Смеситель Советский патент 1988 года по МПК B01F7/08 

Изобретение относится к смесителям для перемешивания твердых,жидких и вязкотекучих компонентов с твердыми при одновременном химическом воздействии между ними и может быть при I менено для получения древесных масс- прессовочных композиций I Целью изобретения является повьше ие эффективности работы за счет по- ьшения степени пропитки нзмельчен- ых,твердых частиц связующими компо7 ентами.

На фиг. 1 схематически показан меситель, общий вид, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Смеситель содержит два горизон- альных вращаншщхся лопастных вала , размещенных в корпусе 2. Под крр- lycoM перпендикулярно оси валов рас положены разгрузочно-смесовые шнеки 5, параллельные друг другу, установленные в кожухе 4, сообщенном с кор цусом 2 посредством головного 5 и . ;востового 6 люков. Разгрузочно-сме- овые шнеки в головной и хвостовой 1астях вьтолнены с компрессионными астками 1. , имеющими шаг спирали, 1,1-;1,3 больший, чем шаг спирали с|оответствующих некомпрессионных

астков 1 шнеков. При этом компрессионные участки 1 размещены под го- лрвным 5 и хвостовым 6.люками. На конце кожуха 4 имеется съемная за- грушка 7.

Смеситель работает следующим об- зом.

Твердые, жидкие или вязкотекучие К(Ьмпоненты в заданной технологическо последовательности загружаются в корпус 2 через люки 8 и штуцера 9 в крьппке корпуса 2 при работающих вала 1:и рециркуляционно-смесовых шнеках 3,1 включенных на обратный ход. За- 7, особенно при подаче жидких кс|мпонентов, должна быть герметично установлена на конце кожуха 4 шнеков При работе смесителя по периодичекой схеме шнеки 3 должны продолжать ра1ботать обратным ходом и участвоват в |процессе перемешивания. В этот пе- ри|од перемешиваемая масса захватыва- ет|ся компрессионными участками шне- ко|в 1, и через люк 5 по стрелке С, на гнетается влево к некомпрессионному; участку шнеков 1, не захватываетс по.ностью этим участком и с усилием (чрстичн®) выжимается обратно в люк 5 йо стрелке С i. Основная часть

0

п

г

5

0 5

0

5

0

5

уплотненной ма ссы, пройдя участок 1у поступает на второй компрессионньй участок Ij, масса из основного корпуса захватьшается частично по стрелке С j через люк 6, и шнек выжимает всю уплотненную массу обратно в этот люк по стрелке С.

В корпусе 2 при вращении лопастных валов 1 по стрелке С масса вновь разрыхляется, вновь захватьшается компрессионными участками 1,,, вновь уплотняется и выдавливается обратно в люк 5 по стрелке С и так далее непрерывно в течение всего цикла времени пребывания перемешиваемой массы в смесителе. При завершении процесса перемешивания шнеки 3 переключаются на прямой, т.е. разгрузочньй ход, но их силовое воздействие на перемешиваемую массу продолжается с той лишь разницей, что рециркуляция массы че- рез люки 5 и 6 происходит .по стрелкам С, С, направлениях, противоположных указанным на фиг. 1.

Показанный порядок работы смесителя дополняется,- при надобности, нагревом перемешиваемых компонентов через теплообменную рубашку корпуса аппарата или охлаждением с повторным использованием в аппарате парогазовых продуктов через обратный холодильник ил,и их удалением через прямой холодильник с применением вакуума в реакторе-смесителе и высушиванием полученной композиции до готового продукта.

Предлагаемый смеситель успешно разрешает проблему интенсификации процесса перемешивания компонентов, сочетающегося с одновременным химическим взаимодействием между ними и с высокой степенью пропитки твердых измельченных частиц связующим компонентом.

Создаваемый в смесителе релсим для обрабатываемого материала можно назвать цикловым дислокационно-пульсирующим (ЩЩ) т.е. создается не только пульсирующее усиление и снижение силового воздействия в компрессионно-смесовых шнеках на обраба- тьшаемьй продукт, но и частичное регулярное перемещение элементарных частиц между собой, другими словами сиповая дислокация и изменение положения час,тиц относительно своих осей.

14

Такое поведение обрабатьшаемых частиц в аппарате способствует более качественной пропитке их связуклдим компонентом, более плотной оконча- . тельной, вне аппарата, укладке их между собой, повышению насьшного веса получаемого прессовочного материала и, наконец, повьшению его технологических свойств в целом.

В предлагаемом изобретении используется фактор взаимодействия геометрической и физической компрессии, сводящийся к применению трех ступеней скорости вращения бикулярных компрессионных шнеков от трехскорост- кого электродвигателя с п, 23,3, п 3J,0 и п J 46,0 об/мин.

Такое принятое различие скоростей создает и примерное различие длитель- ности силового воздействия конечного витка компрессионных участков шнеков на обрабатываемую массу, т.е. примерной длительности цикла физической компрессии. Соотношение этих длитель- ностей обратно пропорционально скорости вращения шнеков и составляет соответственно 1,0; 0,75 и О,51,т.е. меньшие скорости вызывают более длительную цикличную физическую компрес сию и, очевидно, более положительную. Однако эта последняя зависима и от геометрической компрессии.

Проведено ряд опытов с использованием специально выполненного лабораторного прибора, в котором имитируются процессы геометрической и физической компрессии с различными сыпучими материалами.

Геометрическую компрессию имити- руют с помощью грузиков, вес которых согласно принятых коэффициентов компрессии К 1,0, 1,1, 1,2, 1,3 и 1,4, соответственно равен 710, 780, 860, 930 и 1000 г. Сравнение уровней усадки массы под действием грузиков дает значимость коэффициентов компрессии.

Так, при К 1 усадка принята за начало отсчета, при К 1, 1 усадка 8,8%, при К 1,2 12,0%, при К 1,3 12,3%, при К 1,4 12,5%.

Физическую компрессию в опытах имитируют вьщержкой -испытуемых проб в лабораторном аппарате под возд ей- ствием указанной геометрической компрессии в течение 5, 10 и 15 мин. Ха- рактерные результаты получены при вы

o

5

о 5 о

,,

5

5

0

держке проб в опытах в течение 15 мин, а именно при К 1,1 результативная усадка 9,0%, при К 1,2 15,6%, при К 1,3 12,8%, при К 1,4 усадка не изменяется.

Результаты опытов показьшают, что при увеличении коэффициента компрессии до К 1,4 материал приобретает в пробах менее подвижное структурное состояние, что не характеризует этот коэффициент как оптимальный.

Аналогичные опыты проведены с различными отходными материалами, древесные опилки с дисперсностью 5,6- 2,О, 2,0-0,3 и 5,6-0,3 мм, древесные опилки в смеси с размолотой обрезью гетинакса, с размолотой обрезью текстолита, а также с размолотой обрезью стеклопласта.

Древесные опилки требуют применения коэффициента компрессии К 1,2, 1,3. Для других более плотных материалов К равен 1,1, 1,2. Следовательно, для указанных материалов.в предлагаемом смесителе шаг спирали в шнеках компрессионных участков должен быть увеличен в 1,1-1,3 раза относительно шага спирали некомпрессионных участков шнека.

Формула изобретения

Смеситель, содержащий два горизонтальных вращающихся лопастных вала, размещенных в корпусе, под которым перпендикулярно оси валов расположен разгрузочно-смесовый шнек, имекнций головную и хвостовую части и установ-- ленньй в кожухе, сообщенном с корпу- ром посредством головного и хвостового люков, отлич. ающийся тем, что, с целью повьш1ения эффективности работы за счет повьштения . степени пропитки измельченных твердых частиц связующими компонентами, он снабжен дополнительным разгрузоч- но-смесовьт1 шнеком, расположенным в кожухе параллельно основному шнеку разгрузочно-смесовые шнеки в головной и хвостовой частях выполнены с компрессионными участками, имеющими шаг спирали, в 1,1-1,3 раза больший, чем шаг спирали соответствующих некомпрессионных участков шнеков, при этом компрессионные участки размещены под головным и хвостовым люками.

vfM:,

Изобретение относится к смесителям и позволяет повысить эффектив ность работы за счет повышения степени пропитки измельченных твердых частиц связуннцими компонентами. Смеситель содержит два горизонтальных вращающихся лопастных вала, размещенных в корпусе, под которым перпендикулярно оси валов расположен разгру- зочно-смесовый шнек. Шнек имеет головную и хвостовую части и установлен в кожухе, сообщенном с корпусом посредством головного и хвостового люков. Смеситель снабжен дополнительным разгрузочно-смесовым шнеком, расположенным в кожухе параллельно основному шнеку. Разгрузочно-смесо- вые шнеки в головной и хвостовой частях выполнены с компрессионными участками, имеющими шаг спирали, в 1,1-1,3 раза больший, чем шаг спирали соответствующих некомпрессионных участков шнеков. При этом компрессионные участки размещены под головным и хвостовым люками. 2 ил. I с

. f