Способ непрерывного получения смеси сыпучих материалов и установка для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК B01F15/04 B01F3/18 

Изобретение относится к технике непрерывного получения смеси сыпучих материалов и может быть использовано в различных областях промышленности, в частности при дозировании смесей порошка полиэтилена и различных сыпучих добавок при подаче его на компаундирование .

Цель изобретения - упрощение процесса регулирования соотношения компонентов -при повышении точности приготовления смесей.

На чертеже изображена предлагаемая установка для получения -смесей.

Установка непрерывного получения смеси сыпучих материалов содержит бункер 1 исходного материала, бункер 2 добавки приемный бункер 3, выполненный в виде обратного конуса, труб 4, выходящую из нижней части бункера 1 для подвода исходного материала к приемному бункеру 3, трубу 5, выходящую из нижней части бункера 2 для подвода добавки к приемному бункеру 3 вертикальный участок 6 нижней части трубы 4, вертикальный участок 7 нижней части трубы 5, манжету 8, надетую на нижний конец вертикальног участка 7 трубы 5 подвода добавок, трубу 9 для выгрузки смеси сыпучих материалов из приемного бункера 3 и раздаточное устройство 10.

Нижний торец вертикального участка 6 трубы 4 подвода исходного ма- . териала расположен в верхней части приемного бункера 3 соосно ему. Манжета 8 размещена внутри вертикальног участка 6 трубы 4. При этом нижний срез манжеты 8 размещен в слое сыпу

5

0

5

0

5

0

5

чего материала ниже вертикального участка 6 трубы 4 подвода исходного материала, а верхний срез манжеты 8 при любых ее перемещениях по вертикали расположен выше вертикального участка 6 трубы 4 подвода исходного материала.

Для ввода манжеты 8 внутрь вертикального участка 6 трубы 4 в верхней части вертикального участка 6 имеется отверстие 11 с патрубком 12, исключающим высыпание сыпучего материала наружу. Для изменения положения манжеты 8 по вертикали и фиксации е«г используют, например, рычаг 13. Геометрические размеры приемного бункера 3, вертикального участка 6 трубы 4, манжеты, расстояние между нижним срезом вертикального участка 6 трубы 4 и вершиной конуса приемного бункера 3, положение манжеты определяют объемную долю добавки в смеси сыпучих материалов и пределы ее регулирования .Объемная доля добавки в.общей смеси сыпучих материалов пропорциональна доле площади поперечного сечения приемного бункера 3 на уровне нижнего среза подъемной манжеты 8 которую занимает площадь поперечного сечения нижнего среза подъемной манжеты 8. Если площадь поперечного сечения бункера 3 на уровне нижнего среза подъемной манжеты 8 равна F при внутреннем диаметре D, , a подъемной манжеты 8 f при внутреннем диаметре d, то объемная доля в смеси сыпучих материалов

f t-d frD d2 - . k-F-T -4

«

2h ГДе ° ii

где h - расстояние от вершины конуса приемного бункера 3 до нижнего среза манжеты 8, м; об - угол наклона образующей приемного бункера 3 к горизонтали, град,

откуда положение манжеты 8, характеризующееся величиной h и определяюще требуемую объемную долю добавки в смеси сыпучих материалов, описывается уравнением

А . t- rrrJ

(1)

h - 1-±ёЈ h

20

Максимальная и минимальная объемные доли добавки в смеси сыпучих материалов определяются оответственно минимальным и максимальным расстояниями между нижним срезом манжеты 8 и вершиной конуса приемного бункера 3. При минимальном расстоянии (Ьм„ц) между нижним срезом 25 подъемной манжеты 8 и вершиной конуса приемного бункера 3 подъемная манета опущена полностью, движение анжеты вниз ограничено упором рычага 13 в патрубок 12. При максимальном расстоянии (пмякс) нижний срез менжеты 8 расположен в сечении приемного бункера 3, соответствующем самой широкой части объема бункера 3, заполненного сыпучим материалом:

h 0A5D ± h4ctg 3 /2) ctg|3 V }.

30

35

следующие характеристики:

1, 27 см,

Ч

4

50 см,

CM,

1 55 CM,

0

D 20 см, d 10 см, oi 60 .

Определяют по указанным формулам минимальное и максимальное расстояния нижнего среза манжеты 8 от вершины конуса приемного бункера 3 для порошка полиэтилена с углом естест- ,

5

0

5

венного откоса ft:

Чцин ho + + 1г - Ч 25 см

h

ctgci+ ctgp И Н СМ

С помощью рычага 13 проводят тарировку положения нижнего среза манжеты 8, после чего полностью опускают манжету 8 до упора рычага 13 в патрубок 12. Наносят на вертикальном участке 7 трубы 5 по верхнему срезу манжеты 8 отметку, соответствующую

0

ьмин 25 смПоднимают манжету 8 по вертикали

на высоту, равную hMCJKC- hM(1H , и снова наносят на вертикальном участке

7трубы 5 по верхнему срезу манжеты

8отметку, соответствующую Ьд,,, 38,8 см. Передвигают манжету по вертикали на отрезке между метками

1макс

и

мин, на вертикальном

участке 7 трубы 5 наносят равномерную шкалу h, и каждому значению h определяют из формулы (1) соответствую- щее значение объемной доли k добавки в смеси сыпучих материалов.

Получают следующие результаты тарировки:

Изобретение относится к технике непрерывного получения смеси сыпучих материалов и может быть использовано в различных областях промышленности, в частности, при дозировании смесей порошка полиэтилена и различных сыпучих добавок при подаче его на компаундирование. Оно обеспечивает упрощение процесса регулирования соотношения компонентов при повышении точности приготовления смеси. Установка непрерывного получения смеси сыпучих материалов содержит бункеры 1 исходного материала и добавки 2, приемный бункер 3 в виде обратного конуса. Бункеры 1, 2,соединены с бункером 3 трубами, имеющими нижние вертикальные участки 6,7. Торцы вертикальных участков труб расположены в верхней части бункера 3. На участке 7 трубы подвода добавки с возможностью перемещения установлена манжета 8. Торцы манжеты размещены за пределами торцов участка 6 трубы 4. Для регулирования соотношения компонентов в смеси манжету 8 фиксируют на расстоянии от вершины конуса приемного бункера 3, равном H=D^.TGΑ/2K°^,5 , где D - внутренний диаметр манжеты

α - угол наклона образующей конуса приемного бункера к горизонтали, град

К - объемная доля добавки в смеси, определяемая из неравенства K°^,5 ≥ D(1+TGΑ/TGβ)/(D+2H₀CTGβ), где β - угол естественного откоса исходного материала, град

D - ВНуТРЕННий диАМЕТР ТРубы для пОдВОдА иСХОдНОгО МАТЕРиАлА, M

H₀ - расстояние между нижним торцом трубы подвода исходного материала до вершины конуса приемного бункера. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

D де h - расстояние между нижним

срезом вертикального участка 6 трубы 4 и вершиной конуса приемного бункера 3; внутренний диаметр нижнего среза вертикального участка 6 трубы 4; об - угол наклона образующей

конуса приемного бункера 3 к горизонтали; угол естественного откоса исходного материала, град. Объемную долю добавки в смеси с

четом (2) определяют из неравенства

d(1 4 D+2T

Р

k° 55

rs«h

Jtftfii.

ctgp

Пример 1. Установка для непрерывного получения смеси имеет

0

5

h, см

25 27 29 31 33 35 37 38,8

k, объемная доля

0,1200 0,1029 0,0892 0,0780 0,0689 0,0612 0,0548 0,0498

Заполняют установку сначала порошком полиэтилена из бункера 1, а затем добавкой из бункера 2. Устанавливают манжету 8 с помощью рычага 13 так, чтобы ее верхний срез соот- ветствовал отметке h 31 см на вертикальном участке 7 трубы 5, и включают в работу раздаточное устройство 10, устанавливают его производительность 20 м3/ч и получают смесь порошка полиэтилена и добавки с объемным- содержанием добавки в смеси 0,078.

Пример 2. Получают смесь сыпучих материалов на установке непрерывного действия как в примере 1, однако производительность раздаточного устройства 10 устанавливают равным 30 мэ/ч. Получают смесь порошка полиэтилена и добавки с объемным содержанием добавки в смеси 0,078, т.е. корректировки состава смеси не требуется.

Пример 3. Получают смесь сыпучих материалов на установке непрерывного действия как в примере 1, однако устанавливают подъемную манжету 8 так,чтобы ее верхний срез соответствовал отметке h 37 см на вертикальном участке 7 трубы 5. Получают смесь порошка полиэтилена и добавку с объемным содержанием добавки в смеси 0,0548.

Пример 4. Получают смесь сыпучих материалов на установке непрерывного действия как в примере 1, однако угол наклона образующей конуса приемного бункера 3 к горизонтали равен oi 70 . Получают следующие результаты тарировки положения манжеты 8:

h, CMk, объемная доля

25 0,3019 .

280,2407 310,1964

- 340,1632

370,1378

400,1179

430,1021

44,40,0956

Устанавливают манжету 8 так, чтобы ее верхний срез соответствовал отметке h 28 см на вертикальном участке 7 трубы 5. Получают смесь порошка полиэтилена и добавки с объемным содержанием добавки в смеси 0,2407.

Пример 5. Получают смесь сыпучих материалов на установке непрерывного действия как в примере 1, однако внутренний диаметр нижнего среза вертикального участка 6 трубы 4 равен D 30 см.

Получают следующие результаты тарировки манжеты 8:

h, CM k, объемная доля

250,1200

270,1029

290,0892

80,0780 0,0689 О , 0612 0,0548 0,0493 0,0446 0,0429

Устанавливают манжету 8 так, чтобы ее верхний срез соответствовал отметке h 39 см на вертикальном участке 7 трубы 5. Получают смесь порошка полиэтилена и добавки с объемным содержанием добавки смеси 3,0493.

Пример 6. Получают смесь сыпучих материалов на установке непрерывного действия как в примере 5, однако внутренний диаметр манжеты d 15 см.

Получают следующие результаты тарировки положения подъемной манжеты 8:

h, CM k, объемная доля 250,2700

270,2315

290,2006

310,1756

330,1550

350,1378

370,1233

390,1109

410,1004

41,80,0966

Устанавливают манжету 8 так; чтобы ее верхний срез соответствовал отметке d 33 см на вертикальном участке 7 трубы 5.

Получают смесь порошка полиэтиле- на и добавки с объемным содержанием добавки 0,155.

Пример 7. Получают смесь сыпучих материалов на установке непрерывного действия как в примере 1, однако в качестве основного потока сыпучего материала применяют порошок полимера с углом естественного откоса А 90 .

Получают следующие результаты та- рировки положения манжеты 8:

h, CM k, объемная доля 250,1200

270,1029

290,0892

310,0780

330,0689

350,0612

370,0548

390,0493

0,0446 0,0429 0,0162 0,0153 0,0146

Устанавливают подъемную манжету 8 так, чтобы верхний ее срез соответствовал отметке h 64 см на вертикальном участке 7 трубы 5. Получа- ют смесь порошка полиэтилена и добавки с объемным содержанием 0,0183.

Формула изобретения

d- tgot h h - расстояние от вершины конуса приемного бункера до нижнего торца манжеты, м;

d - внутренний диаметр манжеты, м;

об - угол наклона образующей конуса приемного бункера к

0

0

5

0

5

0

5

k0 5

D h, горизонтали, град; k - объемная доля добавки в сме.си,

при этом объемную долю добавки определяют из неравенства

g

D+2h0 ctgfj где ft - угол естественного откоса исходного материала, град; внутренний диаметр трубы для подвода исходного материала , м;

расстояние между нижним торцом трубы подвода исходного материала до вершины конуса приемного бункера. 2. Установка для непрерывного получения смеси сыпучих материалов, содержащая бункеры исходного материала и добавки, приемный бункер, выполненный в виде обратного конуса, трубы имеющие нижние вертикальные участки для подвода исходного материала и добавки, манжету, установленную на вертикальном участке трубы подвода с возможностью перемещения, трубу для выгрузки смеси, отличающаяся тем, что, с целью упрощения процесса регулирования соотношения компонентов при повышении точности приготовления смеси, вертикальный участок трубы для подвода исходного материала установлен соосно с бункером, а ее нижний торец размещен в верхней части бункера, манжета установлена внутри вертикального участка упомянутой трубы, при этом торцы манжеты расположены за пределами торцов трубы.