СМЕСИТЕЛЬ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 2010 года по МПК B01F3/18 

Изобретение относится к смесительной технике, может быть использовано для смешения сыпучих материалов и может применяться в комбикормовой промышленности.

Известен шнековый смеситель для переработки полимерных материалов, в корпусе которого расположен шнек с основной винтовой навивкой и дополнительной винтовой навивкой с направлением, противоположным направлению основной винтовой навивки, и высотой, меньшей высоты основной винтовой навивки. Обратная винтовая навивка шнека выполнена многозаходной, с числом заходов от двух до шести с разной высотой (SU, авт. св. 863384, кл. B29B 7/42, 1981). Недостаток известного смесителя состоит в том, что сплошная обратная винтовая навивка не позволяет регулировать на выходе качество смесей с различным содержанием исходных компонентов с широким диапазоном физико-механических свойств.

Наиболее близким по своей технической сущности является вертикальный шнековый смеситель порционного действия, состоящий из цилиндрического бункера с конической нижней частью, соосно которому внутри бункера установлен вертикальный шнек, охваченный кожухом. В верхней и нижней части бункера имеются загрузочные и выгрузные отверстия (см. Мельников С.В. «Механизация и автоматизация животноводческих ферм». - Л.: Колос, Ленингр. отделение. 1978. - 560 с., ил. / Учебники и учебные пособия для высш. с.-х. учебных заведений.

Недостатками данного устройства являются неравномерное распределение материала в камере смешивания при работе смесителя и наличие застойных зон в конической части бункера вследствие уменьшения скорости движения материала в области образующей конуса. Данные недостатки являются причиной низкого качества конечного продукта.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является уменьшение энергоемкости устройства и снижение продолжительности смешивания за счет расширения функциональных возможностей смесителя. Применение в смесителе новой конструктивной совокупности обусловливает такое сочетание механизмов смешивания, которое позволяет повысить однородность смеси быстрее, чем в базовом варианте.

Настоящая задача решается тем, что в смесителе сыпучих материалов периодического действия, содержащем корпус, внутри которого на полом кожухе установлен вертикальный шнек, камеру смешения, выгрузной патрубок, вертикальный шнек выполнен с конической и цилиндрической частью и установлен в аналогичном по конфигурации корпусе, камера смешения выполнена внутри кожуха шнека, при этом в камере смешения, внутри конической части кожуха шнека, установлен пустотелый неподвижный конус, образующие неподвижного пустотелого конуса и конической части кожуха шнека выполнены перфорированными с соосно расположенными отверстиями равного диаметра.

Выгрузной патрубок установлен в днище корпуса под камерой смешения. Суммарная площадь поперечного сечения отверстий на конусной части камеры смешения не превышает площади поперечного сечения цилиндрической части камеры смешения.

На фиг.1 показан общий вид смесителя сыпучих материалов.

На фиг.2 показаны конусная часть камеры смешения и неподвижный конус смесителя сыпучих материалов.

Смеситель состоит из корпуса 1, внутри которого установлен вертикальный шнек 2, состоящий из конической и цилиндрической частей и установленный в аналогичном по конфигурации корпусе. Внутри кожуха 3 вертикального шнека выполнена камера смешения 4, в конической части которой установлен пустотелый неподвижный конус 5. На образующих пустотелого неподвижного конуса 5 и конической части кожуха 3 выполнены перфорированные отверстия 6 и 7. Отверстия 6 и 7 сосоно расположены и имеют равный диаметр. В днище 8 корпуса 1 под камерой смешения 4 установлен выгрузной патрубок 9. Суммарная площадь поперечного сечения отверстий на конусной части кожуха 3 шнека 2 не превышает площади поперечного сечения в цилиндрической части кожуха 3. В нижней части корпуса 1 выполнены загрузочные карманы 10 и 11.

Смеситель работает следующим образом: после загрузки материала А через карман 10 и материала Б через карман 11 во внутреннюю полость корпуса 1, при вращении камеры смешения 4 и шнека 2 материал А и Б перемещается вверх по цилиндрической части полости корпуса 1, а затем подается в коническую часть полости корпуса 1. В конической части полости корпуса 1 поступивший материал из-за конусности кожуха 3 сжимается и выталкивается через отверстия 7 конусной части кожуха 3 при совпадении их с отверстиями 6, расположенными на неподвижном конусе 5. Из отверстий 6, расположенных на неподвижном конусе 5, с частотой, с какой они совпадают с отверстиями 7 конусной части камеры смешения 4, смесь под действием сил гравитации поступает в камеру смешения 4, причем материалы А и Б делятся на мелкие фрагменты и перемешиваются по мере движения их к нижней части камеры смешения 4. При достижении определенной однородности материалов смесь выгружается через выгрузной патрубок 9.

Эффект от данного смесителя заключается в том, что при перемещении материалов из нижней части камеры смешения вовнутрь конусного кожуха и подаче его через отверстия в камеру смешения весь смешиваемый материал делится на множество малых частей, которые пульсирующими струйками поступают в камеру смешения через отверстия неподвижного конуса. Струйки, в свою очередь, попадая на соседние струйки, дробятся на еще более мелкие части, происходит интенсивное хаотическое перераспределение частиц по высоте камеры смешения, при этом заданная однородность смеси достигается при меньших затратах времени, а следовательно, и меньшем энергопотреблении по сравнению с прототипом.

Изобретение относится к смесителям и может быть использовано для смешения сыпучих материалов в комбикормовой промышленности. Устройство состоит из вертикального шнека, выполненного с конической и цилиндрической частью и установленного на полом кожухе в аналогичном по конфигурации корпусе. Камера смешения выполнена внутри кожуха шнека. Внутри конической части кожуха шнека установлен пустотелый неподвижный конус, образующие которого перфорированы как и образующие конической части кожуха шнека. Смешиваемый материал делится на множество малых частей, которые пульсирующими струйками поступают в камеру смешения через отверстия в конусной части камеры смешения и отверстия в неподвижном конусе. Технический результат состоит в достижении однородности смеси при меньших затратах времени, а следовательно, и меньшем энергопотреблении. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Смеситель сыпучих материалов периодического действия, содержащий корпус, внутри которого на полом кожухе установлен вертикальный шнек, камеру смешения, выгрузной патрубок, отличающийся тем, что вертикальный шнек выполнен с конической и цилиндрической частями и установлен в аналогичном по конфигурации корпусе, камера смешения выполнена внутри кожуха шнека, при этом в камере смешения внутри конической части кожуха шнека установлен пустотелый неподвижный конус, образующие неподвижного пустотелого конуса и конической части кожуха шнека выполнены перфорированными с соосно расположенными отверстиями равного диаметра.

2. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что выгрузной патрубок установлен в днище корпуса под камерой смешения.

3. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что суммарная площадь поперечного сечения отверстий на конусной части камеры смешения не превышает площади поперечного сечения цилиндрической части камеры смешения.