Устройство для смешения сыпучих материалов Советский патент 1984 года по МПК B01F11/00 B01F3/18 

00 49

о Изобретение относится к технике приготовления смесей,сыпучих материа лов и может быть применено в химической, пищевой, фармацевтической и других отра:слях промьшшенности. Известно смесительное.устройство содержащее корпус в виде виброжелоба с укреплёнными в нем специальным образом пилообразными злемёнтамц ij , Недостатком данного устройства является низкое качество-получаемой смеси, обусловленное .хаотическим движением смешиваемых компонентов пр малом временч пребывания их в смесителе, что при больших соотношениях расходов компонентов (1:100) практически исключает возможность получени качественной смеси. Кроме того, качество получаемой смеси в этом аппарате зависит от ве,1ичины расхода компонентов, т.е. с увеличением расхода, качество смеси снижается ввиду уменьшения удельных поверхностей сдвига в слое движущегося сыпучего материала,. Известно также устройство, содержгщее бункеры исходных компонентов, ленточные питатели с планкой,регулирующей толщину слоя порошка, наклонные напрабляюййе, камеру смешения, противоположные стенки которой снабжены приводами возвратно-поступатель нрго движения относительно горизонтальной плоскости и установленными одна под другой перфорированньми пластинами, при этом каждая из пластин одной стенки входит в промежуток между пластинами противоположной .стенки 2J . Недостатком этого устройства является сложность конструкции, так как для каждого компонента необходимо устанавливать Ленточный питатель с при аодом„ При многокомпонентном до зировании необходимо устанавливать шсло смесителей равное числу компрнентов минус единица. При соотко- шениях расходов компонентов более пяти требуется делить потоки в соот ветствующее число раз и увеличить число дозировочного и смесительного оборудования. Кроме ТОго ,в этом Устройстве не обеспечивается качественное смешение кодаонект1эв, так как последние сводятся в одну линию послойно с тол 1ЦИНОЙ в несколько миллиметров. Это П1 иводит к хаотическому -йроблёнйю; полученного слоенного материала,что может в некоторых случаях даже ухудшить качество получаемой смеси, так как компоненты могут расслоиться по крупности, по удельному весу и т.д. Наиболее близким к изобретению по. технической сущности является .устройство для смешивания сыпучих материалов, содержащее бункеры исходных компонентов, под каждым из которых установле н вибролоток з1 . Однако известное устройство не позволяет получить качественную смесь компонентов в результате ее расслоения. .Цель изобретения - повышение качества получаемых смесей за счет стабилизации расхода компонентов. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для смешения сыпучих материалов, содержащем бункера и вибролотки, каждый вибролоток снабжен средством регулировки толщины . слоя материала, размещенным на каждом вибролотке и выполненным в виде неподвижных перегородок, образующих со стенками вибролотка патрубок прямоугольного сечения, и вертикальной перегородки, установленной на выходе из патрубка с возможностью вертикального перемещения на расстояние, превьш1ающее 1/3 высоты патрубка, при этом , где 1 и h - соответственно длина и высота патрубка. I Кроме :этрго, устройство снабжено дополнительной вертикальной перегородкой, закрепленной на выходе вибролотка. На фиг.1 схематично изображено устройство для смешивания сыпучих материалов; на фиг. 2 - конструкция одного из вибролотков смесителя. Смеситель содержит жестко соединенные между собой вибролотки 1-3, над которыми размещены бункера 4-6 исходных.компонентов. К вибролоткам 1-3, установленным на качающихся опорах 7 и 8, соединенных между собой пружинной растяжкой 9,прикреплен вибратор 10. На вибролотках 1-3 установлены регулируемые по высоте вертикальные перегородки .Пи нерегулируемые по высоте вертик альные перегородки 12. ;ПерегородкИ| 13 и 14 и стенки вибролотка образуют прямоугольный в сечении патрубок 15. Устройство работает следующим образом.

31

Б предварительно оттарированные с помощью перегородок П., 13 и 14 по расходу вибролотки 1-3 из бункеров 4-6 подаются соответствующие компоненты. После заполнения половины высоты вибролотков 1-3 включают привод вибратора 10. Частота и амплитуда колебаний вибролотков выбирается из условия виброкипения самого трудноожидаемого компонента. Смеситель с вибролотками 1-3 смонтирован на одной раме с бункерами 4-6, в связи с чем вибрация передается на бункера что приводит к свободному истечению самых -трудносыпучих компонентов.Точки каждого бункера 4-& подведены к вибролоткам таким образом, что их выходные кромки находятся на половин .высоты соответствую1цих вибролотков. Это сделано для Tqro, чтобы в вибролотках автоматически поддерживался постоянный уровень материала, выполняюищй функцию своеобразного гидрозатвора, т.е. сыпучий материал может подаваться в вибролоток, если уровень материала в нем ниже выходной кромки течки. При включенном вибраторе 10 компоненты равномерно заполняют всю площадь вйбролотков.Слой сыпучего материала на вибролотках одновременно находится в виброкипящем состоянии и передвигается к выходной кромке вибролотка через патрубок прямоугольного сечения.Экспериментально установлено, что угол вибрации лотков должен составлять 25 - к горизонту. После прохождения прямоугольного патрубка слой сыпучего материала равномерно распределяется по ширине лотка с помощью перегородки 12, после чего сыпучие компоненты ссыпаются через нее в виде разреженных потоков иа один и тот же линейный участок под выходными кромками вибролотков, т.е. в предлагаемом устройстве смесь сыпучих материалов получают мгновенно и непрерывно путем укладывания частиц компонентов на одну и ту же площадку в заданном ,их количественном соотношении.

Однако для получения качественной смеси в описываемом устройстве необходимьгм условием является строгое постоянство расходов компонентов. Эксперименты проводились с самыми различными соотношениями размеров прямоугольного патрубка.

01 , ,

Установлено , что минимальным размером для высоты патрубка 15являет-1 ся диапазон, равный 50 - 150 средних диаметров частиц, обрабатываемого

материала. При высоте патрубка меньше указанного размера едой материала в патрубке из виброкипящего состояния переходит в сплошное, что значительно снижает равномерность

расхода сыпучего материала через патрубок. Установлено также, что на равномерность расхода сыпучего материала через патрубок большое влияние оказывает положение вертикальнойперегородки 11 на выходе из патрубка, она должна перекрывать выходное сечение патрубка не меньше, чем на 1/3 высоты патрубка. При уменьшении величины перекрытия выходного сечения

под перегородкой14 наблюдается расслоение сплошного потока сыпучего материала на отдельные струйки, что приводит к значительным колебаниям его расхода через прямоугольный патрубок (коэффициент вариации при этом с 3% резко увеличивается).На стабильность расхода сыпучего Материала оказывает влияние соотношение размеров патрубка. Установлено, что оптимальной величиной длины патрубка является размер, больший или равный четырем размерам его высоты. При уменьшении длины меньше указанного размера уменьшается равномерность расхода

сыпучего материала через патрубок, при этом коэффициент вариации также резко увеличивается.

Наблюдаемый эффект получения стабильного расхода сыпучего материала

можно объяснить тем, что сыпучий материал, находящийся, в виброкипящем состоянии, становится подобен жидкости. Некоторые колебания расхода сыпучего материала, поступающего самотеком из накопительного бункера на вибролоток , приводят лишь к ничтожным колебаниям высоты виброкипящего слоя, так как площадь вибролотка до входа в прямоугольный патрубок достаточно

велика. В связи с тем, что высота виброкипящего слоя практически постоянна, а она соответствует напору ,,i для жидкости, то и скорость исте1|ения сьтучего материала через прямоугольный патрубок так же становится практически-постоянной.

Приведенною А испытания устройства дпя получения модельной смеси, соетоящей из древесной муки, поваренной соли и металлических опилок при соотношении весовых расходов 80:20:3 показали, что средняя величина коэффициента неоднородности по содержанию поваренной соли составляет 0,9% а по содержанию металлических опилок 1,3% в одних и тех же пробах. Содержание поваренной соли определяется

Е

/ /-.Ч V- . ;У.. //л:,-..А........ методом титрования, а содержание металлических опилок - магнитной сепарацией проб получаемой смеси. Таким образом, предлагаемое устройство при соблюдении полученных опытным путем соотношении размеров на участке стабилизации расхода позволяет получить качественную смесь.

i, УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее бункера и вибролотки, о т л и ч а ю 1Д е ее я тем, что, с целью повьше, кия качества получаемых смесей за счет стабилизации расхода компонентов, каждый вибролоток снабжен сред,ством регулировки.толщины слоя материала, выполневным в виде неподвижных перегородок, образующих со Стенками вибролотка патрубок прямоугольного сечения, и вертикальной перегородки, установленной на выходе из патрубка с возможностью вертикального перемещения на расстояние, превышающее 1/3 высоты патрубка, при этом , где 1 и h - соответственно длина и высота патрубка. 2. Устройство по П.1, о т л и ч а10 щ е е с я тем, что оно снабжено дополнительной вертикальной перегород- § кой, закрепленной на выходе вибро(Л лотка.