УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

Заявляемая полезная модель относится к устройствам для получения композиционных материалов путем смешения твердых, жидких и вязкотекучих компонентов друг с другом и может быть использована в любой отрасли хозяйства.
Известен смеситель по Авторскому свидетельству СССР №245338, МПК B 01 F 7/02, 1968 г., содержащий два горизонтальных вращающихся лопастных вала, размещенных в корпусе, под которым перпендикулярно оси валов расположен разгрузочно-смесовый шнек, имеющий головную и хвостовую части и установленный в кожухе, сообщенном с корпусом посредством головного и хвостового люков.
Известный смеситель характеризуется недостаточной эффективностью работы, связанной с неудовлетворительным качеством пропитки твердого компонента и низкой производительностью.
Наиболее близким к предлагаемому является смеситель по Авторскому свидетельству СССР №1407527, МПК B 01 F 7/08, 1988 г., содержащий два горизонтальных лопастных вала, размещенных в корпусе, под которым перпендикулярно оси валов расположен разгрузочно-смесовый шнек. Шнек имеет головную и хвостовую части и установлен в кожухе, сообщенном с корпусом посредством головного и хвостового люков. Смеситель снабжен дополнительным разгрузочно-смесовым шнеком, расположенным в кожухе параллельно основному шнеку. Разгрузочно-смесовые шнеки в головной и хвостовой частях выполнены с компрессионными участками, имеющими шаг спирали в 1,1-1,3 раза больший, чем шаг спирали соответствующих некомпрессионных участков шнеков, компрессионные участки размещены под головным и хвостовым люками.
Известное устройство позволяет повысить эффективность процесса смешивания компонентов друг с другом, однако степень однородности и равномерность увлажнения получаемой смеси недостаточны.
Задача полезной модели - повышение производительности процесса смешивания и улучшение качества композиционного материала.
Поставленная задача достигается тем, что в отличие от известного смесителя, заявляемое устройство дополнительно снабжено не менее чем одним патрубком для подачи пара, при этом патрубки размещены в нижней части корпуса смесителя. Установка патрубков для подачи пара в нижней части корпуса смесителя позволит обеспечить равномерное увлажнение смешиваемой массы и, как следствие, получить однородную массу композиционного материала. Кроме
того, наличие патрубков, обеспечивающих возможность подачи пара в полость смесителя позволит увеличить производительность процесса смешивания, в том числе за счет оптимизации реологических показателей перемешиваемой массы.
Заявляемое устройство содержит два горизонтальных вращающихся лопастных вала, размещенных в корпусе, под которым перпендикулярно оси валов расположены разгрузочно-смесовые шнеки, размещенные параллельно друг другу. Разгрузочно-смесовые шнеки имеют головную и хвостовую части и установлены в кожухе, сообщенном с корпусом посредством головного и хвостового люков. Разгрузочно-смесовые шнеки в головной и хвостовой частях выполнены с компрессионными участками, имеющими шаг спирали больший, чем шаг спирали соответствующих некомпрессионных участков шнеков, при этом компрессионные участки размещены под головным и хвостовым люками. Кожух головных частей разгрузочно-смесовых шнеков снабжен разгрузочным устройством, которое может быть выполнено в виде заглушки, установленной с возможностью съема, или открытого люка или фильеры. В нижней части корпуса установлено не менее одного патрубка для подачи пара.
Сопоставительный анализ заявляемого устройства с известным позволяет сделать вывод о новой совокупности существенных признаков, обусловленных наличием дополнительного конструктивного элемента в заявляемом устройстве - установкой не менее одного патрубка для подачи пара в нижней части корпуса смесителя. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявленного решения критерию "новизна". Заявляемое решение может быть использовано в технологических процессах, требующих смешения компонентов композиционной смеси друг с другом, конструктивные элементы могут быть изготовлены с использованием известных в науке технике приемов. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявленного решения критерию "промышленная применимость".
На фиг.1 схематически показан общий вид заявляемого смесителя; на фиг.2 - разрез А-А.
1
2
1
2
Устройство содержит два горизонтальных вращающихся лопастных вала 1, размещенных в корпусе 2. В нижней части корпуса 2 установлены патрубки 10 для подачи пара. Под корпусом 2 перпендикулярно оси валов параллельно друг другу расположены разгрузочно-смесовые шнеки 3, установленные в кожухе 4, сообщенном с корпусом 2 посредством головного 5 и хвостового 6 люков. Разгрузочно-смесовые шнеки в головной и хвостовой частях выполнены с компрессионными участками l и l, имеющими шаг спирали больший, чем шаг спирали соответствующих некомпрессионных участков l шнеков. При этом компрессионные участки l и l размещены под головным 5 и хвостовым б люками соответственно. Торец кожуха 4 со стороны головных частей разгрузочно-смесовых шнеков 3 снабжен разгрузочным устройством,
выполненным в виде заглушки 7, установленной с возможностью съема. В верхней части корпус 2 смесителя размещены загрузочные люки 8 и штуцера 9.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
Твердые, жидкие или вязкотекучие компоненты в заданной технологической последовательности загружаются в корпус 2 через люки 8 и штуцера 9 при работающих валах 1 и рециркуляционно-смесовых шнеках 3, включенных на обратный ход.
1
1
2
1
2
3
При работе устройства по периодической схеме шнеки 3 работают в процессе перемешивания обратным ходом, во время перемешивания масса захватывается компрессионными участками шнеков l и через люк 5 по стрелке С нагнетается влево к некомпрессионному участку шнеков l. Часть перемешиваемой массы не захватывается этим участком и с усилием выжимается обратно в корпус 2 через люк 5 по стрелке C. Основная часть перемешиваемой массы, пройдя участок l, поступает на второй компрессионной участок l. Перемешиваемая масса из корпуса 2 частично захватывается по стрелке С через люк 6, а шнек 3 выжимает уплотненную массу обратно через люк 6 по стрелке Q.
1
2
1
2
3
4
В корпусе 2 при вращении лопастных валов 1 по стрелке С, масса вновь разрыхляется, захватывается компрессионными участками l, уплотняется там и выдавливается обратно в корпус 2 через люк 5 по стрелке С и так далее в течение всего цикла пребывания перемешиваемой массы в смесителе. По завершении процесса перемешивания шнеки 3 переключаются на прямой, т.е. разгрузочный ход. При этом силовое воздействие на перемешиваемую массу продолжается с той лишь разницей, что рециркуляция массы через люки 5 и 6 происходит по стрелкам С, С, С и C в направлениях, противоположных указанным на фиг.1. В полость смесителя через патрубки 10 подают острый пар, под воздействием которого перемешиваемой массе придается дополнительное движение, в результате чего повышается эффективность процесса. Кроме того, конденсат, скапливающийся на внутренней поверхности корпуса смесителя попадает в массу непосредственно в процессе перемешивания, обеспечивая равномерность увлажнения. По окончании процесса смешивания, масса извлекается из устройства через разгрузочное устройство путем снятия заглушки 7 с кожуха 4.
В отличие от известной конструкции смесителя, качество композиционной смеси в заявляемом устройстве лучше, а физико-механические показатели готового изделия стабильны, т.к. получаемый материал равномерно увлажнен и однороден по своему составу.
Предлагаемое устройство успешно разрешает проблему получения стабильных показателей массы в процессе перемешивания компонентов.