Установка для перемешивания многокомпонентных смесей

Полезная модель относится к смесителям с вращающимися вокруг вертикальной оси резервуарами для перемешивания многокомпонентных материалов разных агрегатных состояний, в частности осушенных ионообменных смол и матричного материала.
Известно устройство для осуществления способа перемешивания материала в бочке (Патент на изобретение RU 2515304 С1 МПК B01F 9/02 Способ перемешивания материала в бочке [Текст] / Сидоров В.Н., Ширина Н.В.; заявитель и патентообладатель - Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ярославский государственный технический университет» - №2012148949/05; заявл. 16.11.2012; опубл. 16.11.2014, Бюл. №13), включающее в себя бочку, перемешивающий элемент в виде тяжелой гирлянды, закрепленный в горловине бочки, и фиксирующее приспособление, предназначенное для вращения и фиксации бочки.
Конструкция данного устройства наиболее близка к заявляемому техническому решению, поэтому принята в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является низкая эффективность установки при перемешивании многокомпонентных смесей, включающих компоненты разных агрегатных состояний.
Суть заявляемого технического решения заключается в том, что в известном устройстве для осуществления способа перемешивания материала в бочке, содержащем перемешивающий элемент и фиксирующее приспособление, предназначенное для вращения и фиксации бочки, перемешивающий элемент выполнен в виде вертикальной магистральной трубы, к которой перпендикулярно ее оси радиально присоединено не менее двух труб со сквозными отверстиями в стенках, причем магистральная труба сообщается с каждой из радиальных труб, соединена с трубопроводом для подачи компонентов смеси и с консольно-закрепленной опорной конструкцией, снабженной линейным приводом, предназначенным для сообщения перемешивающему элементу возвратно-поступательных движений в вертикальной плоскости.
Таким образом, заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что перемешивающий элемент выполнен в виде вертикальной магистральной трубы, к которой перпендикулярно ее оси радиально присоединено не менее двух труб со сквозными отверстиями в стенках, причем магистральная труба сообщается с каждой из радиальных труб, соединена с трубопроводом для подачи компонентов смеси и с консольно-закрепленной опорной конструкцией, снабженной линейным приводом, предназначенным для сообщения перемешивающему элементу возвратно-поступательных движений в вертикальной плоскости.
Сравнительный анализ данного технического решения с другими показал, что заявляемое техническое решение позволяет обеспечить высокую эффективность перемешивания многокомпонентных смесей, включающих компоненты разных агрегатных состояний.
Применение магистральной трубы в составе перемешивающего элемента позволит обеспечить подвод жидких компонентов смеси к радиальным трубам.
Использование радиальных труб, присоединенных к магистральной трубе, перпендикулярно ее оси, позволит обеспечить качественное перемешивание компонентов смеси, при движениях, совершаемых совместно бочкой и перемешивающим элементом, а отверстия в их стенках позволят обеспечить подачу жидких компонентов смеси в бочку во время перемешивания.
Применение консольно-закрепленной опорной конструкции позволит обеспечить для мешалки механическую жесткость, необходимую при радиальных и осевых нагрузках.
За счет возвратно-поступательных движений консольно-закрепленной опорной конструкции в вертикальной плоскости, с закрепленным на ней перемешивающим элементом, совершаемых при помощи линейного привода, при одновременном вращении съемной цилиндрической емкости, обеспечивается равномерное проникновение жидких компонентов смеси по всему ее объему с одновременным перемешиванием смеси.
На фиг. 1 изображена схема установки для перемешивания многокомпонентных смесей.
На фиг. 2 изображена схема варианта исполнения перемешивающего элемента заявляемой установки с четырьмя радиальными трубами (вид сверху).
В основание 1 заявляемой установки встроено фиксирующее приспособление, состоящее из стола 2, соединенного с приводом вращения 3, с возможностью закрепления на нем бочки 4, например, при помощи зажимных винтов.
Консольно-закрепленная опорная конструкция 5 соединена с линейным приводом бис вертикальной стойкой 4.
Консольно-закрепленная опорная конструкция 5 может перемещаться вдоль вертикальной стойки 4 под действием линейного привода 6, одновременно сообщая возвратно-поступательное движение перемешивающему элементу.
Бочка 4 закрыта штатной крышкой 7 с отверстием по центру, например при помощи стального стяжного обруча с защелкой.
Перемешивающий элемент включает в себя магистральную вертикальную трубу 8 соединенную с трубопроводом (не показан), на которой дополнительно перпендикулярно ее оси радиально присоединено не менее двух труб 9 со сквозными отверстиями в стенках, причем магистральная труба 8 сообщается с каждой из радиальных труб 9, На свободных концах радиальных труб установлены заглушки 10 из антифрикционного материала для предотвращения трения со стенками бочки 4.
Заявляемая установка работает следующим образом.
Твердые компоненты смеси, например осушенные радиоактивные ионообменные смолы, загружают в бочку 4, которую закрепляют на столе 2 при помощи крепежных элементов, например зажимных винтов. При помощи линейного привода 6 опускают перемешивающий элемент в полость бочки 4. Бочку 4 закрывают при помощи штатной крышки 7 и закрепляют при, например, при помощи стального стяжного обруча с защелкой.
Жидкий компонент смеси, например, матричное вещество, подается по трубопроводу (не показан), соединенному с магистральной трубой 8 при помощи насоса (не показан) в полость магистральной трубы 8 и далее - в полости радиальных труб 9. Жидкий компонент смеси через отверстия в стенках радиальных труб 9 подается во внутренний объем бочки 4.
Стол 2, с закрепленной на нем бочкой 4, при помощи привода вращения 3 начинает вращаться вокруг своей оси. Включают линейный привод 6, при этом перемешивающий элемент начинает совершать возвратно-поступательные движения во внутреннем объеме бочки 4 в вертикальной плоскости.
При необходимости добавления в смесь других жидких компонентов, они также подаются во внутренний объем бочки аналогичным образом.
После прекращения подачи заданного объема жидких компонентов, линейный привод останавливается, а стол 2 продолжает вращаться какое-то время для обеспечения равномерности перемешивания.
После окончания перемешивания штатную крышку 7 снимают, при помощи линейного привода 6 консольно-закрепленную опорную конструкцию 5 перемещают в верхнее положение, после этого бочку снимают со стола 2, герметично закрывают крышкой.
Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет осуществить равномерную подачу компонентов смеси, их равномерное распределение в объеме смеси, что существенно повысит эффективность перемешивания многокомпонентных смесей, включающих компоненты разных агрегатных состояний.