СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСЕЙ ИЗ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к технологии и оборудованию для приготовления смесей сыпучих материалов в химической, пищевой, фармацевтической отраслях промышленности, производстве строительных материалов.
Известен способ смешения сыпучих материалов и устройство для его осуществления, заключающиеся в подаче материалов во вращающийся барабан, организации в нем потока падающих частиц с их поперечным перемещением в потоке и выгрузке смеси, в поперечном сечении потока падающих частиц с противоположным направлением циркуляции в смежных контурах. Устройство для смешения сыпучих материалов представляет собой вращающийся барабан с узлами загрузки и выгрузки, смонтированными на его торцах, и насадку вращающегося барабана, содержащую систему подъемных лопастей, закрепленных на внутренней поверхности барабана, и неподвижно установленные в горизонтальной плоскости параллельными рядами симметрично относительно его оси отклоняющие элементы, выполненные в виде воронок с наклонными течками, и закрепленную на смежных кромках воронок параллельных рядов поворотную пластину. Отклоняющие элементы объединены в последовательно расположенные вдоль барабана группы, каждая из которых содержит равное количество элементов в подъемной и опускной частях барабана (см. патент RU 2392042, кл. B01F 9/06, опубл. 20.06.2010).
Недостатком указанного устройства смешения сыпучих материалов является неоднократное перемещение одних и тех же частиц компонентов смеси, большие затраты энергии и времени.
Наибольшее сходство по совокупности признаков с предлагаемой полезной моделью имеет способ смешения сыпучих материалов и устройство для его осуществления (см. патент RU 2532432, кл. B01F 5/12, опубл. 10.11.2014).
Для осуществления способа смешения сыпучих материалов предназначено устройство, содержащее две емкости для хранения компонентов, два дозатора и два лопастных нагнетателя, отличающееся тем, что лопастные колеса нагнетателей связаны цепной передачей с электродвигателем, параллельное расположение лопастей колес зафиксировано зацеплением зубьев звездочки с цепью, звездочка одного из нагнетателей находится в зацеплении с внутренней стороной цепи, другая с наружной, сопла нагнетателей соединены со смесительной камерой и направлены друг на друга, в каждое сопло вставлена насадка, оси отверстий противоположных насадок не пересекаются, отверстия со стороны лопастных нагнетателей имеют коническую форму, пересекаясь между собой, отверстия покрывают всю внутреннюю поверхность насадки.
Недостаток указанного устройства заключается в том, что лопастные нагнетатели закреплены неподвижно, а лопастные колеса, имея общий привод, имеют одинаковую частоту вращения и задают одинаковую начальную скорость компонентов в момент подачи. Частицы разных компонентов, отличающиеся по форме, размерам, массе, имея одинаковую начальную скорость в момент подачи, могут проходить разное расстояние, пересекая зону смесеобразования или не достигая ее. По этой причине снижается однородность смеси. Наиболее эффективное взаимное проникновение частиц компонентов происходит в месте слияния потоков, в зоне, где скорость их свободного падения превосходит скорость движения по горизонтали.
Другой недостаток - наличие насадок, которые создают дополнительные затраты энергии на образование мелких струй. Расстояние между частицами компонентов (порозность) увеличивается по мере их удаления от сопла из-за действия сил, возникающих в результате сопротивления воздуха. Взаимное проникновение материалов при их встречной подаче происходит за счет образования свободного пространства между частицами внутри струи из-за распыления струй под действием сопротивления воздуха и не зависит от количества струй.
Целью полезной модели является устранение указанных недостатков.
Технический результат заключается в регулировании расстояния между нагнетателями и установке нагнетателей на расстоянии друг от друга, обеспечивающем встречную подачу струй из компонентов в место их пересечения на участке нисходящих траекторий струй, в место, где скорость свободного падения частиц превышает скорость их горизонтального перемещения, а также формировании струй без применения насадок.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что устройство для смешения сыпучих материалов содержит две емкости для хранения компонентов, два дозатора и два лопастных нагнетателя, лопастные колеса нагнетателей закреплены на валах электродвигателей, лопастные нагнетатели соединены винтовыми передачами с рамой и имеют возможность продольного перемещения, в нижней части смесительной камеры шарнирно установлена пластина, опирающаяся через стержень на тензометрический датчик, соединенный с измерительным устройством.
На фиг. 1 представлен чертеж устройства.
Устройство (фиг. 1) установлено на раме 1, содержит емкости с компонентами 5 и 9, дозаторы 4 и 10, соединенные с лопастными нагнетателями 2 и 8. Сопла нагнетателей 6 и 8 соединены со смесительной камерой 17. Лопастные колеса нагнетателей 3 и 13 закреплены на валах электродвигателей 12 и 18. Лопастные нагнетатели 2 и 8 соединены винтовыми передачами 19 и 20 с рамой 1. В нижней части смесительной камеры шарнирно установлена пластина 16, через стержень 15 опирающаяся на тензометрический датчик 14, соединенный с измерительным устройством 7. Устройство работает следующим образом.
Перед началом работы смесителя определяется место расположения и установки каждого нагнетателя, обеспечивающее подачу компонентов в то место, где скорость свободного падения частиц компонентов превосходит скорость их движения по горизонтали. Для этого последовательно включается в работу каждый нагнетатель в отдельности. Включают двигатель 18 лопастного нагнетателя 2, открывают заслонку емкости 5, и частицы компонента под действием собственного веса поступают в дозатор 4, а из него в лопастной нагнетатель 2. Лопастями колеса 3 частицы, выбрасываются через сопло 6, образуя струю, в смесительную камеру 7. Сила действия струи на пластину 16 и тензометрический датчик 14 измеряется устройством 7. Нагнетатель 2 перемещают при помощи винтовой передачи 19 вдоль рамы по направлению стрелки в ту и другую сторону, одновременно фиксируя измерительным устройством 7 силу действия струи на пластину 16. Нагнетатель 2 останавливают и закрепляют в месте максимального действия силы струи компонента на пластину. Схема определения место установки нагнетателя показана на фиг. 2. Аналогично определяют место расположения и установки нагнетателя 8 (фиг. 3).
После установки нагнетателей в положение обеспечивающее пересечение струй компонентов на участке нисходящих траекторий струй оба нагнетателя включаются в работу, процесс смесеобразования показан на фиг. 1.