Вибрационный смеситель Советский патент 1993 года по МПК B01F11/00 

Изобретение относится к устройствам для смешивания сыпучих материалов.

Известен вибрационный смеситель, содержащий рабочий орган, амортизирующие элементы, прикрепленные несущим конструкциям, патрубки ввода и вывода сыпучих материалов и вибратор. Рабочий орган выполнен в виде перфорированного спирального желоба и последнего неперфорированного витка, прикрепленных к вертикальной трубчатой колонне,и ограничен сплошной вертикальной стенкой (буртиком). Смеситель дополнительно содержит подвижную пластину под нижним перфорированным витком. Патрубок вывода готового продукта находится под подвижной пластиной.

Недостатком данного смесителя является низкая.стабильность процесса смешивания сыпучих материалов. Ингредиенты смеси поступают через патрубок ввода на верхний виток перфорированного желоба, просыпаются через перфорацию на нижележащие витки, смешиваются на витках и удаляются из смесителя через выводной

патрубок. Основной материальный поток сыпучего в смесителе- просыпание материала через.перфорацию под действием силы тяжести с верхних витков, на нижние и удаление готового продукта через выводной патрубок. Вспомогательный поток - рециркуляционное движение материала вверх по желобу для уменьшения локальных неодно- родностей в смеси и сглаживания незначительных флуктуации потоков поступающих на вход ингредиентов. За счет изменения параметров вибрации можно регулировать соотношение этих потоков, добиваясь наибольшего качества готового продукта. Однако при значительных флуктуациях потоков поступающих ингредиентов или изменении их физико-механических, характеристик процесс вибрационного смешивания нарушается. Например, при увеличении поступления на верхний виток компонентов или повышения их влажности, просыпание через перфорацию материала уменьшается и верхние витки смесителя захлебываются. И наоборрт, при уменьшении поступления компонентов или их влажности снижается

СП

С

vj О

ы о ел о

(А

высота слоя материала на витках, что также ведет к нарушению процесса смешения.

Цель изобретения - повышение стабильности процесса смешивания сыпучих материалов.

Поставленная цель достигается тем, что вибрационный смеситель содержит рабочий орган, выполненный в виде перфорированного спирального желоба, установленного на вертикальной трубчатой колонне, с последним нижним неперфори рованным витком, амортизирующие элементы, прикрепленные к несущим конструкциям, патрубок ввода материалов, патрубок вывода готового продукта под подвижной пластиной, установленной под нижним перфорированным витком, и вибратор. Наружная стенка (буртик) спирального желоба выполнена наклонной и содержит перфорированные участки. Причем перфорированные участки наклонной стенки вышележащих витков находятся над сплошными участками наклонной стенки нижележащих витков. Такое расположение перфорации на буртике, т.е. чередование перфорированных и неперфорированных участков, не позволяет частицам материала проскакивать смеситель, не участвуя в процессе смешения.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием наклонной наружной стенки спирального желоба, содержащей определенным образом расположенные перфорированные и неперфорироваиные участки. Таким образом заявляемое устройство соответствует критерию изобретения Новизна.

Сравнение заявляемого объекта с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них свойство признака, совпадающего с заявляемым, А.именно, включение наклонного наружного буртика в процесс смешивания, который повысил его стабильность. На основании этого изобретение соответствует критерию существенные отличия.

На чертеже представлен вибрационный смеситель.

Вибрационный смеситель содержит рабочий орган, выполненный из спирального перфорированного желоба 1, в нижней части которого имеется сплошной виток 2. Спиральный желоб установлен на вертикальной трубчатой колонне 3. Амортизирующие элементы 4 прикреплены к несущим конструкциям 5. Смеситель содержит патрубки ввода б и вывода 7, а также вибратор 8 и подвижную пластину 9. установленную под нижним перфорированным витком. Наружная стенка 10 желоба (буртик) выполнена наклонной и содержит перфорированные участки. Причем перфорированные участки 11 наклонной стенки вышележащих витков находятся

над сплошными участками 12 наклонной стенки нижележащих витков.

Вибрационный смеситель работает следующим образом.

Ингредиенты смеси поступают через

0 патрубок ввода б на верхний виток перфорированного желоба 1. Желоб совершает направленные колебания с углом вибрации 30-45°. создаваемые вибратором 8. Амортизирующая система 4 виброизолирует несу5 щие конструкции 5 от виорирующей массы. Смешивание ингредиентов осуществляется на вибрирующем рабочем органе на всех его витках. Основной материальный поток в смесителе - просыпание смешиваемых инг0 редиентов через перфорацию под действием силы тяжести с верхних витков на нижние и удаление готового продукта через выводной патрубок 7. Повышение эффективности процесса смешивания достигает5 ся за счет рециркуляции - многократно частичного или полного возврата в процесс веществ, участвующих в нем, для устранения локальных неоднородностей, которые возникают при сегрегации (расслоении)

0 смеси, а также при флуктуациях питающего потока. За счет изменения параметров вибрации можно регулировать соотношение этих потоков, добиваясь наиболее .качественной смеси, и поддерживать оптималь5 ную высоту кипящего слоя на рабочем органе. Максимальное усреднение состава происходит при его высоте 10-50 мм. В стационарном режиме, когда суммарный расход компонентов смеси через патрубок

0 ввода 6 в смеситель равен расходу готового продукта на выходе 7 из него, заданная высота слоя поддерживается автоматически. С повышением влажности компонентов уменьшается расход материала через пер5 форацию, вызывая увеличение высоты слоя на витке. Так же это происходит с увеличением поступления материала через патрубок ввода на верхний виток рабочего органа (флуктуация), При этом увеличивается шири0 на слоя в верхней его части за счет наклонной наружной стенки 10 желоба, и в основной материалььыйпоток дополнительно включаются новые отверстия, расположенные на этой стенке. Т.е. расход через

5 перфорацию витка увеличивается, уменьшая высоту слоя на нем. И наоборот, с уменьшением влажности компонентов или поступления материала; в смеситель высота, а следовательно, и ширина слоя на витках уменьшается, оголяя наклонную стенку

10 и уменьшая сечение перфорации, участвующей в процессе. Возникает отрицательная обратная связь, регулирующая величину материала, распределенного по виткам смесителя. Стабильность процесса Смешивания повышается. Чередование перфорированных 11 и неперфорированных (сплошных) 12 участков не позволяет частицам материала проскакивать смеситель в режиме регулирования с верхних витков сразу к выводному патрубку, не участвуя в процессе смешения и ухудшая качество готового продукта. Подвижная пластина 9 предназначена для перекрытия патрубка вывода 7 при запуске смесителя и создает полную рециркуляцию до выхода смесителя

на стационарный режим работы. После заполнения аппарата поступающими на его

вход ингредиентами и достижения оптимальной высоты кипящего слоя на витках

подвижную пластину 9 удаляют. Пластиной 9 можно регулировать величину рециркуляции, изменяя живое сечение патрубка вывода 7. Последний виток в смесителе выполняет функцию сбора, смешения и направления готового продукта к патрубку вывода 7 или на рециркуляцию.

Конструкция смесителя обеспечивает увеличение выхода годного продукта на 10% за счет повышения стабильности процесса смешивания.

Сущность изобретения: на вертикальной колонне установлен спиральный перфорированный желоб. Смешивание материалов осуществляется на всех витках вибрирующего перфорированного желоба, наружная стенка которого выполнена наклонной и содержит перфорированные участки, причем перфорированные участки вышележащих витков находятся над Сплошными участками наклонной стенки нижележащих витков. 1 ил.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Вибрационный смеситель, содержащий рабочий орган, выполненный в виде перфорированного спирального желоба и послед- него неперфорированного витка, закрепленных на вертикальной трубчатой колонне, амортизирующую систему,вибратор, патрубки ввода и вывода, о т л и ч а-

ю щ и и с я тем, что, с целью повышения стабильности процесса смешивания сыпучих материалов, наружная стенка спирального желоба выполнена наклонной и содержит перфорированные участки, причем перфорированные участки вышележащих витков находятся над сплошными участками наклонной стенки нижележащих витков.