СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ СМЕШЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ВЗРЫВЧАТОГО СОСТАВА
EXPLOSIVE COMPOUND COMPONENTS MIXER

Изобретение относится к области смешения взрывчатых составов, в том числе порохов и твердых ракетных топлив, и может быть применено и в других отраслях химической промышленности.
Для смешения взрывчатых составов возможно использование смесителей, содержащих разъемный цилиндрический корпус, состоящий из двух шарнирно соединенных половин и ротора с лопатками в виде треугольных призм.
Известен смеситель СПО-3000 (смеситель предварительный, одновальный) для предварительного смешения порошкообразных и жидковязких компонентов, в том числе пожаро-взрывоопасных смесей (см. «Информационный листок о научно-техническом достижении» №92-1119, ВНИМИ, М., 1992 г.). Смеситель включает в себя цилиндрический корпус, ротор, снабженный треугольными лопатками. На выходе цилиндрического корпуса установлена эластичная подпорная мембрана.
Недостатком этого устройства является то, что при постоянном воздействии на мембрану перерабатываемого состава, а также при периодической мойке мембрана деформируется и не обеспечивает необходимую герметизацию выходного отверстия корпуса при прекращении вращения ротора, а также не исключает проход несмоченного порошка наружу (пыление) на выходе смесителя, что недопустимо.
Этот недостаток исключен в устройстве по патенту РФ №2157277, МПК В01F 7/02, C06B 21/00, заявл. 16.09.1999, опубл. 10.10.2000, взятом за прототип. В этом устройстве эластичная мембрана снабжена жестким каркасом в верхней части и устройством для обеспечения постоянного поджима ее к корпусу при работе и отвода ее перед раскрытием корпуса. Кроме того, имеется дополнительное устройство для периодического поджима эластичной мембраны к нижней половине корпуса. Это устройство имеет пневмопривод с датчиками конечных положений.
Недостатком прототипа является то, что эластичная мембрана, поджатая в верхней половине корпуса, не позволяет дистанционно раскрыть корпус по окончании работы. Перед разборкой необходимо зайти в рабочую кабину смесителя и вручную открыть прижим, что при наличии в смесителе взрывоопасного продукта является опасной операцией. Кроме того, величина открытия выходного отверстия корпуса не регулируется, что не позволяет оптимально вести процесс в широком диапазоне составов по вязкости.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является упрощение конструкции и обеспечение оптимального режима работы в широком диапазоне вязкостей перерабатываемых составов, а также повышение безопасности процесса смешения.
Технический результат достигается тем, что смеситель содержит цилиндрический корпус, состоящий из двух шарнирно соединенных полукорпусов с выходным отверстием, ротор с лопатками в виде треугольных призм с приводом ротора, выходное отверстие верхнего полукорпуса перекрыто глухой стенкой, а выходное отверстие нижнего полукорпуса снабжено заслонкой с пневмоприводом для дистанционного перекрытия выходного отверстия. Пневмопривод снабжен датчиками конечных положений, причем величина хода заслонки и соответствующее положение датчика, контролирующего открытие заслонки, выполнены регулируемыми, а заслонка покрыта эластичным полимерным составом, например полиуретаном.
Предложенное устройство изображено на фигурах 1-4.
На Фиг.1 показано продольное сечение смесителя.
На Фиг.2 показано поперечное сечение смесителя в зоне выгрузки.
На Фиг.3 показан узел заслонки с пневмоприводом в закрытом положении.
На Фиг.4 показан узел заслонки с пневмоприводом в открытом положении.
1 - верхний полукорпус;
2 - нижний полукорпус;
3 - ротор;
4 - лопатки;
5 - глухая стенка;
6 - заслонка;
7 - загрузочный люк;
8 - разгрузочная течка;
9 - пальцы;
10, 11 - датчики конечных положений;
12 - планка;
13 - упор;
14 - кольцо;
15 - пневмопривод;
16 - привод.
Смеситель состоит из цилиндрического корпуса, выполненного из двух шарнирно соединенных полукорпусов - верхнего полукорпуса 1 и нижнего полукорпуса 2 (Фиг.1) с выходным отверстием в нижнем полукорпусе 2. Смеситель также содержит ротор 3 с лопатками 4 в виде треугольных призм, направленных углом к выходному отверстию. Ротор снабжен приводом 16. В нижнем полукорпусе 2 установлены пальцы 9. Выходное отверстие верхнего полукорпуса 1 перекрыто глухой стенкой 5. Нижний полукорпус 2 снабжен заслонкой 6, покрытой эластичным полимерным материалом, например полиуретаном. Заслонка имеет пневмопривод 15, снабженный датчиками конечных положений 10 и 11.
Для жесткости заслонка 6 имеет металлический каркас, а полимерное покрытие исключает возможность соударения металл-металл. Величина хода «б» (Фиг.3) открытия заслонки регулируется путем установки соответствующего кольца 14. Одновременно настраивается положение датчика 11 перемещением его на планке 12. При этом ход «а» упора 13 до срабатывания датчика 11 должен быть равен величине хода «б» открытия заслонки 6. Для загрузки в смеситель компонентов для смешения имеется загрузочный люк 7. Выгрузка смеси производится через разгрузочную течку 8.
Работа смесителя осуществляется следующим образом.
В собранном виде выходное отверстие (Фиг.1 и 3) перекрывается заслонкой 6. В загрузочный люк 7 подаются компоненты, подлежащие перемешиванию. Смешение состава производится лопатками 4 вращающегося ротора 3, которые взаимодействуют с пальцами 9, закрепленными в нижнем полукорпусе 2. Треугольная форма лопаток ротора и расположение лопаток на роторе обеспечивают перемещение состава к выходному отверстию. Наличие глухой стенки 5 в верхнем полукорпусе 1 исключает пыление порошка на выходе из смесителя. Сначала при закрытой заслонке 6 и при работающем приводе ротора 3 заполняется весь рабочий объем смесителя. Затем подачу компонентов прекращают, производится перемешивание состава. Через заданное время снова включается подача компонентов, открывается заслонка 6 (Фиг.4). Величина хода заслонки при открытии определяется опытным путем в зависимости от вязкости перерабатываемого состава и должна обеспечивать свободный выход перемешанного состава, но при этом не допускать избыточного опорожнения смесителя.
При окончании процесса перемешивания отключается привод 16 ротора 3. Выходное отверстие нижнего полукорпуса 2 во избежание стекания состава и опорожнения смесителя автоматически перекрывается заслонкой 6.
Опытный образец устройства испытан с положительными результатами на ФКП «Пермский пороховой завод».