ПНЕВМОСМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ СО СПИРАЛЬНОЙ ЭНЕРГОНЕСУЩЕЙ ТРУБКОЙ

Полезная модель относится к промышленности строительных материалов, а именно к устройствам получения строительных смесей.
Известна конструкция пневмосмесителя [Орехова Т.Н. Определение производительности пневмосмесителя сухих строительных смесей с учетом анализы устройств смесительных агрегатов //Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2011. № 3. С. 65-68], содержащий пневмосмеситель непрерывного действия для производства сухих строительных смесей, позволяющий повысить степень гомогенизации смеси.
Недостатком этой конструкции является недостаточная степень перемешивания.
Известна конструкция пневмосмесителя [авторское свидетельство СССР на изобретение № 1761243, МПК – В 01 F 5/24; заявл. 10.01.1990; опубл. 15.09.1992, бюл. №34]. Пневмосмеситель сыпучих материалов содержит цилиндроконический корпус, патрубки ввода и вывода сыпучих материалов, соосно установленную внутри корпуса циркуляционную трубу, состоящую из двух отрезков, отражатель, расположенный над верхней частью циркуляционной трубы, газораспределительное устройство для ввода сжатого воздуха, размещенное в нижней части конической части корпуса под нижней частью циркуляционной трубы, патрубок ввода отработанного газа (воздуха), а также смесительное устройство, состоящее из шайбы и цилиндрического отражателя с расширенной нижней частью.
Недостатком этой конструкции является низкая эффективность перемешивания, обусловленная малым числом перемешиваемых потоков.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является пневмосмеситель [авторское свидетельство СССР на изобретение № 980796, МПК - В 01 F 5/20; заявл. 11.11.1979; опубл. 15.12.1982, бюл. №46]. Пневмосмеситель состоит из вертикального корпуса с крышкой и конического днища. В корпусе соосно расположена обечайка, образующая у оснований кольцевые зазоры с крышкой и днищем. Для избежания пассивных зон кольцевые зазоры выполняются из условий неразрывности потока. У основания корпуса расположены под углом 30-45° к горизонтальной плоскости струйные элементы, выполненные в виде инжекторов. При этом диффузор каждого инжектора находится в полости обечайки, а загрузочная камера в полости корпуса. Загрузочная камера каждого инжектора снабжена шибером. В нижней части загрузочная камера имеет окно, обеспечивающее циркуляцию воздушно-порошковой смеси, поступающей снизу. К коническому днищу прикреплен выгрузочный патрубок, закрываемый с помощью пневмоцилиндра. В крышке установлен рукавный фильтр с импульсной продувкой, соединенный через улитку с выхлопной трубой. В крышке расположены загрузочные патрубки. Подвод сжатого воздуха для работы инжекторов осуществляется через вентиль. Включение пневмоцилиндра осуществляется четырехходовым краном. Обечайка фиксируется в корпусе с помощью ребер.
С существенными признаками заявленной полезной модели совпадает следующая совокупность признаков прототипа: корпус, соединенный с загрузочными патрубками для подачи материала и выгрузочным парубком для выхода готового материала.
Недостатком прототипа является невысокое качество готового продукта, связанное с его неоднородностью из-за возникновения пассивных зон в пространстве между соседними парами инжекторов.
Полезная модель направлена на повышение качества готового продукта за счет увеличения степени однородности путем интенсификации процесса смешивания.
Это достигается тем, что пневмосмеситель для сыпучих материалов со спиральной энергонесущей трубкой содержит корпус, в который входят загрузочные патрубки для подачи материала и выгрузочный парубок для разгрузки готовой смеси. В предложенном решении в нижней части корпуса, перпендикулярно его оси, с помощью держателей закреплена спиральная энергонесущая трубка круглого сечения, имеющая по всей длине наружной поверхности равномерно, в шахматном порядке, относительно оси спиральной энергонесущей трубки расположенные отверстия, при этом оси отверстий направлены вверх под углом 30-35° относительно вертикальной плоскости спиральной энергонесущей трубки.
Наличие отличительных конструктивных признаков полезной модели позволяет создать режим хаотично-вихревого движения энергоносителя с материалом за счет тангенциально-составляющих скоростей потока, что обеспечивает интенсивное смешивание материалов и ведет к увеличению степени однородности и соответственно к повышению качества готового продукта.
Сущность полезной модели поясняется графическим материалом, где на фиг. 1 изображен пневмосмеситель для сыпучих материалов со спиральной энергонесущей трубкой; на фиг. 2 - разрез корпуса (разрез А-А на фиг. 1).
Пневмосмеситель для сыпучих материалов со спиральной энергонесущей трубкой состоит из корпуса 1, выполненного в виде полого цилиндра, ось которого расположена вертикально, и закрытого сверху. В нижней части корпуса 1 закреплено, например, сваркой, коническое днище 2. К коническому днищу 2 прикреплен, например, сваркой выгрузочный патрубок 3. Внутри пневмосмесителя для сыпучих материалов со спиральной энергонесущей трубкой, в нижней части корпуса 1, перпендикулярно его оси, располагается спиральная энергонесущая трубка 4 круглого сечения с отверстиями. Отверстия расположены равномерно, в шахматном порядке, с шагом между ними, например, 90 мм, и оси отверстий направлены вверх под углом 30-35° относительно вертикальной плоскости спиральной энергонесущей трубки 4. Приведенные значения параметров являются оптимальными, которые определены при проведении экспериментов. Зафиксирована спиральная энергонесущая трубка 4 при помощи держателей 5 с трех сторон. В верхней части корпуса 1 располагаются два загрузочных патрубка 6 для подачи материала. Загрузочные патрубки 6 расположены симметрично с двух сторон цилиндрического корпуса 1.
Принцип действия пневмосмесителя для сыпучих материалов со спиральной энергонесущей трубкой основывается на перемешивании сухих строительных смесей в воздушно-вихревом потоке.
Компоненты для перемешивания, подаются в корпус 1 пневмосмесителя для сыпучих материалов со спиральной энергонесущей трубкой через загрузочные патрубки 6. В корпусе 1 материал подхватывается энергоносителем, например, сжатым воздухом, подающимся одновременно с материалом и истекающим из отверстий в спиральной энергонесущей трубке 4, которая закреплена при помощи держателей 5. Так как отверстия спиральной энергонесущей трубки 4 расположены равномерно, в шахматном порядке, и оси отверстий направлены вверх под углом 30-35° относительно вертикальной плоскости спиральной энергонесущей трубки 4, в корпусе 1 создается хаотично-вихревой поток воздуха, за счет чего происходит интенсивное перемешивание компонентов. В коническом днище 2 создается разряжение, и после цикла перемешивания готовая смесь выходит через выгрузочный патрубок 3 в осадительное устройство (на рисунке не показано).
Такое решение способствует повышению степени однородности готового продукта за счет интенсификации процесса смешивания, что дает возможность повысить качество и получать сухие смеси с высокой степенью распределения ключевого компонента.