного корпуса с входным и выходным патрубками, вращающегося перфорированного барабана с металлическими стержнями, укрепленных снаружи барабана лопастей и привода. Смеситель выполнен с общей площадью перфорации, составляющей 0,22-0,65 поверхности цилиндрической части барабана, при этом перемешивающие лопасти на барабане расположены по винтовым линиям. Стержневой смеситель может быть выполнен с лопастями одной половины барабана и лопастями второй половины, установленными по винтовым линиям в противоположных направлениях для концентрации материала в центре смесителя у разгрузочного патрубка. Стержневой смеситель может быть выполнен с корпусом и барабаном, расположенными под углом 3-12^o в сторону разгрузки. Лопасти могут быть установлены по обратным винтовым линиям относительно вращения барабана. Стержни смесителя могут быть выполнены в виде стальных труб, концы которых закрыты металлическими пробками. Изобретение позволит повысить эффективность работы смесителя. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

\ \ \ 1 1. Стержневой смеситель, состоящий из неподвижного корпуса с входным и выходным патрубками, вращающегося перфорированного барабана с металлическими стержнями, укрепленных снаружи барабана лопастей и привода, отличающийся тем, что общая площадь перфорации составляет 0,22-0,65 поверхности цилиндрической части барабана, при этом перемешивающие лопасти на барабане расположены по винтовым линиям. \\\2 2. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что лопасти одной половины барабана и лопасти второй половины установлены по винтовым линиям в противоположных направлениях с возможностью концентрации материала в центре смесителя. \\\2 3. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что корпус и барабан расположены под углом 3-12<198> в сторону разгрузки, при этом загрузочные и разгрузочные патрубки в корпусе расположены в противоположных концах корпуса, а лопасти установлены по обратным винтовым линиям относительно вращения барабана. \\\2 4. Смеситель по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что стержни выполнены в виде стальных труб, концы которых закрыты металлическими пробками.