СМЕСИТЕЛЬ Российский патент 2006 года по МПК B01F9/02 B01F3/18 

Техническое решение относится к области устройств для смешения сыпучих и жидких материалов и может найти применение в строительной, химической, нефтеперерабатывающей, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности.

Известен барабанный смеситель [авт. свид. СССР №1187869, В 01 F 9/02, 1985 г.], содержащий двухконусный барабан, ось вращения которого перпендикулярна его вертикальной оси, по которой размещено перемешивающее устройство, патрубки для загрузки компонентов и вывода готовой смеси. Перемешивающее устройство выполнено в виде соосно установленных под патрубком для загрузки компонентов перфорированных цилиндров. Недостатком данного смесителя является низкая производительность вследствие расположения перемешивающего устройства в зоне загрузки компонентов смеси в корпус смесителя, что препятствует интенсивному перемешиванию сыпучего материала при вращении барабана.

Известно устройство для гомогенизации порошков [патент США №3588055, В 01 F 7/18, 1971 г.], содержащее два конических смесительных отделения, разделенные перфорированной перегородкой. К недостаткам данного устройства можно отнести следующие: устройство не позволяет осуществлять смешивание сыпучих компонентов с жидкими добавками, в том числе влажных материалов, вследствие плохого транспортирования материала и забивки отверстий; отсутствие горизонтального продольного перераспределения материала в корпусе, что увеличивает время смешения и снижает качество получаемой смеси.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является смеситель порошков с различной насыпной плотностью [авт. свид. СССР №1667917, В 01 F 9/02, 1991 г.], содержащий установленный на валу со сквозными каналами корпус, выполненный в виде двух емкостей с крышками, размещенных симметрично относительно оси вала и соединенных между собой переточной горловиной, внутри которой установлен подогреватель из ряда взаимно перпендикулярных стержней с расположенными в них нагревательными элементами. Недостатками данного смесителя являются низкая производительность из-за малой площади поперечного сечения горловины; плохое транспортирование влажных дисперсных порошков вследствие наличия застойных между рядами стержней и забивки отверстий смесью; локальный перегрев компонентов смеси и трудность поддерживания температурного режима в широком диапазоне.

Предлагаемое техническое решение позволяет расширить возможности использования смесителя для переработки высоковязких, плавких и термочувствительных сред, повысить качество получаемой смеси за счет создания требуемого температурного режима при смешивании компонентов с помощью теплоносителей или охлаждающих сред, подаваемых в змеевик, расположенный в зоне смешения компонентов.

Это достигается тем, что в предлагаемом смесителе, содержащем двухконусный симметричный корпус с патрубками и крышками, вал, установленный перпендикулярно оси корпуса в средней его части, подшипниковую опору, привод и перемешивающее устройство из трубчатых элементов, расположенных внутри корпуса, перемешивающее устройство выполнено в виде змеевика, оснащенного устройством подачи в него теплоносителя или охлаждающей среды, при этом корпус снабжен реверсивным приводом циклического вращения. Поворот корпуса смесителя осуществляется на угол от 160 до 200 градусов относительно вертикали. Корпус может быть снабжен рубашками с патрубками.

Использование в корпусе смесителя змеевика, расположенного внутри корпуса в плоскости вдоль оси вала, обеспечивает быстрый нагрев или охлаждение смешиваемых компонентов, что позволяет проводить одновременное смешение влажных, термочувствительных, высоковязких и плавких компонентов, находящихся в твердом и жидком состоянии. Циклическое вращение корпуса позволяет снизить мощность, потребляемую приводом смесителя.

Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез корпуса смесителя, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Смеситель состоит из двухконусного корпуса 1 с патрубками 2(2*) и крышками 3(3*), вала 4, установленного в подшипниковой опоре 5. Внутри корпуса вдоль оси вала расположено перемешивающее устройство, выполненное в виде змеевика 6. Снаружи на корпусе укреплены рубашки 7 с патрубками 8. Смеситель оснащен приводом циклического возвратного действия (на схеме условно не показан).

Устройство работает следующим образом.

В корпус 1 смесителя через патрубок 2, находящийся в верхнем положении, загружаются исходные компоненты, при этом нижний патрубок 2* закрыт крышкой 3*. После загрузки компонентов патрубок 2 закрывается крышкой 3. Включается привод, который передает вращение валу 4 и соответственно корпусу 1. При вращении корпуса материал перемещается из одной конической части корпуса в другую, проходя через отверстия между стенками змеевика 6, дополнительно в них перераспределяясь и перемешиваясь. В случае смешения трудно транспортируемых влажных, высоковязких сред в змеевик 6 и рубашки 7 подается теплоноситель с необходимой температурой. При достижении корпусом 1 вертикального положения и перемещением смеси из верхней части корпуса в нижнюю его часть направление вращения вала изменяется на противоположное и корпус возвращается в исходное положение, поворачиваясь на 180 градусов. Далее цикл вращения корпуса повторяется. Для периодической чистки внутренней поверхности стенок корпуса движущейся по наклонной стенке массой материала корпус поворачивается на угол менее 180 градусов, затем на угол более 180 градусов, т.е. в пределах от 160 до 200 градусов от вертикали. После достижения требуемой степени однородности смеси вращение корпуса прекращается, корпус устанавливается патрубком 2 вверх, открывается крышка 3 и при повороте корпуса патрубком 2 вниз производится выгрузка смеси через указанный патрубок под действием собственного веса материала при открытом патрубке 2*. После окончательной выгрузки смеси цикл технологических операций по приготовлению следующей порции смеси повторяется.

Использование предлагаемого устройства для смешения влажных дисперсных и жидких высоковязких материалов обеспечивает, по сравнению с существующими смесителями, расширение области применения смесителя; повышение однородности смеси вследствие улучшения условий перемешивания компонентов путем нагрева или охлаждения их в объеме корпуса при прохождении через зазоры между стенками змеевика; снижение мощности привода.

Изобретение относится к области устройств для смешения сыпучих и жидких материалов и может найти применение в строительной, химической, нефтеперерабатывающей, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности. Позволяет расширить возможности использования смесителя для переработки различных сред, повысить качество получаемой смеси за счет нагрева или охлаждения смешиваемых компонентов в корпусе смесителя. Смеситель содержит корпус с патрубками и крышками, вал, установленный перпендикулярно оси корпуса в средней его части, перемешивающее устройство из трубчатых элементов, расположенных внутри корпуса. Перемешивающее устройство выполнено в виде змеевика, оснащенного устройством подачи в него теплоносителя или охлаждающей среды, при этом корпус установлен с возможностью поворота на угол от 160 до 210 градусов относительно вертикали. Корпус может быть установлен с возможностью циклического поворота на угол менее 180 градусов, а затем на угол более 180 градусов и снабжен рубашками с патрубками. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Смеситель, содержащий корпус с патрубками и крышками, вал, установленный перпендикулярно оси корпуса, подшипниковую опору, привод и перемешивающее устройство из трубчатых элементов, расположенных внутри корпуса, отличающийся тем, что перемешивающее устройство выполнено в виде змеевика, ориентированного перпендикулярно оси вала и оснащенного устройством подачи и вывода теплоносителя или охлаждающей среды, при этом корпус установлен с возможностью поворота на угол от 160 до 200° относительно вертикали.2. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что корпус установлен с возможностью циклического поворота на угол менее 180°, а затем на угол более 180°.3. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что корпус снабжен рубашками с патрубками.