СМЕСИТЕЛЬ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к оборудованию для смешивания сыпучих материалов и может быть использована в строительной, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности.
Известен смеситель сыпучих материалов (Процессы и аппараты химической технологии. Явления переноса, макрокинетика, подобие, моделирование, проектирование: В 5 т. Т.2. Механические и гидромеханические процессы/ Д.А.Баранов, В.Н.Блиничев, А.В.Вязьмин и др.; Под ред. A.M.Кутепова. - М.: Логос, 2001, стр.136, рис.7.55)], содержащий рабочий барабан, привод, выполненный в виде роликов, на которых размещен барабан, где один из роликов связан с приводящим его во вращение электродвигателем, загрузочный патрубок компонентов смеси и разгрузочный патрубок смеси. Смешиваемые компоненты подают во вращающийся барабан через загрузочный патрубок. Материал поднимается вместе с внутренней поверхностью барабана, а затем обрушивается вниз, в результате чего частицы компонентов приобретают относительное движение и проникают из одного компонента в другой, обеспечивая перемешивание. Одновременно материал перемещается вдоль барабана и образовавшаяся смесь выгружается через разгрузочный патрубок.
Недостатком смесителя является низкая производительность, обусловленная низкой скоростью перемешивания и транспортной способностью, так как увеличение угловой скорости вращения барабана приводит к прижиманию центробежной силой частиц компонентов к его внутренней поверхности и их движению вместе с барабаном, то есть полному прекращению перемешивания.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому техническому решению является смеситель сыпучих материалов (Баранцева Е.А., Мизонов В.Е., Хохлова Ю.В.. Процессы смешивания сыпучих материалов: моделирование, оптимизация, расчет / ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина», Иваново, 2008. стр.100, рис.5.11), принятый за прототип. Указанный смеситель сыпучих материалов содержит корпус, патрубок для загрузки компонентов смеси, патрубок для выгрузки готовой смеси и лопаточный узел, состоящий из приводного вращающегося вала с размещенными на нем перемешивающими лопатками. Смеситель работает в непрерывном режиме. Компоненты смеси подаются через загрузочные патрубки в корпус, где перемешиваются и транспортируются вдоль смесителя вращающимися на валу перемешивающими лопатками и образовавшаяся смесь выгружается через разгрузочный патрубок. Воздействие лопаток на материал позволяет интенсифицировать его перемешивание в поперечном направлении и транспорт материала вдоль смесителя.
Недостатком смесителя является ограниченная производительность и неоднородность получаемой смеси. Интенсивность перемешивания возрастает с увеличением скорости сдвига перемешиваемого материала, которая ограничена скоростью вращения лопаток, так как при высокой скорости вращения, во-первых, материал прижимается центробежной силой к поверхности корпуса и перемешивание вообще прекращается, а во-вторых, при высокой скорости вращения лопаток происходит нежелательное сопутствующее измельчение материала.
Технический результат предлагаемого технического решения заключается в повышении производительности смесителя и однородности получаемых смесей.
Технический результат достигается тем, что смеситель сыпучих материалов, содержащий цилиндрический корпус, патрубок для загрузки компонентов смеси, патрубок для выгрузки готовой смеси и лопаточный узел, дополнительно содержит ось лопаточного узла, жестко связанную с корпусом, на которой установлены с возможностью свободного вращения лопаточные колеса, разделенные фиксаторами, каждое из которых выполнено в виде втулки с лопатками, снабженными на кромках ферромагнитными наконечниками; вокруг каждого лопаточного колеса на внешней поверхности корпуса установлен индуктор, выполненный в виде статора с обмоткой возбуждения, подключенной через преобразователь частоты к источнику трехфазного тока с возможностью переключения фаз.
Подключение индукторов поочередно к разным фазам источника трехфазного переменного тока позволяет вращать соседние лопаточные колеса в противоположные стороны, что значительно увеличивает скорость сдвига слоев перемешиваемого материала, в результате чего достигается повышение интенсивности перемешивания, то есть производительности смесителя и однородности смеси. Наличие преобразователей частоты позволяет наилучшим образом адаптировать скорость вращения лопаточных колес к условиям перемешивания конкретных материалов.
На чертеже схематично изображен смеситель сыпучих материалов.
Смеситель состоит из цилиндрического корпуса 1, патрубка для загрузки 2 компонентов смеси, патрубка для выгрузки 3 готовой смеси, оси 4, на которой с возможностью свободного вращения установлены, разделенные друг от друга фиксаторами 7. Каждое лопаточное колесо 5 состоит из втулки 6 с лопатками 8, снабженными на внешних кромках ферромагнитными наконечниками 9. На наружной поверхности корпуса установлены индукторы 10, количество индукторов соответствует количеству лопаточных колес. Каждый индуктор 10 расположен на поверхности корпуса 1 над соответствующим ему лопаточным колесом 5. Каждый индуктор 10 состоит из статора 11 и обмотки 12, подключенной через преобразователь частоты 13 к источнику трехфазного переменного тока 14, причем подключение выполнено к разным фазам источника (АВС) и (АСВ).
Перемешиваемые сыпучие компоненты загружают в цилиндрический корпус 1 через патрубок для загрузки 2 компонентов смеси. Индукторы 10, питаемые через преобразователи частоты 13 от источника трехфазного переменного тока 14, создают вращающееся магнитное поле, которое взаимодействует ферромагнитными наконечниками 9 и приводит во вращение лопаточные колеса 5. Лопатки 8 лопаточных колес 5 перемешивают компоненты смеси, продвигая их вдоль корпуса. Подключенные поочередно к разным фазам источника переменного тока индукторы 10 вращают соседние лопаточные колеса 5 в противоположных направлениях, чем достигается увеличение интенсивности перемешивания. Преобразователи частоты 13 позволяют менять скорость вращения лопаточных колес и выбирать скорость, наиболее соответствующую конкретному перемешиваемому материалу. Готовая смесь выгружается из корпуса через патрубка для выгрузки 3 готовой смеси. Таким образом, в смесителе достигается увеличение производительности и однородности готовой смеси.