СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к оборудованию для смешения и может быть использована для смешения волокнистых материалов, имеющих малую насыпную массу, и других малосыпучих материалов, в частности, при производстве гранулированных стабилизирующих добавок щебеночно-мастичных асфальтобетонов на основе измельченной бумаги.
Известен смеситель шнековый [патент РФ на изобретение №2290986, МПК B01F 7/08, В29В 7/42, дата публикации 27.09.2011], содержащий корпус и расположенный соосно внутри корпуса шнек. При этом шнек состоит из вала и закрепленных на нем один за другим основного перфорированного пера и дополнительного пера, выполненного перфорированным или неперфорированным, причем навивка основного и дополнительного пера выполнена в противоположные стороны, а шнек вращается в сторону, обеспечивающую создание противодавления основным пером на поступающие смешиваемые компоненты.
Недостатком известного решения является сложность конструкции, отсутствие возможности смешения волокнистых материалов с малой насыпной массой и других малосыпучих материалов.
Наиболее близким из известных, по технической сущности, является шнековый смеситель [патент РФ на полезную модель №30624, МПК B01F 7/08, С06В 21/00, дата публикации 10.07.2003], включающий желоб (корпус), привод (приводной вал), сплошную винтовую поверхность с зазором, загрузочные и выгрузочную горловины (патрубки) твердых ингредиентов, в загрузочной горловине которого размещают форсунку для распыления с помощью насоса-дозатора жидкого нефтепродукта в количестве 0,8-1,2% от массы загруженных твердых ингредиентов.
С существенными признаками полезной модели совпадает следующая совокупность признаков прототипа: корпус, приводной вал, с закрепленной на нем сплошной винтовой поверхностью, загрузочный и выгрузочный патрубки.
Недостатком известного решения является низкое качество готовой смеси, вызванное низкой эффективностью смешения волокнистых материалов с малой насыпной массой и других малосыпучих материалов, а также сложность конструкции.
Задачей, стоящей перед полезной моделью, является повышение качества готовой смеси за счет увеличения эффективности смесителя при смешении волокнистых материалов.
Это достигается тем, что смеситель включает корпус, приводной вал с закрепленной на нем сплошной винтовой поверхностью, загрузочный и выгрузочный патрубки. В предложенном решении приводной вал выполнен полым с установленными на торцах штуцером и заглушкой и имеет выполненные по всей его длине отверстия, размещенные по спирали. Сплошная винтовая поверхность выполнена в виде шнековой спирали и полностью перекрывает ширину загрузочного патрубка, а в центральной и выгрузочной части на приводном валу жестко закреплены стержни, закрепленные по спирали.
При необходимости смешения техногенного волокнистого материала с повышенной плотностью осуществляют подачу газообразной фазы или дополнительного связующего компонента. Для этого на корпусе смесителя дополнительно могут быть установлены распылительные форсунки тангенциально к его поверхности и под углом α 50-80° к оси приводного вала.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид смесителя, на фиг. 2 - вид А на фиг. 1, на фиг. 3 - вид Б фиг. 1, на фиг. 4 - выносной элемент В на фиг. 1.
Смеситель для волокнистых материалов состоит из корпуса 1 с загрузочным 2 и выгрузочным 3 патрубками. Внутри корпуса 1 установлен приводной вал 4, выполненный полым. На торцах приводного вала 4 установлены, например, при помощи сварки, с одной стороны штуцер 5, с другой стороны заглушка 6. На приводном валу 4 закреплена, например, при помощи сварки, сплошная винтовая поверхность, выполненная в виде шнековой спирали 7, полностью перекрывающая ширину загрузочного патрубка 2. В центральной и выгрузочной части корпуса 1 на приводном валу 4, по спирали, жестко закреплены, например, при помощи сварки, стержни 8 (фиг. 1). По всей длине приводного вала 4 выполнены отверстия 9. Отверстия 9 размещены по спирали на приводном валу 4. Диаметр и количество отверстий 9 изменяется в зависимости от технологии и применяемого связующего компонента. Например, при подаче водяного пара, количество выполненных отверстий составляет 4-10, с диаметром 0,5-0,65 мм. В случае подачи жидкого компонента, например отработанного машинного масла, количество выполненных отверстий достигает 15-20 с диаметром 0,8-1 мм.
При необходимости смешения техногенного волокнистого материала с повышенной плотностью, например вспученного вермикулита, на корпусе 1 могут быть дополнительно установлены распылительные форсунки 10. Форсунки 10 установлены на поверхности корпуса 1 тангенциально, и под углом α 50-80° к оси приводного вала 4 (фиг. 2, 3). Через распылительные форсунки 10 подается газообразная фаза, например водяной пар, в противоток движению материала, создавая тем самым дополнительные завихрения, и увеличивая интенсивность смешения компонентов.
Смеситель работает следующим образом.
Предварительно тонкоизмельченный техногенный волокнистый материал, например целлюлозно-бумажные отходы или вспученный вермикулит, по загрузочному патрубку 2 подается внутрь корпуса 1. Вращающийся от привода (на фигуре не показан) с частотой 60-120 об/мин приводной вал 4, посредством шнековой спирали 7, захватывает перерабатываемый материал и продвигает его вдоль оси корпуса 1. Связующий компонент, например отработанное машинное масло, подается через штуцер 5 в полость приводного вала 4, достигает заглушки 6 и равномерно заполняет весь объем полости приводного вала 4. Через отверстия 9, поступает в зону смешения. Попавший в область интенсивных воздушных потоков, создаваемых стержнями 8, материал разбивается стержнями 8 и начинает перемешиваться с поступающим через отверстия 9 связующим компонентом. В результате чего повышается эффективность работы смесителя, что позволяет получать готовый материал высокого качества.
В случае смешения техногенных волокнистых материалов с повышенной плотностью через распылительные форсунки 10 в противоток движению материала подается газообразная фаза, например водяной пар, создавая тем самым дополнительные завихрения и увеличивая интенсивность смешения компонентов. Вращающийся внутри корпуса 1 перерабатываемый материал в результате механического воздействия стержней 8, воздействия жидкого связующего компонента, поступающего через отверстия 9, и дополнительного воздействия противотока газообразной фазы, поступающего через распылительные форсунки 10, тщательно перемешивается, превращаясь в однородную массу.
Готовый материал по выгрузочному патрубку 3 выводится за пределы смесителя, поступает в зону формования или на другие технологические операции. Заявляемый смеситель прост в изготовлении и эффективен в эксплуатации.
Использование полезной модели позволяет получить готовую смесь высокого качества за счет увеличения эффективности смесителя при смешении волокнистых материалов.