ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ

Полезная модель относится к конструкциям смесителей для приготовления смесей твердых и жидких материалов и может найти применение в химической, нефтехимической, строительной, металлургической и других отраслях промышленности.
Известен смеситель (Авторское свидетельство СССР №626802, МПК В01F 7/26, 1978) содержащий корпус, загрузочные и разгрузочные патрубки, ротор с коаксиально установленными коническими кольцами.
Недостатком такого смесителя является то, что он обеспечивает необходимое качество смеси только при определенном соотношении жидких и твердых компонентов.
Известен также центробежный смеситель (Авторское свидетельство СССР №1191102, МПК В01F 7/28, 1985) непрерывного действия содержащий корпус, загрузочные и разгрузочные патрубки, роторы с коаксиально установленными коническими кольцами. Роторы установлены на соосных валах с каналами ввода компонентов. Коаксиальные конические кольца верхнего ротора входят с зазором в промежутки между коническими кольцами нижнего ротора. Роторы снабжены соосно установленными дополнительными кольцами одинакового диаметра, внутренняя поверхность которых выполнена конической.
Основными недостатками центробежного смесителя непрерывного действия является то, что он предназначен для смешения жидкостей и его сложно применить для смешения сыпучих и жидких сред.
Наиболее близким по конструктивному исполнению к предлагаемому изобретению является центробежный смеситель (Авторское свидетельство СССР №1797980, МПК В01F 7/26, 1993), прототип, содержащий корпус, загрузочные и разгрузочные патрубки, ротор с коаксиально установленными коническими кольцами.
Основным недостатком центробежного смесителя является то, что для эффективного его использования в качестве смесителя сыпучих и жидких сред требуется их предварительное смешивание вне корпуса смесителя.
Целью ПМ является устранение указанных недостатков и интенсификация процесса перемешивания сыпучих и жидких сред.
Указанная цель достигается за счет того, что в центробежном смесителе загрузочные патрубки выполнены коаксиально ротору, патрубок для загрузки жидкости выполнен в виде обратного вертикального конуса, диаметр основания которого равен наружному диаметру ротора.
На фиг.1 представлен центробежный смеситель, общий вид в разрезе.
Смеситель содержит корпус 1, коаксиально установленные загрузочные патрубки 2, 3, вертикальный конический загрузочный патрубок 4 и разгрузочные патрубки 5, тангенциальный штуцер 6, конический отбойник 7, ротор 8 с коаксиальными коническими кольцами 11, 12, вертикальный вал 9, привод вращательного движения 10. Коаксиально установленные загрузочные патрубки 2, 3 предназначены для подачи сыпучих материалов внутрь вертикального конического загрузочного патрубка 4. Подача жидкости на внутреннюю поверхность вертикального конического загрузочного патрубка 4 осуществляется через тангенциальный штуцер 6. Конический отбойник 7 предназначен для предварительного смешивания и создания кольцевого потока сыпучего материала. Ротор 8 установлен на вертикальном валу 9, который имеет привод вращательного движения 10. Коаксиальные конические кольца ротора 8 установлены так, что кольца 11 верхней части ротора входят с зазором в промежутки между кольцами 12 нижней части ротора, причем, конические кольца в верхней и нижней частях ротора установлены вершинами конусов к верхней и нижней частям соответственно.
Центробежный смеситель работает следующим образом. Включается привод вращательного движения 10 ротора 8. Жидкость вводится тангенциально через штуцер 6 на внутреннюю поверхность вертикального конического загрузочного патрубка 4 и, вращаясь, движется по его поверхности вниз. Сыпучие материалы вводятся внутрь вертикального конического загрузочного патрубка 4 с помощью коаксиально установленных загрузочных патрубков 2, 3. Падая вниз и ударяясь о конический отбойник 7, сыпучие материалы в виде кольцевого разреженного потока наносятся на поверхность стекающей вниз жидкости. При спутном движении внутри вертикального конического загрузочного патрубка 4 происходит предварительное смешение сыпучих материалов и жидкости. Далее, вращающаяся смесь, попадает на нижнюю часть вращающегося в ту же сторону ротора 8 и отбрасывается на первое нижнее коаксиальное коническое кольцо 12, с помощью его разбрызгивается и с ударом попадает на верхнее коаксиальное коническое кольцо 11 и, далее, движется к периферии. Таким образом, ударяясь о коаксиальные конические кольца, смесь диспергируется, переворачивается, интенсивно перемешивается и, пройдя через ротор, стекает по внутренним стенкам корпуса 1 к разгрузочным патрубкам 5.
Предложенная конструкция центробежного смесителя по сравнению с известными конструкциями позволяет получать качественные смеси сыпучих и жидких материалов за один проход через смеситель. Это обусловлено тем, что смешение в смесителе происходит в две фазы. Предварительное смешение сыпучих материалов с жидкостью осуществляется внутри загрузочного вертикального конического патрубка, представляющего собой воронку, по внутренней поверхности которой движется вращающаяся пленка жидкости и на нее наносится тонкий разреженный слой одного или нескольких сыпучих материалов. В горловине воронки смесь усредняется и попадает в ротор с коаксиально установленными коническими кольцами на вторую фазу смешения. Такое разделение процесса смешения на две фазы позволяет использовать для перемешивания материалов все преимущества вихревого движения жидкости в воронке и центробежного перемешивания в роторе. Эти преимущества могут быть наилучшим способом реализованы только тогда, когда диаметр основания конуса соответствует диаметру ротора.