СМЕСИТЕЛЬ Российский патент 2002 года по МПК B01F3/18 

Изобретение относится к смесительным устройствам и предназначено для использования в строительном и сельскохозяйственном производстве, а также в химической промышленности при перемешивании сыпучих компонентов, склонных к сегрегации.

Известна установка непрерывного действия для приготовления смесей, содержащая раму с установленными на ней попарно и симметрично вогнутыми ленточными криволинейными конвейерами, образующими рабочие емкости, привод, патрубки подачи компонентов и выгрузки продуктов (авт. св. 659391, бюл. 33, 07.09.80).

Конвейеры установлены попарно на общей раме со смещением каждой последующей пары по вертикали с разворотом на 90^o вокруг вертикальной оси. Компоненты подаются на нижнюю пару конвейеров, делятся на два приблизительно равных потока, которые транспортируются вверх вогнутыми конвейерами. В верхней зоне потоки отрываются от лент конвейеров, сталкиваются во взвешенном состоянии и перемешиваются. Затем через двухрукавную течку компоненты подаются на следующую пару конвейеров и процесс смешивания повторяется. В верхней зоне осуществляется выгрузка готовой смеси.

Недостатком данной установки является ее высокая металлоемкость и энергоемкость из-за необходимости оборудования на раме нескольких ступеней конвейеров, а также обеспечения высоких скоростей привода.

Известен смеситель, содержащий раму, установленные на ней горизонтальные емкости, образованные концентрично расположенными бесконечными лентами, огибающими ролики, привод, патрубки подачи компонентов и выгрузки продукта (авт. св. СССР 1680522, бюл. 36, 30.09.91). Компоненты через загрузочный патрубок подаются во внутреннюю емкость. При вращении бесконечных лент они движутся, перемешиваясь из внутренней емкости во внешнюю, а из последней готовая смесь попадает в приемный бункер. Внутри камер перемешивание происходит при пересыпании компонентов.

Недостатком смесителя является невысокая однородность готовой смеси из-за слабого перемешивания компонентов в продольном направлении. Также при пересыпании по гладким лентам компонентов, резко различающихся по физико-механическим свойствам (крупности, плотности и т.д.), возникает дополнительное разделение смеси, что снижает ее однородность.

Наиболее близким по конструктивным признакам к предлагаемому смесителю является устройство для гранулирования сельскохозяйственных продуктов, содержащее раму, установленные на ней горизонтальную емкость, образованную укрепленными на валу дисками и охватывающей их бесконечной лентой с натяжными и приводными роликами, привод, патрубки подачи компонентов и выгрузки продукта (авт. св. 1386277, бюл. 13, опубл. 07.04.87).

Данное устройство может быть достаточно эффективно использовано для смешивания компонентов, склонных к налипанию на стенки рабочей емкости. Материалы загружаются внутрь емкости. При вращении дисков и ленты происходит циркуляционное движение компонентов, обеспечивающее их перемешивание. Выгрузка смеси осуществляется при реверсе привода. К недостаткам устройства следует отнести низкую интенсивность перемешивания компонентов в продольном направлении (вдоль оси емкости), а также разделение смеси при перемешивании частиц, различающихся по крупности (более крупные частицы локализуются в центре циркуляции смеси).

Задачей, решаемой изобретением, является повышение эффективности процесса перемешивания, расширение технологических возможностей и снижение энергоемкости устройства.

Предлагается смеситель, содержащий раму, установленные на ней горизонтальную емкость, образованную укрепленными на валу дисками и охватывающей их бесконечной лентой, натяжные и приводные ролики, привод, патрубки подачи компонентов и выгрузки продукта. Дополнительно внутри емкости на ленте или дисках установлены гибкие лопасти, наклоненные к ее образующей поочередно в противоположных направлениях, а также неподвижные горизонтальные ролики, перекрывающие лопасти и регулируемые по высоте смесителя.

На фиг. 1 представлен общий вид смесителя (вариант исполнения с лопастями, установленными на ленте). На фиг.2 показан разрез смесителя вертикальной плоскостью А-А.

Смеситель (фиг. 1, 2) содержит раму 1 и установленную на ней горизонтальную емкость, образованную укрепленными на горизонтальном валу 2 дисками 3 и 4 и охватывающей их бесконечной лентой 5, на которой привулканизированы гибкие лопасти 6, наклоненные к образующей ленты поочередно в противоположных направлениях под некоторым углом (α) патрубки подачи компонентов 7 и выгрузки смеси 8. Лента огибает натяжные ролики 9, 10 и приводной ролик 11. Внутри емкости установлены регулируемые ролики 12, перекрывающие лопасти ленты. Ролики 12 установлены на горизонтальной оси 13, которая в свою очередь укреплена на стержне 14, соединенном с неподвижным стержнем 15 при помощи цилиндрического шарнира 16. Установка роликов в требуемое положение осуществляется поворотом стержня 14 вокруг оси цилиндрического шарнира 16 с последующей его фиксацией. Привод, содержащий двигатель 17 и редуктор 18, соединен с роликом 11.

Смеситель работает следующим образом. Компоненты дозаторами через патрубок 7 загружаются в цилиндрическую емкость, образованную дисками 3, 4 и лентой 5, и распределяются в ячейках между гибкими лопастями. При работе привода лента 5 приходит в движение. Компоненты, находящиеся в ячейках между гибкими лопастями 6, порциями поднимаются вверх и обрушиваются, достигнув некоторого уровня после деформации гибкой лопасти при набегании ее на ролики 12. После обрушения порция оказывается распределенной в нескольких ячейках в нижней части емкости. Эти ячейки вновь движутся вверх и процесс повторяется. Таким образом, происходит постоянное разделение поднимающихся и обрушивающихся порций на новые, т.е. постоянная перетасовка смеси, обеспечивающая ее активное перемешивание. Перемешивание компонентов происходит также в падающем потоке материала и при его ударе о ленту. Активное осевое перемешивание частиц происходит благодаря наклону лопастей 6 к образующей ленты 5. Готовая смесь выгружается из емкости через патрубок 8 при реверсе привода.

Во втором варианте исполнения смесителя лопасти могут быть установлены на дисках (поз.3, 4). Например, крепится с помощью уголков к торцам дисков. При этом стержень, несущий ролики (в рассматриваемом варианте поз.14), укрепляется на валу 2, на котором устанавливаются диски. Сам вал 2 выполняется в этом случае неподвижным, а диски устанавливаются на нем с возможностью вращения (на подшипники). Механизм смешивания в смесителе, выполненном в таком варианте, аналогичен описанному выше.

Первый вариант исполнения (фиг.1, 2) используется в случаях, когда необходим доступ к смеси в процессе переработки компонентов. Например, при получении смеси методом разбавления, когда один из компонентов добавляется порциями без остановки привода.

Второй вариант обеспечивает более высокую надежность крепления, легкость замены и переустановки лопастей (изменение угла наклона, геометрии и т.д.).

Применение в конструкции смесителя гибких лопастей, установленных на ленте или дисках поочередно, с меняющимся по направлению наклоном к образующей ленты, в совокупности с установкой регулируемых по высоте горизонтальных роликов, перекрывающих лопасти, обеспечивает такое сочетание механизмов смешивания (перетасовки и перемешивания в потоке, в том числе в осевом направлении), которое позволяет решить поставленную задачу. То есть, во-первых, повысить эффективность смешивания за счет перетасовки смеси в радиальном и осевом (за счет наклона лопастей) направлениях. Во-вторых, расширить технологические возможности смесителя, обеспечив переработку компонентов, склонных к сегрегации, что достигается при порционном смешивании (перетасовке) и регулировкой высоты установки роликов внутри емкости. Поскольку в падающем потоке также происходит разделение компонентов смеси, которое превалирует над их смешиванием (для материалов, резко различающихся по физико-механическим свойствам) и зависит от высоты обрушения, снижение процессов разделения может быть достигнуто понижением этой высоты, которая, в свою очередь, зависит от высоты установки роликов. Таким образом, использование в конструкции горизонтальных роликов, перекрывающих лопасти и регулируемых по высоте, позволяет расширить технологические возможности смесителя, т.е. эффективно использовать его при переработке различных смесей, в том числе тех, компоненты которых резко различаются по своим свойствам и склонны к сегрегации. И, наконец, предлагаемая конструкция обеспечивает сравнительно невысокую энергоемкость смесителя, т.к. его работа происходит при небольших скоростях движения ленты.

Изобретение относится к смесительным устройствам и предназначено для использования в строительном и сельскохозяйственном производстве, а также в химической промышленности и особенно эффективно при перемешивании сыпучих материалов, склонных к сегрегации. Смеситель содержит раму, установленную на ней горизонтальную емкость, образованную укрепленными на валу дисками и охватывающей их бесконечной лентой с натяжными и приводными роликами. На ленте установлены гибкие лопасти, наклоненные к образующей ленты поочередно в противоположных направлениях. Устройство содержит горизонтальные ролики, перекрывающие лопасти и регулируемые по высоте смесителя. Технический результат состоит в повышении эффективности перемешивания. 2 ил.

Смеситель, содержащий раму, на которой установлена горизонтальная емкость, образованная закрепленными на валу дисками и охватывающей их бесконечной лентой с натяжными и приводными роликами, привод, патрубки подачи компонентов и выгрузки продукта, отличающийся тем, что смеситель снабжен гибкими лопастями, установленными внутри емкости на дисках или на ленте с наклоном к образующей ленты поочередно в противоположных направлениях, а также неподвижными горизонтальными роликами, установленными внутри емкости с возможностью регулировки по высоте смесителя и перекрывающими лопасти.