УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАННОГО СМЕШИВАНИЯ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА С ЖИДКОСТЬЮ

Полезная модель относится к оборудованию для подачи дозируемых сыпучих материалов и их смешивания. Полезная модель может быть использована в нефтегазовой промышленности, например в процессах приготовления буровых промывочных и тампонажных растворов для подачи сыпучего материала (цемент, глинопорошок, барит и др.) и их смешения с жидкостью затворения (водой). Предлагаемое устройство может быть использовано в других отраслях промышленности в процессах дозированного ввода сыпучего материала в жидкий компонент раствора (пищевая промышленность, кормоприготовление, производство строительных материалов и др.).
Известен агрегат для смешения сыпучих материалов с частицами распыленной жидкости (Патент РФ №2425712). Изобретение предназначено для смешения сыпучих материалов с частицами распыленной жидкости, имеет несложную конструкцию и позволяет получать при этом качественную смесь при небольших затратах энергии. Агрегат содержит ленточный транспортер, дозатор сыпучих материалов, устройство выгрузки и смесительное устройство, распылитель жидкости.
К недостаткам предлагаемого агрегата можно отнести невысокую производительность, так как смешение (соединение) компонентов раствора - сыпучего материала и жидкости затворения происходит непосредственно на открытой ленте транспортера. Открыто транспортируемые мелкодисперсные частицы сыпучего материала, а также приспособление для выравнивания сыпучего материала в виде ножа - не безопасны для обслуживающего персонала. Кроме того понижается надежность системы из-за многообразия взаимосвязанных элементов и приводов (дозатор сыпучих компонентов, пневматическая форсунка для распыливания жидкости и др.).
Известен питатель сыпучего продукта (патент РФ №73850) целью которого является повышение качества конечного продукта за счет тщательного разрыхления микродобавки перед подачей из дозатора в смеситель. Питатель сыпучего продукта состоит из силоса, наклонного (угол наклона от 40 до 50 градусов) подающего шнека с приводом, дозатора.
К недостаткам предлагаемого агрегата можно отнести низкую производительность по сыпучему материалу, так как помимо вращения шнека задействована и прикреплена к нему винтовая спираль, что непосредственно уменьшает рабочий объем питателя. Кроме того, степень заполнения шнека материалом, а, следовательно, и его производительность, определяется не только скоростью его вращения, но и эквивалентным диаметром спускного окна загрузочной емкости, который не больше диаметра шнека, а предлагаемый угол наклона подающего шнека не обоснован. Экспериментальные исследования показали, что для мелкодисперсных материалов угол наклона 40-50 градусов несколько превышает рациональные значения для высокопроизводительной работы шнекового питателя.
Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, заключается в повышении качества приготавливаемого раствора за счет дозированного смешивания сыпучего материала с жидкостью.
Техническим результатом является осуществление дозированного и высокопроизводительного ввода различных по составу и свойствам сыпучих материалов, обладающих в момент ввода в смеситель текучестью и порозностью, а также дальнейшее их качественное перемешивание.
Технический результат достигается за счет того, что устройство для дозированного смешивания сыпучего материала с жидкостью содержит загрузочную емкость, шнековый питатель, который подсоединяется под углом естественного откоса транспортируемого сыпучего материала (от 35 до 45 градусов). Подача сыпучего материала из загрузочной емкости под углом естественного откоса позволяет обеспечить максимальную и стабильную производительность сыпучего материала и исключить случаи завала и зависания сыпучего материала на стенках загрузочной емкости и корпуса шнека. Верхним концом шнековый питатель соединен с вакуумной камерой гидроэжекторного смесителя, оснащенного регуляторами подачи атмосферного воздуха и рабочей жидкости, а также штуцером-завихрителем потока.
На фигуре представлена схема устройства для дозированного смешивания сыпучего материала с жидкостью.
Устройство для дозированного смешивания сыпучего материала с жидкостью состоит из: 1 - привода с регулируемой скоростью вращения; 2 - загрузочной емкости с эквивалентным диаметром больше диаметра шнека; 3 - шнекового питателя; 4 - регулятора подачи воздуха; 5 - воздушного фильтра; 6 - гидроэжекторного смесителя; 7 - регулятора подачи жидкости; 8 - штуцера-завихрителя потока; 9 - сбросного трубопровода.
Устройство для дозированного смешивания сыпучего материала с жидкостью работает следующим образом: сыпучий материал транспортируется из загрузочной емкости 2 шнековым питателем 3, установленным в начале процесса затворения под углом к линии горизонта равным углу естественного откоса транспортируемого сыпучего материала. Интенсивность транспортирования регулируется путем изменения скорости вращения привода 1. Питательный насос (на фигуре не показан) подает жидкость в гидроэжекторный смеситель 6, корпус которого образует вакуумную камеру. Производительность по жидкости регулируется путем открытия регулятора подачи жидкости 7. Для равномерности подачи сыпучего материала в гидроэжекторный смеситель 6, для придания транспортируемому сыпучему материалу свойств текучести и порозности, открывается регулятор подачи воздуха 4, который оснащен воздушным фильтром 5. Для интенсификации процесса смешивания сыпучего материала и жидкости в камере смешения гидроэжекторного смесителя 6 установлен штуцер-завихритель потока 8. Качественно перемешанный однородный раствор заданной плотности поступает в сбросной трубопровод 9.