Вертикальный планетарный смеситель Советский патент 1993 года по МПК B01F7/30 

Изобретение относится к области химической промышленности, в частности к конструкций вертикальных планетарных смесителей для высоковязких (свыше 1000 Па-с) взрыво- и пожароопасных продуктов.

Известен вертикальный .смеситель (jl. Смеситель снабжен двумя изогнутыми лопастными мешалками (тихоходной и быстроходной), движущимися по циклоиде. Передаточное число вращения мешалок составляет 1:2. Каждая из мешалок имеет по две спиральные лопасти, образованные атакующей вогнутой поверхностью и тыловой выпуклой поверхностью, соединенные внешней

вершиной. Быстроходная мешалка в отличие от тихоходной снабжена центральным окном, что позволяет при перемешивании высоковязких составов обес- ; лечить дополнительный поток массы и исключить влияние плужного эффекта, когда за мешалкой остаются пустоты. Загрузка компонентов, в том чйс- ; ле сыпучих, осуществляется через патрубок в верхней части смесителя.

Недостатком известной конструкций является то, что лопасти выполнены в виде спиральных изогнутых прямоугольников, при этом верхние кромки имеют незначительный наклон и значительную площадь, в результате чего особенно

СР

со ел

Ь. 4

10

15

20

25

ри перемешивании высоковязких матеиалов на них при загрузке осаждаются орошкообразные компоненты. Это приодит к образованию застойных зон и ожет искажать процентное соотношение омпонентов в составе. Кроме того, как показали исследования при переработке высоковязких материалов, имеющих в своем составе компоненты с повышенной адгезией к металлу, отмечено образование застойных зон на атакующей вогнутой поверхности лопастей быстроходных мешалок. В этих зонах после проведения процесса смешения отмечено наличие массы, не соответствующей заданной рецептуре.

Целью изобретения является повышение качества перемешивайия путем йс-- ключения застойных зон.

На фиг.1 представлено исполнение верхних кромок смесителя; на фиг.2 дан разрез по верхней кромке мешалки; на фиг.3 представлен разрез по плоскости, перпендикулярной осям мешалок (изображенная на фиг.1 и 3 мешалка 1 является быстроходной, а мешалка 2 - тихоходной); на фиг.4 показано взаимодействие самоочищающихся мешалок в процессе работы смесителя.

Предлагаемая конструкция верхней части мешалок позволяет при загрузке компонентов избежать оседания на ней компонентов, особенно порошкообразных. Величина угла наклона о6 40... 50° верхней кромки 3 назначена таким образом, чтобы обеспечить стекание компонентов ив то, же время максимально сохранить активную зону лопастей мешалок. С аналогичной целью выполнен скос 4 с углом наклона /5 : . 40...50° (в сечении,А-А).

Профиль лопасти в поперечном сечении быстроходной периферийной мешалки, снабженной окном, образован тылот 45 вой поверхностью 5 и атакующей поверхностью 6.

Применявшееся в прототипе сечение л опасти быстроходной мешалки (изображено на фиг. 3 пунктиром) приводило к возникновению на вогнутой атакующей поверхности застойных зон. Выполнение этой поверхности плоской и под определенным углом jj1 15...25 позволяет формировать набегающий поток массы таким образом, что на ней идет постоянный обмен массы. При этом поток, проходя по поверхности лопасти, попадает в окно мешалки, не обра30

35

40

50

55

0

5

0

5

:

45

0

5

0

зуя застойных зон. Важную роль при этом играет угол наклона поверхности (в каждом сечении, перпендикулярном к оси мешалки) к линии, соединяющей противоположныеj наиболее удаленные

50

55

а и а

/

сечения 15° резко возрасодна от другой, точки Так, при угле менее тает сопротивление перемешиваемого материала вращению мешалки, что связано с повышением мощности привода. При этом снижается интенсивность перемещения материала от стенки во внутреннюю часть объема смесителя. При увеличении угла более 25° уменьшается сечение пера лопасти и, следовательно, механическая прочность мешалки.

Профиль лопасти тихоходной мешалки образован из условий обеспечения постоянства зазора между мешалками.. На фиг. 4 показан один оборот быстроходной мешалки при ее взаимодействии с лопастью б тихоходной мешалки. Пос- ле этого процесс взаимодействия меша-1 лок повторяется циклически. , ;

Проведенные опытные работы пока- : зали эффективность предлагаемой кон- ; струкции смесителя. При перемешивании высоковязкой полимерной композиции (1000 ) с мелкодисперсным порошкообразным наполнителем (с удельной поверхностью 15001500 см2/г) отмечено отсутствие налипания порошка на поверхностях рабочих органов и подъет ма перемешиваемого материала к узлам , уплотнений в верхней части мешалок. :

Формула изобретения

Вертикальный планетарный смеситель, содержащий корпус, размещенные в корпусе тихоходную и быстроходную лопастные винтовые самоочищающиеся мешалки с верхними кромками, и с выпуклой тыловой поверхностью, и окном, выполненным в быстроходной мешалке, вогнутой атакующей поверхностью тихоходной мешалки и с передаточным числом вращения 1:2, отличающийся тем, что, с целью повышения качества продукта путем исключения застойных зон, верхние кромки лопастей мешалок расположены с отрицательным уклоном под углом 40-50°С и имеют скосы, выполненные под углом V 40-50° к поверхности лопасти, при , этом атакующая поверхность лопасти быстроходной мешалки выполнена плос- . кой с углом наклона в каждом сечении,

5Ч 813544 6

перпендикулярном оси мешалки к линии, от другой точки сечения, равным 15- соединяющей наиболее удаленные одна 25°.

Назначение: для перемешивания высоковязких (выше 1000 Па-с) взрыво- и пожароопасных продуктов. Вертикальный планетарный смеситель содержит . корпус, размещенные в корпусе тихоходную и быстроходную лопастные винтовые самоочищающиеся мешалки с верхними кромками, выпуклой тыловой поверхностью мешалок, окном, выполнен- ; ным в быстроходной мешалке, вогнутой атакующей поверхностью тихоходной мешалки и с передаточным числом вращения мешалок, равным 1:2. Верхние кромки лопастей мешалок расположены с отрицательным уклоном под углом 40- 50° и имеют скосы, выполненные под углом 40-50° к поверхности лопасти, при этом атакующая поверхность лопасти быстроходной мешалки выполнена ; ; плоской с углом наклона в каждом сечении, перпендикулярным оси мешалки,1;: & к линии, соединяющей наиболее удален-, ные одна от другой точки сечения, : равным . 4 ил.; (Л С

Риг.1