СМЕСИТЕЛЬ Российский патент 2003 года по МПК B28C5/16 

Изобретение относится к строительству, а именно к смесителям, применяемым в производстве строительных материалов и конструкций, в частности, для обработки растворов и смесей из сыпучих, вязких и жидких компонентов.

Известно устройство для приготовления высококонцентрированной вяжущей суспензии, содержащее цилиндрический вертикально установленный корпус с приемной воронкой в верхней части и раструбом в нижней части. Внутри корпуса вдоль его оси установлены с возможностью вращения шнековый рабочий орган и конус. В кольцевом зазоре между внешней поверхностью конуса и внутренней поверхностью раструба корпуса устройства свободно установлены веретенообразные элементы, направленные своими вершинами к основанию устройства (см., например, патент РФ 2053883, М.Кл.⁶ В 28 С 1/16, опублик. 1996).

Основными недостатками указанного известного устройства являются его большие габариты по высоте, низкая производительность и повышенная вибрационность.

Наиболее близким решением к предлагаемому по технической сути и достигаемому результату является смеситель, включающий замкнутый по окружности торообразный корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, установленные в рабочей полости корпуса два рабочих органа, каждый из которых выполнен в виде подвижного вокруг центральной оси корпуса пропеллера (одинарного или сдвоенного) с несущим диском и подвижным валом, и привод вращения рабочего органа, при этом лопасти пропеллера установлены с изменяемым углом атаки (см., например, патент РФ 2120374, М.Кл.⁶ В 28 С 5/16, опублик. 1998) - прототип.

Основным недостатком вышеописанного смесителя-прототипа является низкая производительность в связи в невозможностью его применения в непрерывном технологическом процессе, т.к. в его рабочей торообразной полости не происходит направленного напорного движения обрабатываемого материала от загрузочного патрубка к разгрузочному, обеспечивающего транспортировку смеси в процессе ее выгрузки из смесителя без применения дополнительных средств и без остановки рабочего органа. Поэтому он называется смесителем периодического действия.

Из других недостатков такого смесителя можно отметить его конструктивную сложность в связи с необходимостью размещения зубчатой трансмиссии внутри торообразного корпуса. Более того, зубчатые передачи в трансмиссии ограничивают технологические возможности смесителя, поскольку получение некоторых смесей требует достижения угловой скорости рабочего органа пропеллерного типа не менее 3000 об/мин.

Задачей предлагаемого технического решения является создание такого смесителя, применение которого позволило бы устранить вышеотмеченные недостатки прототипа.

Указанная задача с достижением поставленных целей решается тем, что в смесителе, включающем замкнутый по окружности торообразный корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, установленный в рабочей полости корпуса рабочий орган в виде пропеллера с несущим диском и валом и привод вращения рабочего органа, ось вала рабочего органа установлена неподвижно относительно корпуса смесителя, а несущий диск пропеллера расположен в радиальной плоскости рабочей полости корпуса смесителя, при этом лопасти пропеллера установлены под постоянным положительным углом атаки, загрузочный и разгрузочный патрубки смесителя расположены соответственно спереди и сзади пропеллера рабочего органа по ходу движения обрабатываемого материала и между ними размещено запорно-регулирующее устройство с воздухоотводящим патрубком на загрузочном патрубке.

Отмеченные, а также другие цели и преимущества предлагаемого технического решения станут более очевидными из нижеприведенного подробного описания конструкции и работы смесителя со ссылками на чертеж, на котором изображен общий схематичный вид в плане предлагаемого смесителя с частичным разрезом.

Смеситель согласно настоящему изобретению содержит торообразный корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками.

В торообразной рабочей полости 4 корпуса 1 смесителя сзади загрузочного патрубка 2 по направлению движения часовой стрелки смонтирован рабочий орган смесителя, выполненный в виде пропеллера с лопастями 5, неподвижно закрепленными на несущем диске 6, который, в свою очередь, неподвижно связан в валом 7, установленным в корпусе 1 с возможностью вращения вокруг своей неподвижной оси 8. При этом несущий диск 6 пропеллера расположен в радиальной плоскости торообразной рабочей полости 4 корпуса смесителя, а лопасти 5 пропеллера установлены под постоянным положительным углом атаки для создания при вращении пропеллера напорного потока обрабатываемого материала в торообразной рабочей полости 4 смесителя в направлении от загрузочного патрубка 2 к разгрузочному патрубку 3 (в данном случае против направления движения часовой стрелки).

Также для создания напорного потока обрабатываемого материала между загрузочным 2 и разгрузочным патрубками смеситель снабжен запорно-регулирующим устройством, выполненным в данном случае в виде двух шаровых кранов 9, один из которых встроен в загрузочный патрубок 2, а другой - в разгрузочный патрубок 3. Для обеспечения возможности достижения этой же цели запорно-регулирующее устройство снабжено воздухоотводящим патрубком 10, присоединенным к загрузочному патрубку 2 ниже шарового крана 9.

Для обеспечения вращения рабочего органа на корпусе смесителя смонтирован привод, состоящий из электродвигателя 11 и ременной передачи 12.

Предлагаемый смеситель работает следующим образом.

Пусть требуется приготовить водную суспензию на основе особо тонкодисперсных минеральных вяжущих (ОТДВ), например финозола RF, предназначенную для укрепления грунта методом инъектирования. Согласно техническим требованиям приготовление рабочей суспензии должно происходить при угловой скорости рабочего органа пропеллерного типа не менее 3000 об/мин.

Компоненты исходного сырья в заданном соотношении загружают в смеситель через открытый патрубок 2 при закрытом разгрузочном патрубке 3 и открытом воздухоотводящем патрубке 10.

После заполнения первичного объема рабочей полости смесителя между загрузочным патрубком 2 и пропеллером 5 включают электродвигатель 11.

В результате вращения рабочего органа и подпора рабочей массы сверху от загрузочного патрубка 2 перед пропеллером 5 создается область повышенного давления, которая формирует в рабочей полости 4 напорный поток обрабатываемого материала по окружности от загрузочного патрубка 2 к разгрузочному 3 и далее через пропеллер 5 вновь по второму и т.д. кругу. Проходя через пропеллер и соприкасаясь со стенками рабочей полости смесителя, поток обрабатываемого материала турбулизируется, повышая степень перемешивания и, следовательно, ускоряя процесс приготовления смеси.

После достижения необходимой степени готовности смеси перекрывают загрузочный патрубок 2 и открывают частично или полностью кран 9 в разгрузочном патрубке 3, в результате чего смесь выгоняется под воздействием центробежных сил из рабочей полости смесителя через патрубок 3 для последующего ее использования в технологическом процессе.

После выгрузки приготовленной смеси полностью или частично в зависимости от потребного количества разгрузочный патрубок 3 перекрывают и открывают загрузочный патрубок 1, осуществляя перемешивание и транспортировку суспензии из рабочей полости смесителя в непрерывном режиме.

Как видно из вышеизложенного, благодаря настоящему изобретению в процессе приготовления рабочей смеси проявляется неожиданный технический эффект, а именно - создание турбулентного напорного потока обрабатываемой смеси в торообразной рабочей полости смесителя с помощью рабочего органа пропеллерного типа.

Указанный технический эффект достигается благодаря совокупности всех без исключения существенных признаков, перечисленных в формуле изобретения.

Результатом проявления указанного технического эффекта является достижение положительного эффекта, заключающегося в повышении производительности за счет создания условий для непрерывной работы смесителя, а также расширение технологических возможностей и упрощение конструкции смесителя.

Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам для приготовления строительных материалов и конструкций. Изобретение позволит повысить производительность, упростить конструкцию. Смеситель включает замкнутый по окружности торообразный корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, установленный в рабочей полости корпуса рабочий орган в виде пропеллера с лопастями, несущим диском и валом и привод вращения рабочего органа. Ось вала рабочего органа установлена неподвижно относительно корпуса смесителя. Несущий диск пропеллер расположен в радиальной плоскости рабочей полости смесителя. Лопасти пропеллера установлены под постоянным углом атаки. Загрузочный и разгрузочный патрубки смесителя расположены соответственно спереди и сзади пропеллера по ходу напорного потока обрабатываемого материала. Между патрубками размещено запорно-регулирующее устройство с воздухоотводящим патрубком на загрузочном патрубке. 1 ил.

Смеситель, включающий замкнутый по окружности торообразный корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, установленный в рабочей полости корпуса рабочий орган в виде пропеллера с лопастями, несущим диском и валом и привод вращения рабочего органа, отличающийся тем, что ось вала рабочего органа установлена неподвижно относительно корпуса смесителя, а несущий диск пропеллера расположен в радиальной плоскости рабочей полости корпуса смесителя, при этом лопасти пропеллера установлены под постоянным углом атаки, загрузочный и разгрузочный патрубки смесителя расположены соответственно спереди и сзади пропеллера по ходу напорного потока обрабатываемого материала и между ними размещено запорно-регулирующее устройство с воздухоотводящим патрубком на загрузочном патрубке.