ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ
CENTRIFUGAL MIXER

Изобретение относится к устройствам для непрерывного приготовления смесей сыпучих материалов и может быть использовано в пищевой, сельскохозяйственной, химической и других отраслях промышленности.
Известен центробежный смеситель порошкообразных материалов [1], содержащий корпус, загрузочное и разгрузочное устройство, ротор, состоящий из последовательно установленных полых усеченных конусов, высота и угол наклона образующей которых увеличивается от центра ротора к периферии. В этом и заключается основная идея данной конструкции. Частицы компонентов под действием центробежных сил инерции начинают двигаться от центра к периферии по поверхности конуса. Так как они имеют разную массу, размеры, коэффициент трения о поверхность конуса, то скорости и траектории их движения различны, что в результате и обуславливает процесс смешения. Траектории движения частиц также зависят от угла подъема конуса. В силу этого ротор смесителя состоит из трех различных конусов. Пройдя последовательно все три конуса, сыпучая смесь поступает на дно корпуса, где разгрузочными лопастями удаляется через патрубок. СНД данной конструкции характеризуется недостаточной интенсивностью, так как в нем не предусмотрена обратная рециркуляция смеси.
Известен так же центробежный смеситель порошкообразных материалов [2], содержащий корпус, устройство загрузки и выгрузки материалов, направляющую воронку, ротор, состоящий из трех конусов с окнами, патрубки, через которые попадают сыпучие материалы, так же отражатель с окнами, который имеет торовую поверхность, лопасти для выгрузки смеси из аппарата.
Технический недостаток данного центробежного смесителя заключается в недостаточно интенсивном силовом воздействии на перерабатываемые материалы, вследствие чего в таком устройстве сложно получить конечный продукт высокого качества. Центробежные силы, приложенные к частицам материала, имеют в этих аппаратах однонаправленные воздействия.
Технической задачей является увеличение сглаживающей способности смесителя за счет организации обратных рециклов, повышение интенсивности и эффективности протекания процесса смешения сыпучих материалов, и, как следствие, повышение качества смеси. Для достижения этой цели на среднем и внешних конусах установлены отражатели в виде отдельных элементов тора, одинаковых по размеру и расставленных в шахматном порядке на разных конусах относительно друг друга.
На фиг.1 изображен в разрезе общий вид центробежного смесителя непрерывного действия; на фиг.2 - изометрическая проекция конусного ротора.
Смеситель состоит из следующих элементов: вертикального цилиндрического корпуса 1, нижняя часть которого заканчивается полым усеченным конусом с меньшим основанием внизу, крышки 2, на которой имеется загрузочный патрубок 3. В нижней части корпуса установлен разгрузочный патрубок 4, подшипниковый узел 5, в котором закреплен вал 6. На валу крепится ротор, состоящий из диска 7, и полых усеченных конусов внутреннем, среднем и внешнем 8, 9, 10, расположенных основаниями книзу. На верхней поверхности среднего и внешнего конусов 9 и 10 установлены отражатели 11, в виде отдельных элементов тора, одинаковых по размеру и установленных в шахматном порядке относительно друг друга на разных конусах по кромкам больших оснований с наклоном к меньшим основаниям под углом 15-30°. Так же на валу установлены разгрузочные лопасти 12.
Работа смесителя осуществляется следующим образом. Исходные компоненты через загрузочное устройство 3 попадают на основание внутреннего конуса 8, высота и угол наклона образующей конусов увеличивается от центра ротора к периферии. Сыпучие компоненты под действием центробежных сил начинают двигаться от центра основания к периферии и по поверхности внутреннего конуса 8. Далее они попадают на поверхность среднего конуса 9, на котором происходит частичное разделение потока, первая часть которого попадает на отражатели 11 среднего конуса 9, и сбрасывается к его основанию, в результате чего происходит обратная рециркуляция сыпучих компонентов и увеличивается накопительная способность аппарата. Вторая часть, под действием центробежной силы попадает на внешний конус 10, на котором происходит аналогичное разделение потока на части, одна из которых сбрасывается к внутренней поверхности корпуса 1, другая, в результате установки отражательных элементов, возвращается к основанию конуса 10 для дальнейшего смешивания. Благодаря установке этих отражателей в шахматном порядке относительно друг друга на среднем и внешнем конусах 9 и 10 происходит частичная рециркуляция на каждом из них. Готовая смесь попадает в нижнюю часть корпуса 1 и выводится из него лопастями 12 через разгрузочный патрубок 4.
За счет установленных на среднем и внешнем конусах отражателей, в виде отдельных элементов тора, одинаковых по размеру и установленных в шахматном порядке относительно друг друга на разных конусах по кромкам больших оснований с наклоном к меньшим основаниям под углом 15-30°, увеличивается сглаживающая способность, повышается интенсивность и эффективность протекания процесса смешения сыпучих материалов в смесителе.
Литература:
1. А.с. 997776 СССР, МКИ B01F 7/26: B28C 5/16. Центробежный смеситель порошкообразных материалов. / А.С.Курочкин, В.Н.Иванец, Г.С.Сулеин, А.А. Крохалев (СССР). - Опубл. в БИ, 1983, №7.
2. А.с. RU 2200055 МПК С2 B01F 7/26. Центробежный смеситель. / В.Н.Иванец, С.А.Ратников, Г.Е.Иванец, Д.М.Бородулин, Г.Н.Белоусов, 2000 г.