Устройство для гомогенизации сыпучих материалов Советский патент 1990 года по МПК B01F13/00 

Изобретение относится к технике перемешивания сьшучих материалов, в частности к технике гомогенизации потока сыпучих материалов, и может быть использовано в производстве пластмасс.

Цель изобретения - повьшение эффективности процесса гомогенизации.

На фиг.1 схематично изображено устройство для смешения сыпучих материалов, общий вид; на фиг.2 - прямой конус, вид сверху; на фиг.З - устрой-, ство для го 1огенизации, продольное сечение.

Устройство для гомогенизации сьшучих материалов содержит цилиндрический корпус. (фиг.1) с коническим днищем 2, соосные корпусу 1 патрубок 3 подвода обрабатываемой смеси, патрубок 4 вьгвода готовой смеси. В1гутри корпуса соосно ему размещены един под другим прямые конусы 5 и o6paTifl ie усеченные конусы 6, не соприкасающиеся между собой. Верхний конус 5 является прямым. Основания обратных усеченных конусов 6 соединены с кор- пусбм-1 без зазоров, а основания пря00

щЛ-р

«В&.

3

мых конусов 5 с корпусом 1 не соприкасаются. Угол наклона образующих всех конусов 5 и 6 и днища 2 к гори- зонтали равен углу откоса готовой смеси.

Прямые конусы 5 снабжены радиальными вертикальными перегородками 7 (фиг.2), разделяющими поверхность конусов на секторы 8, Число секторов и их размер могут быть любыми. К перегородкам 7 присоединены дополнительные перегородки 9 в виде участ ков цилиндров различного диаметра, установленных с зазором по отношению к конусу. Число дополнительных перегородок в каждом секторе может быть различно. Площадь живых сечений под нижней кромкой каждого сегмента может быть равна площади живого сечени входа в этот сектор.

Устройство работает следующим образом.

Перед пуском устройства в работу смесь сыпучих материалов засыпают в аппарат через патрубок 3. Сыпучий материал распределяется по поверхностям конусов 5 и 6 и днища 2 в виде сплошного слоя.

Смесь через открытьш патрубрк 4 поступает на дозатор любой конструкции, например ленточный питатель (не показан). Неработающий питатель запорным устройством для смес сыпучих материалов. После заполнения устройства включают в работу питател и негомогенная смесь начинает поступать в аппарат из системы приготовления смеси с заданным соотношением компонентов. Пегомогенная смесь сыпучих материалов под действием силы тяжести движется по поверхности конусов 5 и 6 и днища 2, выходит из устройства через патрубок 4 в виде гомогенной смеси и поступает на дозатор. Производительность устройства определяется про.изводительностью дозатора. Перемешивание компонентов смеси сыпучего материала происходит за счет многократного повторения операций распределения смеси сыпучих материалов ПС поверхности прямых конусов 5 и суммирования частиц потока смеси сыпучих материалов при входе в отверстия в вершинах обратных конусов 6 на выходе из устройства через патрубок 4. Чем больше будет операций перемешивания -(чем больше будет ступеней перемешивания, включающих прямой

10

15

25

JQ

67634

и обратный усеченный конусы), тем более однородной будет смесь на выходе из устройства. Форма слоя будет сохраняться при любой производительности устройства, что обусловлено равенством : угла наклона к горизонтали образующих конических поверхно- стей элементов 5, 6 и 2 углу естественного откоса смеси сыпучего материала. Следовательно, гомогенность смеси на выходе из устройства не зависит от производительности дозатора.

При движении смеси сьшучих материалов по коническим поверхностям линейные скорости элементарных потоков частиц в продольном направлении изменяются, что обусловлено изменением живого сечения потока смеси при его постоянной объемной скорости. На поверхности конусов 5 скорость част1-щ в направлении движения потока уменьшается5 а на поверхности обратных конусов б - увеличивается.

Наличие перегородок 9 на поверхностях прямых конусов 5 (фиг.З) позволяет приблизить линейную скорость потока частиц сьшучих материаг лов в зазорах под ними к максимальной, что в сочетании с уменьшением толщины слоя приводит к более интенсивному перемешиванию частиц внутри слоя.

30

5

0

5

0

I.

.Пример 1. Проводят гомогенизацию смеси порошка полиэтилена и добавки, распределенной внутри потока соосно, с углом естественного

откоса смеси 30° в устройстве, содержащем цилиндрический корпус диаметром 2 м и высотой 3,6 м с коническим днищем 2. Общая высота устройства с патрубками 3 ввода,негомогенной смеси сьшучих материалов и вывода-4 гомогенной смеси составляет 4,5 м. Внутри аппарата соосно .ему размещены npHivibie 5 (4-шт) и обратные усеченные 6 (3 шт) конусы. Основания . прямых конусов 5 лежат в одной плоскости с основаниями нижележащих обратных конусов и имеют диаметры, равные 1,8 м. Угол наклона образующих конусов 5, 6 и днища 2 равен 30°, Вершины обрат.ньгх; конусов срезаны так что образованы отверстия диаметром 0,3 м. Прямые конусы снабжены радиальньП Ш перегородками высотой О,1 м, разделяющими поверхность конусов на три равные секторы.. 8. Перегородки 7 соединены фиг, 2) перегородками 9 высотой 0,1 м так, что под нижней кромкой каждой перегородки 9 имеется зазор, равный 5 см.

Расход смеси через -устройство составляет 10 т/ч. Готовая смесь характеризуется среднеквадратическим отклонением содержания добавки в любой пробе от его среднего значения, равным 5%.

П р и м е р 2. Проводят гомогенизацию смеси порошка полиэтилена и добавки аналогично примеру 1, однако под нижней кромкой каждого сегмента 9 имеется зазор, живое сечение которого равно живому сечению входящего в соответствующий сектор потока смешиваемой смеси в плоскости отверстия вершины вышележащего конуса.

Поскольку все секторы равны, а диаметр отверстия в вершине обратног конуса d 0,3 м, то живое сечение

под каждым сегментом определено как / ,

1

.i- f .2,356

10

Размеры перегородок 9 и величина зазора под каждой из них следующие:

1586763.

бой пробе от его среднего значения, равным 4,1%.

В предлагаемой конструкции отсут- ствуют застойные зоны. Поэ тому использование изобретения позволит повысить эффективность гомогенизации смеси сыпучих материалов.

O Формула изобретения

1. Устройство для гомогенизации сыпучих материалов, содержащее вер- Т1жальный цилиндрический корпус с 5 коническим днищем, осевой патрубок подвода обрабатываемой смеси, патрубок вьшода готовой смеси, установленные по оси корпуса с чередованием прямой конус и обратный усеченный конус, прикрепленный к стенкам корпуса, отличающееся тем,

что, с целью повышения эффективности процесса гомогенизации, он снабжен

радиальными вертикальными перегородками, установленными на прямых конусах и разделяющими поверхность конусов на секторы, и дополнительными перегородками в виде участков цилиндров различных диаметров, прикрепленных к радиальным перегородкам с образованием зазора относительно поверхности прямого конуса.

0

5

0

Изобретение относится к технике перемешивания сыпучих материалов и может найти широкое применение в производстве пластмасс. Оно обеспечивает повышение эффективности процесса гомогенизации. Устройство для гомогенизации сыпучих материалов содержит вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, соосные с корпусом патрубок подвода обрабатываемой смеси, патрубок отвода готовой смеси, размещенные внутри корпуса с чередованием прямые и обратные усеченные конусы. Основания обратных конусов соединены с корпусом без зазоров, а основания прямых конусов не соприкасаются с корпусом. В устройстве угол наклона образующих всех конусов и днища равен углу естественного откоса готовой смеси. На прямых конусах вдоль их образующих размещены радиальные перегородки, которые соединены участками цилиндров различного диаметра, частично погруженными в слой сыпучего материала. Площади живых сечений под нижней кромкой каждого участка цилиндров равны площади живого сечения входа в соответствующий сектор потока смешиваемой смеси. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

0,84

2,8 1,9 1,6

Расход смеси через устройство составляет 10 т/ч. Готовая смесь характеризуется среднеквадратическим отклонением содержания добавки в лю

3.Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с- я тем, что площадь живого сечения под нижней кромкой каждой перегородки равна площади жквого сечения входа в соответствующий сектор.