ЛОПАСТНОЙ СМЕСИТЕЛЬ Российский патент 2007 года по МПК B01F7/02 B01F7/04 

Область техники, к которой относится изобретение.

Изобретение относится к области общего машиностроения, в частности к устройствам для смешивания материалов, обладающих плохой сыпучестью и различающихся по плотности, например для смешивания рецептурных компонентов животного и растительного происхождения, а также продуктов микробиального синтеза в животноводстве.

Уровень техники.

Известен смеситель, содержащий опорную раму, корпус с загрузочным и разгрузочным отверстиями, вал с лопастями, выполненными из центральных и периферийных пластин, установленных на кронштейнах в пересекающихся плоскостях (см. патент ФРГ №1557223, кл. 12е 4/01, опублик. 12.02.71).

Недостатком этого смесителя является неуравновешенность перемещаемых потоков смеси, вследствие чего образуется разница в давлениях на левую и правую торцевые стенки смесителя. При этом снижается интенсивность процесса перемешивания.

Известен лопастной смеситель, включающий опорную раму, корпус с загрузочным и разгрузочным отверстиями, вал с лопастями в форме клина или лемеха со стержневым основанием (см. авторское свидетельство Япония №62-31605, МКИ⁷ В01F 7/00, 7/04, опублик. 09.07.1987).

Недостатком этого смесителя является невозможность регулирования интенсивности перемешивания смеси за счет изменения угла постановки лопасти к направлению ее движения. При изменении угла постановки таких клиновых лопастей к направлению движения при смешивании неоднородных компонентов резко возрастает площадь лобового сопротивления одного из крыльев лопасти и смесь начинает уплотняться, что снижает подвижность частиц и приводит к неравномерности распределения компонентов в смеси.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту, и принятый авторами за прототип является лопастной смеситель, включающий опорную раму, корпус с загрузочным и разгрузочным отверстиями, вал с лопастями, состоящими из центральных и периферийных пластин (см. авторское свидетельство СССР №778762, кл.³ В01F 7/04, опублик. 15.11.1980).

Недостатком этого смесителя является налипание частиц смеси на поверхности пластин при увеличении скорости вращения лопастей.

Раскрытие изобретения.

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к интенсификации, то есть ускорению процесса перемешивания и универсализации смесителя для смешивания наиболее различных по физико-механических свойствам компонентов смеси.

Технический результат достигается тем, что в лопастном смесителе, содержащем корпус с отверстиями загрузки и разгрузки продукта, раму, привод, перемешивающее устройство в виде закрепленных на валу лопастей и стоящих перед ними разрушителей, согласно изобретению разрушитель выполнен в виде стержня круглого сечения и установлен с возможностью регулирования расстояния между разрушителем и лопастью.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 изображен лопастной смеситель.

На фиг.2 - то же, вид сверху.

На фиг.3 - сечение А-А на фиг.2.

На фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.3.

На фиг.5 - схема образуемой зоны деформации.

Осуществление изобретения.

Смеситель содержит раму 1, на которой смонтирован корпус 2 с загрузочным 3 и разгрузочным 4 отверстиями, электродвигатель 9 и привод 5. Внутри корпуса 2 на валу 6, укрепленном на двух опорах с шариковыми подшипниками, закреплено перемешивающее устройство попарно стоящих разрушителей 7, которые выполнены в виде стержня круглого сечения и лопастей 8, при этом разрушитель в виде стержня круглого сечения установлен с возможностью регулирования расстояния между разрушителем 7 и лопастью 8 (фиг.1, 2, 3).

Смеситель работает следующим образом.

Внутрь корпуса 2 через загрузочное отверстие загружают компоненты смеси и включают привод 5 электродвигателя 9. При вращении вала 6 перемешиваемый материал сначала взрыхляется разрушителем 7, а затем под действием лопасти 8, установленной под углом, влияющим на производительность, не только перемешивается, но и направляется к разгрузочному отверстию 4, что обеспечивает наилучшую смешиваемость компонентов смеси. Под действием разрушителя 7, находящегося перед лопастью 8 на расстоянии, выбранном в зависимости от физико-механических свойств компонентов смеси, порция материала имеет меньшую объемную плотность, что и дает возможность получить оптимальное качество смешивания (фиг.4). Однако увеличение скорости, при сохранении качества смешивания, возможно только до тех пор, пока скорость распространения деформации будет больше скорости лопасти 8, в противном случае будет образовываться зона деформации, характеризуемая продольными 1д и поперечными деформациями Вд (фиг.5).

Всю зону деформации материала, возникающую перед лопастью 8 (деформатором), условно можно разделить на область упругих и область пластических деформаций. В области упругих деформаций существует упругая связь между приложенной внешней силой и перемещением частиц. Напротив, в области пластических деформаций приложенная сила вызывает необратимые деформации. Пластические деформации приводят к уплотнению и налипанию смеси на лопасти 8 (образованию ядра уплотнения) во время смешивания влажных и вязких компонентов. В результате изменяется форма лопасти 8, а следовательно, и ее физико-механические свойства, и из-за чего качество смешивания падает, а энергозатраты возрастают.

Постановка стержня 7 круглого сечения перед лопастью 8 на расстоянии 1д позволит разрушить ядро уплотнения и получить зону за стержнем 7 с меньшей объемной плотностью, в которой будет происходить смешивание в псевдо сжиженном состоянии с отсутствием пластической деформации. Стержень 7 будет иметь постоянную зону деформации смеси, но благодаря круглой форме и малому радиусу она будет не существенной независимо от угла постановки.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- универсальность;

- увеличение производительности;

- улучшение качества смешивания компонентов смеси;

- простота реализации.

Изобретение относится к области общего машиностроения, в частности к устройствам для смешивания материалов, обладающих плохой сыпучестью и различающихся по плотности, например для смешивания рецептурных компонентов животного и растительного происхождения, продуктов микробиального синтеза в животноводстве. Смеситель содержит раму, на которой смонтирован корпус с загрузочным и разгрузочным отверстиями и привод. Внутри корпуса на валу, укрепленного на двух опорах с шариковыми подшипниками, закреплены попарно разрушитель и лопасть. Регулировка расстояния между разрушителем и лопастью дает возможность получить оптимальные качество смешивания и производительность смесителя, при этом достигаются интенсификация процесса перемешивания и универсализация смесителя. 5 ил.

Лопастной смеситель, содержащий корпус с отверстиями загрузки и разгрузки продукта, раму, привод, перемешивающее устройство в виде закрепленных на валу лопастей и стоящих перед ними разрушителей, отличающийся тем, что разрушитель выполнен в виде стержня круглого сечения и установлен с возможностью регулирования расстояния между разрушителем и лопастью.