ВИБРАЦИОННЫЙ СМЕСИТЕЛЬ Российский патент 2003 года по МПК B01F11/00 

Изобретение относится к аппаратам для смешивания сыпучих материалов и может быть использовано в пищевой, химической и некоторых других отраслях промышленности.

Известен смеситель [1], содержащий чашу, выполненную в виде расширяющегося к верху усеченного конуса. Внутри чаши жестко закреплена направляющая спираль, плоскость витков которой наклонена по всей длине к центру чаши для обеспечения пересыпания части материала с витка на виток. Конец витка спирали выведен над нижележащими и направлен к центру чаши. На продолжении нижнего витка спирали стенки чаши выполнено разгрузочное отверстие, снабженное поворотным клапаном.

Недостатком известного смесителя является небольшая производительность, ограниченная относительно малым объемом рабочей чаши, и высокие энергозатраты.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является вибрационный смеситель [2], содержащий корпус, в котором расположено перемешивающее устройство, выполненное в виде спиральной перфорированной лопасти. К корпусу крепится крышка с закрепленными на ней штоком и загрузочным бункером, коническое днище с выводным патрубком. Шток и патрубок расположены в соосных опорах, жестко соединенных между собой четырьмя штангами. На штоке жестко укреплен двухбалансный вибратор с разнесенными массами. Крепление вибрационного смесителя к опорной раме осуществляется с помощью опорного фланца.

Недостатком известного смесителя является отсутствие возможности регулирования высоты слоя материала, находящегося на вибрирующем желобе, что в случае флуктуации питающих потоков на входе в смеситель приводит к его "захлебыванию" и, в крайнем случае, к аварийной остановке смесителя. Поэтому для нормальной работы данный смеситель должен комплектоваться питателями с малой погрешностью дозирования, что существенно увеличивает себестоимость смеси при использовании его во многих отраслях промышленности. Кроме того, увеличение высоты слоя выше оптимального значения позволяет получать смеси невысокого качества с низким коэффициентом неоднородности (V_c=8-10%). Улучшение качества смеси (V_c=4-5%) в данном смесителе может быть достигнуто за счет повышения степени рециркуляции материала, что в свою очередь приведет к увеличению продолжительности процесса смесеприготовления и, как следствие, его себестоимости.

Целью изобретения является повышение качества смеси сыпучих материалов, получаемых в вибрационном смесителе непрерывного действия.

Указанная цель достигается путем изменения конструкции загрузочного бункера.

В предлагаемом авторами смесителе загрузочный бункер выполнен с отверстиями, расположенными по винтовой составляющей параллельно направляющей подъема перфорированного желоба смесителя. Введение внутрь загрузочного бункера соосно вставки в виде цилиндра позволяет отделить входящий поток материалов от потоков смеси, поступающих через окна и отверстия загрузочного бункера.

На фиг.1 показан смеситель, общий вид; на фиг.2 - смеситель, вид сверху.

Смеситель состоит из цилиндрического корпуса 1 с закрепленным на его внутренней поверхности перфорированным желобом 2. Загрузочный бункер 3 выполнен в форме двух соосно расположенных цилиндров внутреннего и внешнего с отверстиями 11 и наружной поверхностью примыкает к желобу 2. В стенке загрузочного бункера 3 оппозитно расположены два окна: нижнее 5 на уровне днища 4 и верхнее 6 на уровне поворачиваемого вокруг своей оси отсекателя 7, установленного на верхнем витке. Для вывода готовой смеси из аппарата предназначен выгрузочный патрубок 8. В нижней части корпуса аппарата установлен вибропривод 10. Смеситель крепится к фундаменту посредством упругих элементов 9.

Устройство работает следующим образом
При включении вибропривода 10 корпус 1 с перфорированным желобом 2 совершает сложное пространственное движение. Ингредиенты поступают в загрузочный бункер сверху и равномерно растекаются по днищу 4. В результате направленной вибрации поток материала при своем движении через окно 5, расположенное на уровне днища корпуса, попадает на перфорированный желоб, где приводится в виброкипящее состояние. Часть материала, двигаясь по желобу вверх, одновременно просыпается через перфорацию на нижележащий виток, создавая, таким образом, контур "внутреннего" рецикла. Высота виброкипящего слоя зависит от физико-механических свойств материала и скоростей его транспортирования вверх по желобу и его просеивания. Стенки желоба, образованные внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью загрузочного бункера 3, не дают слою растекаться в поперечном направлении. С увеличением высоты слоя материала на витке выше расчетной его излишек начинает просыпаться через отверстия 11 внешнего цилиндра загрузочного бункера вниз. За счет этого высота слоя материала на витке стабилизируется и, кроме того, создается дополнительный контур внешнего рецикла.

Отсекатель 7, установленный на верхнем витке, разделяет материал на два потока: часть смеси идет к выгрузочному патрубку 8, а другая - сбрасывается через окно 6 загрузочного бункера в нижнюю часть аппарата, образуя при этом контур "внешнего" рецикла. С помощью отсекателя 7 можно регулировать количество материала, поступающего в контур "внешнего" рецикла. В случае периодического режима работы смесителя отсекатель 7 закрывает выгрузочный патрубок 8 и весь поток материала направляется в нижнюю часть аппарата через окно 6 в пространстве между внешним и внутренним цилиндрами загрузочного бункера. После достижения смесью заданного качества происходит ее выгрузка через патрубок 8.

Введение в конструкцию вибрационного смесителя модифицированной модели загрузочного бункера позволяет поддерживать фиксированной высоту слоя материалов на витке и создать дополнительный контур рециркуляции в смесителе, а так же сократить время смеси-приготовления на 10-20% по сравнению с прототипом при улучшении ее качества.

Источники информациии
1. А.с. 514617, кл. В 01 F 11/00, 04.06.76.

2. А.с. 1472110 А2, кл. В 01 F 11/00, 15.04.1989.

Изобретение относится к аппаратам для смешивания сыпучих материалов и может быть использовано в строительной, пищевой, химической и других отраслях промышленности. Вибрационный смеситель содержит вибропривод, вертикальный корпус с закрепленной на его внутренней поверхности спиральной перфорированной лопастью. В верхней части аппарата расположен отсекатель, регулирующий потоки смеси внутри аппарата и количество готового продукта, поступающего на выход. Загрузочный бункер выполнен в виде двух соосно расположенных цилиндров. Внешний цилиндр выполнен перфорированным и отверстия на нем расположены по винтовой составляющей параллельно направляющей подъема перфорированного желоба смесителя. Технический результат состоит в улучшении качества готовой смеси и сокращении времени приготовления смеси. 2 ил.

Вибрационный смеситель, содержащий вибропривод, вертикальный корпус с закрепленной на его внутренней поверхности спиральной перфорированной лопастью, загрузочный бункер, отличающийся тем, что загрузочный бункер состоит из двух соосно расположенных цилиндров, причем внешний цилиндр выполнен с отверстиями, расположенными по винтовой составляющей параллельно направляющей подъема перфорированного желоба смесителя.