Устройство для обработки зернистых материалов Советский патент 1989 года по МПК B01F9/02 

1

Изобретение относится к технике обработки зернистых материалов и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, связанных с переработкой сыпучих материалов.

Цель изобретения - -интенсификация процесса обработки в микрообъемах и осевого перемешивания - достигается тем, что устройство для обработки зернистых материалов, содержащее вращающийся барабан, на внутренней поверхности которого установлены лопасти, форсунку для подачи жидкого или газообразного компонента, узлы загрузки и выгрузки, привод, снабжено ка мерой с вихревым слоем ферромагнитных частиц, установленной внутри барабана, камера выполнена цилиидричес- кой и установлена либо вертикально, либо под углом к вертикали, обеспечивающим продвижение материала вдоль оси камеры, кроме того, камера выполнена прямоугольного сечения и расположена вдоль оси барабана, а форсунка подачи

жидкого или газообразного агента установлена внутри диффузора.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - установка, поперечный разрез.

Устройство для обработки зернистых материалов состоит из вращающегося барабана 1, на внутренней поверхности которого установлены лопасти 2, форсунка 3, которая установлена в диффузор 4, расположенный над камерой 5 с вихревым слоем ферромагнитных частиц, узлов загрузки 6 и выгрузки 7. Под камерой установлены перфорированные лотки 8, наклоненные к горизонту под разными углами.

Устройство работает следующим образом.

Исходный зернистый материал или несколько различных компонентов для случая смесителя поступает через узел 6 загрузки во вращающийся барабан 1. Материал захватывается лопастями, поднимается вверх и затем ссыпается с лопастей.

СП

сс ч

ее

после чего цикл повторяется. В процессе движения происходит смещение материала и при падении с лопастей попадает в диффузор 4 и затем в камеру 5 с вихре- Bbiv слоем ферромагнитных частиц. В ка- 4cv Be камеры с вихревым слоем может быть использована известная конструкция.

При прохождении через камеру 5 материал интенсивно перемешивается, при необходимости измельчается и после выхода из камеры попадает на перфорированные лотки 8.

На фиг. 1 показан вариант с двумя перфорированными лотками, но возможно ч пользование и большого количества перфорированных лотков. Поток материала делит- c F на несколько потоков (в зависимости от числа перфорированных лотков) и начинает скользить вниз по этим лоткам. Очевидно, что скорость движения материала во многом зависит от угла наклона лотка к горизонту, чем больше угол наклона, тем больше ускорение движения материала. Часть материала при движении по лоткам просыпается через отверстия перфорации, что интенсифицирует осевое смешение материала.

При необходимости через форсунку .3 подается газообразный или жидкий агент, поскольку зернистый материал в диффузоре и камере находится в разреженном состоянии, взаимодействие зернистого материала с жидким или газообразным агентом происходит очень интенсивно.

При использовании нескольких камер (см. фиг. 3) выход одной из них может быть соединен с устройством 7 для выгрузки материала. Такой вариант выполнения устройства дает гарантию, что весь материал пройдет через камеру с вихревым слоем из ферромагнитных частиц, т. е. во всех микрообъемах будет проведена интенсивная обработка зернистого материала.

Изменяя количество перфорированных лотков, угол наклона их к горизонту, диаметр и количество отверстий перфорации можно управлять не только осевым смешением (циркуляцией материала в осевом направлении барабана), но и регулировать время пребывания материала в устройстве.

Устройство может работать как в периодическом режиме, так и в непрерывном. При работе в периодическом режиме последовательность проведения процесса, например, смешения следуюшая. Компоненты загружают в барабан, который приводится во врашеКие. Лотки устанавливают таким образом, чтобы суммарная производительность (т. е. количество обрабатываемого материала, прошедшего по лоткам в единицу времени) лотков, направ- ляюших материал в сторону узла загрузки, была равна производительности лотков, направляюши.х материал в сторону узла

выгрузки. Включают вихревой электромагнитный аппарат, т. е. создают в камере 5 вихревой слой ферромагнитных частиц. По истечении времени необходимого на

смешение, которое рассчитывают теоретически или определяют экспериментально, смешают лотки в сторону узла загрузки, увеличивая тем самым подачу материала к узлу выгрузки. Обрабатываемый материал начинает выгружаться из бараба на. По окончании выгрузки цикл повторяется.

При организации непрерывного процесса лотки устанавливают таким образом, чтобы разница между производительностями лот5 ков, нанравляюших материал в сторону узла выгрузки, и лотков, направляющих материал в сторону загрузки, была равна количеству материала подаваемого в барабан в единицу времени.

Устройство позволяет осуществлять в од0 ном аппарате сразу несколько операций, например: смешение и измельчение; смешение и нанесение жидких покрытий; смешение сыпучих материалов, измельчение и смешение с жидкой фазой и т. д., т. е.

5 эффективно использовать внутренний объем барабана и экономить занимаемые производственные плошади.

Сравнение устройства проведено с барабанным смесителем периодического действия (диаметр 2 м, длина 4 м), который

0 используется для смешения порошкообразных пигментов. Загрузка в смеситель составляет примерно 800 кг. Время смешеция 6-8 ч. Время смешения лимитируется качеством смеси в микрообъемах. Потребляемая мошность порядка 15 кВт/ч. При

5 использовании устройства с диаметром вихревой камеры 150 мм и потребляемой его мощностью примерно 9,5 кВт/ч, время смешения не превышает 2 ч. Таким образом, производительность базового объек та 100 кг/ч и удельное потребление энергии 0,15 кВт/кг, производительность предлагаемого устройства 400 кг/ч и удельное потребление энергии 0,024 кВт/кг. При производительности одного аппарата примерно 2000 кг в сутки использование

5 предлагаемого устройства позволяет сэкономить порядка 250 кВт/ч в сутки, или более 75000 кВт электроэнергии в год.

Таким образом, предлагаемое устройство имеет существенные преимущества перед известным.

50

Формула изобретения

1. Устройство для обработки зернистых материалов, содержащее вращающийся барабан с лопастями на внутренней порерх- ности, форсунку для подачи жидкого или газообразного компонента, узлы загрузки и выгрузки, привод, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса перемешивания, оно снабжено камерой с ферромагнитными частицами, размещенной внутри барабана и имеющей диффузор и лотки, диффузор расположен на входе камеры, а на выходе из нее установлены перфорированные лотки для распределения зернистого материала.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что камера выполнена цилиндрической и установлена вертикально или наклонно

для продвижения материала вдоль оси камеры.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что камера выполнена прямоугольного сечения и расположена вдоль оси барабана.

4.Устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что форсунка подачи жидког-о или газообразного компонента установлена внутри диффузора.

Изобретение относится к технике обработки зернистых материалов и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства. Цель изобретения - интенсификация процесса перемешивания. Устройство содержит вращающийся барабан с лопастями на внутренней поверхности. Внутри барабана расположена цилиндрическая прямоугольного сечения камера (К), установленная вертикально или наклонно вдоль оси барабана. В К создается вихревой слой ферромагнитных частиц. На входе в К расположен диффузор с форсункой для подачи жидкого или газообразного компонента. Под К размещены перфорированные лотки для распределения зернистого материала. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Составитель В. Зенков

Техред И. ВересКорректор Л. Пилипенко

Тираж 548Подписное

Редактор А. Долинич Заказ 289/8

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат «Патент, г. Ужгород, ул. Гагурина, 101

риг.1

сраг.2

Составитель В. Зенков

Техред И. ВересКорректор Л. Пилипенко

Тираж 548Подписное

итета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС