СМЕСИТЕЛЬ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 2012 года по МПК B01F3/18 

Изобретение относится к смесителям и может быть использовано для смешения сыпучих материалов в комбикормовой промышленности.

Известен смеситель нанопорошков с сыпучими материалами (патент РФ №2333032, кл. B01F 3/18, 2008 г.), включающий цилиндрический корпус с коническим днищем, загрузочное и выгрузное устройства, роторный разбрасыватель, инжектор подачи нанопорошка, форсунку.

Недостатком известного смесителя является низкое качество смешения компонентов из-за отсутствия операции активного механического перемешивания при случайном формировании падающего потока сыпучего материала и нерегламентированного распределения нанопорошка форсункой по объему смесителя.

Известен смеситель (патент РФ №2217226, кл. B01F 7/24, 15/02, 2003 г.), содержащий цилиндрический бункер с коническим днищем, загрузочное и выгрузное устройства, шнек, размещенный в кожухе, усреднительную скатную поверхность в виде усеченного конуса (выбран в качестве прототипа).

Недостатком известного смесителя является низкое качество смешения компонентов сыпучих материалов из-за того, что усреднительная скатная поверхность подает сыпучий материал после каждого цикла смешения его шнеком в один кольцевой объем цилиндра. При повторных циклах смешения к шнеку подается материал из других кольцевых объемов цилиндрического бункера, где компоненты сыпучих материалов в предыдущих циклах не смешивались, поэтому в объем конического днища (зону захвата сыпучего материала шнеком) поступают слои с различным содержанием смешиваемых компонентов, что удлиняет продолжительность процесса смешения при заданных показателях качества процесса.

Цель изобретения - повышение качества смешения компонентов сыпучих материалов.

Поставленная цель достигается тем, что в смесителе, содержащем цилиндрический бункер с коническим днищем и крышкой, загрузочное и выгрузное устройства, шнек, размещенный в кожухе, ротор, питатель, согласно изобретению к крышке цилиндрического бункера по кольцевым рядам прикреплены отражатели, нижние концы которых размещены ниже верхнего торца кожуха вертикального шнека на величину

Δh_i>g(R_i-R₀)²/2V² _,

где g - ускорение свободного падения;

R_i - расстояние от оси вращения вертикального шнека до i-го кольцевого ряда отражателей;

R₀ - радиус ротора;

V - радиальная скорость частиц сыпучего материала, отбрасываемого ротором,

а число отражателей в i-м ряду пропорционально R_i.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фигуре 1 показан общий вид смесителя периодического действия, на фигуре 2 - вид А на фигуре 1.

Смеситель сыпучих материалов периодического действия содержит цилиндрический бункер 1 с коническим днищем 2 и крышкой 3, загрузочное 4 и выгрузное 5 устройства, шнек 6, размещенный в кожухе 7, ротор 8, отражатели 9, питатель 10.

Смеситель сыпучих материалов периодического действия работает следующим образом. Основные компоненты смеси поступают в цилиндрический бункер 1 через загрузочное устройство 4, а премиксы загружают в питатель 10. Далее включают шнек 6, который захватывает смешиваемые компоненты и перемещает их по кожуху 7 вверх до ротора 8. Ротор 8, вращаясь, разбрасывает частицы смешиваемых компонентов в горизонтальной плоскости с некоторой радиальной скоростью V. По мере радиального перемещения частицы смешиваемых компонентов сталкиваются с отражателями 9, размещенными в i-х кольцевых рядах, и опускаются вниз, распределяясь по плоскости поперечного сечения цилиндрического бункера 1. При отборе шнеком 6 новых порций смешиваемых компонентов из конического днища 2 и питателя 10 предварительно смешанные компоненты в верхних слоях опускаются вниз, где повторно захватываются шнеком 6 и по кожуху 7 подаются к ротору 8. Процесс смешения компонентов повторяется необходимое количество циклов до достижения требуемого качества их смешения, после чего смесь компонентов выпускают через выгрузное устройство 5.

Наличие отражателей 9 в предлагаемом смесителе сыпучих материалов периодического действия обеспечивает в сравнении с прототипом более равномерное распределение частиц смешиваемых компонентов по плоскости поперечного сечения цилиндрического бункера 1. Это создает благоприятные условия для повышения качества смешения компонентов при равной продолжительности процесса, так как в сравниваемом устройстве срединный кольцевой слой перемешивается избыточно, а остальные - недостаточно. Промежуток времени t_i движения частиц смешиваемых компонентов от ротора до отражателей 9 в i-м кольцевом ряду определяется известным уравнением t_i=(R_i-R₀)/V. За этот промежуток времени частицы смешиваемых компонентов под действием гравитационных сил опускаются на величину Δh_i=gt_i ²/2 относительно верхнего торца кожуха 7 шнека 6. Откуда следует, что ограничение движения частиц смешиваемых компонентов отражателями i-го кольцевого ряда гарантируются условием Δh_i>g(R_i-R₀)²/2V². Число отражателей 9 в i-ом кольцевом ряду пропорционально R_i, так как объем любого i-го кольцевого слоя сыпучего материала, равного радиальному размеру (равной толщины), пропорционален R_i. Поэтому увеличивающееся число отражателей 9 с ростом R_i при их равных геометрических размерах обеспечивает равномерное распределение смешиваемых компонентов по поперечному сечению цилиндрического бункера 1, что создает предпосылки повышения качества процесса при прочих равных условиях.

Изобретение относится к смесителям и может быть использовано для смешения сыпучих материалов в комбикормовой промышленности. Смеситель содержит цилиндрический бункер с коническим днищем и крышку, загрузочное и выгрузное устройства, шнек, размещенный в кожухе, ротор, отражатели, питатель. Нижние концы отражателей размещены ниже верхнего торца кожуха шнека на определенную величину. Технический результат состоит в повышении качества смешения компонентов сыпучих материалов. 2 ил.

Смеситель сыпучих материалов периодического действия, содержащий цилиндрический бункер с коническим днищем и крышкой, загрузочное и выгрузное устройства, шнек, размещенный в кожухе, ротор, питатель, отличающийся тем, что к крышке цилиндрического бункера по кольцевым рядам прикреплены отражатели, нижние концы которых размещены ниже верхнего торца кожуха вертикального шнека на величину:
Δh_i>g(R_i-R₀)²/2V²,
где g - ускорение свободного падения;
R_i - расстояние от оси вращения вертикального шнека до i-го кольцевого ряда отражателей;
R₀ - радиус ротора;
V - радиальная скорость частиц сыпучего материала, отбрасываемого ротором, при этом число отражателей в i-м ряду пропорционально расстоянию от оси вращения вертикального шнека до i-го кольцевого ряда отражателей.