Способ приготовления многокомпонентных смесей сыпучих материалов Советский патент 1992 года по МПК B01F3/18 

Изобретение относится к переработке сыпучих материалов и может быть использовано в производстве комбикормов, минеральных удобрений, строительных материалов и других отраслях промышленности для непрерывного приготовления смесей сыпучих материалов с различной сыпучестью в вертикальных гравитационных смесителях.

Цель изобретения - повышение качества смеси.

На чертеже схематично показано устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство содержит гравитационный смеситель, представлящий собой набор секций 1,2,3, выполненных с различной плотностью установки смесительных элементов и размещенных в порядке ее возрастания в направлении движения материала (сверху вниз), разгонную трубу 4, узлы загрузки компонентов 5,6,7, узел выгрузки готовой смеси 8, дозаторы 9, 10, 11 для непрерывной подачи компонентов А,В,С.

В качестве смесительных элементов могут быть использованы, например, решетки с рассекателями; направляющие и распределяющие элементы в виде обратного усеVI ю о ел

( CJ

ценного конуса, обратной усеченной пирамиды или в виде полых усеченных пирамид, вложенных одна в другую.

Разгонная труба 4 представляет собой полую трубу, в которой может быть установ- лен один или несколько направляющих элементов (не показаны), например, в виде обратного усеченного конуса или обратной усеченной пирамиды, служащих для концентрирования потока материала и ускоре- ния его движения.

Компоненты вводят в смеситель последовательно по высоте в порядке улучшения их сыпучести. За показатель сыпучести может быть выбран коэффициент текучести, относительная сыпучесть в баллах, комплексный показатель связности и др. В данном случае основу классификации сыпучих материалов положен комплексный показатель hc, отражающий способность связной сыпучей среды образовывать устойчивые вертикальные откосы и характеризующий величину сил внутреннего трения и сцепления в материале

4 Тр COS ф

с УП (1 - sin ф)

где hc- комплексный показатель связности;

То - начальное сопротивление сдвигу, Па;

-угол внутреннего трения, град;

УП - насыпная плотность, кг/м .

Комплексный показатель hc может варьироваться от 0 (хорошосыпучие, несвязные материалы, например, гранулированный полиэтилен), до 300 (трудносыпучие, связные например, двуокись титана).

Таким образом, если показатели связности компонентов А,В,С распределены следующим образом:

ПСА Ьсв hcc,

то первым в гравитационный смеситель вводят наименее сыпучий материал А. Компонент А, попадая в разгонную трубу 4, движется в ней с ускорением свободного падения. Затем компонент А.поступает в секцию 1. Взаимодействие компонента А, имеющего за счет разгона в трубе 4 значительную скорость движения, со смеситель- ными элементами секции 1 обеспечивает эффективное его рассеивание в пространстве по всему объему смесительной камеры, что является подготовительным этапом для обеспечения эффективного сме- шения компонента А с компонентов В. Плотность установки смесительных элементов в секции 1, необходимая для достижения данной цели, невелика.

Более сыпучий материал В вводят последовательно по высоте в разгонную трубу 4 перед секцией 2 гравитационного смесителя. Материал В увлекает за собой потоки менее сыпучего компонента А. Двигатель вместе в разгонной трубе 4, компоненты А и В разгоняются, одновременно пересекаясь и частично перемешиваясь, и поступают в секцию 2. Более высокая плотность установки смесительных элементов в секции 2 обеспечивает соответственно более развитую поверхность смешения, что способствует эффективному перемешиванию компонентов А и В.

Наиболее сыпучий компонент С вводят в разгонную трубу 4 перед секцией 3 гравитационного смесителя, где он в свою очередь захватывает и увлекает за собой уже рассеянные и частично перемешанные между собой компоненты А и В. Двигаясь далее вместе в разгонной трубе 4, компоненты А, В и С разгоняются, также с одновременным взаимопроникновением и частичным перемешиванием, и поступают в секцию 3. Более плотная по сравнению с секцией 2 установка смесительных элементов в секции 3, обеспечивает увеличение взаимодействий потоков различных компонентов, их равномерное распределение, рассеивание по всему объему смесительной камеры, благодаря чему материал оказывается тщательно перемешанным у узла выгрузки.

Описываемый порядок ввода компонентов с различной сыпучестью позволяет избежать возможности стесненного движения какого-либо из компонентов в общем плотном потоке, что могло бы значительно ухудшить качество смеси. Кроме того, описанный порядок размещения секций предотвращает резкое падение скорости движения материала, что позволяет сохранить эффективный ударно-распылительный механизм смешения во всех секциях. Это, в свою очередь, также обеспечивает высокое качество смешения. .

Сохранению и поддержанию на всем протяжении процесса смешения в гравитационном смесителе названного эффективного механизма осуществления данного процесса служит и ввод компонентов в разгонную трубу.

В случае отсутствия возможности ввода по высоте каждого отдельного компонента допускается объединение их в группы с обязательным условием сохранения заявляемого соотношения их сыпучести. Так, если в узел 5 подаются компоненты А и В, а ниже вводится компонент С, то ЬС(А+В) hcc. Или, если в узел 5 подается компонент А, а в узел J3 - компоненты В и С, то hcA hc(B+c).

П р и м е р. В вертикальный 3-секцион- ный гравитационный смеситель непрерывного действия с различной плотностью установки смесительных элементов в секциях, вводят последовательно по высоте (каж- дои секции соответствует ввод одного компонента) в порядке улучшения их сыпучести (ЬСА Ьсв hcc) предварительно подготовленные на соответствующих линиях предсмесей компоненты: А - отруби, В - зерновая предсмесь, включающая измельченные пшеницу, кукурузу, ячмень, шрот, С - минеральная предсмесь, включающая известь, фосфат кальция, соль, премикс.

Физико-химические свойства смеши- ваемых компонентов представлены в таблице.

Габаритные размеры секции смесителя: 1000x1000x3000 мм. Производительность 50 т/ч. Достигнутый коэффициент неодно- родности, характеризующий качество смешения, V(c) 19,6%. При использовании известного способа (ввод всех смешиваемых компонентов в верхнюю часть первой секции гравитационного смесителя) не уда- лось получить смесь с коэффициентом неоднородности менее 29,2%. Таким образом, использование предлагаемого способа приготовления смесей сыпучих материалов позволило уменьшить коэффициент неоднородности на 9,6%.

Описываемый способ приготовления смесей сыпучих материалов может быть реализован в вертикальных гравитационных смесителях со смесительными элементами любой конструкции.

Формула изобретения

1.Способ приготовления многокомпонентных смесей сыпучих материалов путем непрерывного дозирования компонентов в вертикальный гравитационный смеситель с увеличивающейся сверху вниз плотностью установки смесительных элементов, сопровождающегося процессом смешения, и выгрузки готовой смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения качества смеси, вводы компонентов распределяют по высоте смесителя сверху вниз в порядке улучшения их сыпучести, при этом вводу каждого компонента соответствует увеличение плотности установки смесительных элементов.

2.Способ по п.1, отличающийся тем, что ввод каждого компонента осуществляют с помощью разгонной трубы.

Изобретение относится к переработке сыпучих материалов и может быть использовано в производстве комбикормов, минеральных удобрений, строительных материалов и других отраслях промышленности для непрерывного приготовления смесей сыпучих материалов с различной сыпучестью в вертикальных гравитационных смесителях. Оно обеспечивает повышение качества смеси. Способ приготовления смесей сыпучих материалов в вертикальных гравитационных смесителях включает непрерывное дозирование компонентов в смеситель, их смешение и выгрузку готовой смеси. Новым в способе является последовательный ввод компонентов в смеситель по высоте в порядке улучшения их сыпучести, при этом вводу каждого последующего компонента соответствует увеличение плотности установки смесительных элементов. Кроме того, ввод каждого последующего компонента осуществляется в разгонную трубу. 1 з.п. ф-лы, 1 ил, 1 табл. СО