СМЕСИТЕЛЬ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
MIXER OF BULK MATERIALS

Изобретение относится к устройствам для смешивания сыпучих материалов. Предлагаемый смеситель предназначен для приготовления сухих сыпучих смесей в различных отраслях химической промышленности, строительном производстве, производстве технического углерода, порошковых красок, сельскохозяйственном производстве и других.
Известен смеситель, содержащий раму, установленную на ней горизонтальную емкость, образованную укрепленными на горизонтальном валу дисками и охватывающей их бесконечной лентой, привод, патрубки загрузки компонентов и выгрузки смеси, дополнительные перемешивающие органы (патент РФ №2188124, бюл. №24 от 27.08.02).
Недостаткам данного смесителя является его высокая энергоемкость и металлоемкость из-за необходимости использования дополнительного привода перемешивающих органов, установленных на барабане. Кроме того, при воздействии щеток барабана на компоненты, частицы которых существенно отличаются по плотностям, усиливается их сегрегация. Поэтому данный смеситель может быть использован для приготовления смесей из компонентов, мало отличающихся по своей плотности.
Наиболее близким по конструктивным признакам к предлагаемому является смеситель, содержащий раму, установленную на ней горизонтальную емкость, образованную укрепленными на горизонтальном валу дисками и охватывающей их бесконечной лентой, привод, патрубки загрузки компонентов и выгрузки смеси, дополнительные перемешивающие лопасти, установленные на ленте (патент РФ №2191622, БИ №30 от 27.10.02).
К недостаткам прототипа можно отнести трудоемкость изготовления ленты с лопастями, а также их невысокую долговечность при знакопеременных нагрузках, которым они подвергаются при работе смесителя. Также не очень высока здесь эффективность смешивания, поскольку результатом воздействия лопастей является перетасовка смеси после ее падения с лопасти в емкость. Однако отсутствует воздействие лопастей на застойную зону в центре циркуляции смеси, поскольку лопасти расположены в пристенной области рабочей емкости и перемещаются вместе с материалом. Таким образом, при переработке смесей, частицы которых резко отличаются по своим свойствам, эффективность смесителя существенно снижается в силу сегрегации компонентов.
Задачей, решаемой изобретением, является повышение эффективности процесса смешивания при получении смесей компонентов, отличающихся по плотности частиц.
Предлагается смеситель сыпучих материалов, содержащий раму, установленную на ней горизонтальную емкость, образованную укрепленными на горизонтальном валу дисками и охватывающей их бесконечной лентой, привод, дополнительные перемешивающие лопасти, размещенные на спиральной ленте, концы которой связаны с дисками, а в одном из дисков выполнен разгрузочный люк.
На фиг.1 показан общий вид смесителя.
На фиг.2 показан разрез А-А смесителя.
Смеситель сыпучих материалов содержит раму 1 и установленную на ней горизонтальную емкость, образованную укрепленными на горизонтальном валу 2 дисками 3, 4 и охватывающей их бесконечной лентой 5, патрубки подачи компонентов 6 и выгрузки смеси 7, 8. Лента огибает натяжные ролики 9, 10 и приводной ролик 11. Внутри емкости на дисках 3, 4 установлена спиральная лента 12, на которой размещены перемешивающие лопасти 13. В диске 3 выполнен разгрузочный люк 14. Привод содержит двигатель 15, редуктор 16 и соединен с роликом 10.
Компоненты дозаторами через патрубок 6 загружаются в цилиндрическую емкость, образованную дисками 3, 4 и лентой 5. При включении привода 15, 16 приходит в движение лента 5 и находящиеся с ней в контакте диски 3, 4 начинают вращаться вместе со спиральной лентой 12. Компоненты, находящиеся в рабочей емкости, поднимаются вверх и обрушиваются, достигнув некоторого уровня. Таким образом, при циркуляции компонентов происходит их перемешивание. При прохождении через смесь спиральной ленты 12 вместе с лопастями 13 происходит дополнительное воздействие на ее компоненты. Средний диаметр ленты равен диаметру, на котором расположен центр циркуляции смеси (как правило, совпадающий с центром тяжести сечения смеси). Вокруг центра циркуляции локализуются более плотные и более мелкие частицы. При прохождении ленты 12 с лопастями 13 через центр циркуляции эти частицы увлекаются в верхнюю часть потока и попадают на его поверхность в область активного смешивания. Готовая смесь выгружается из емкости через патрубок 7 при реверсе привода. Смеситель может также работать в непрерывном режиме. В этом случае компоненты выгружаются через люк 14 при открытой крышке люка (крышка люка не показана) за счет подпора, возникающего при вращении спиральной ленты 12.
Использование в смесителе сыпучих материалов нового сочетания конструктивных элементов позволяет повысить эффективность процесса смешивания, особенно при переработке компонентов с резко различающимися физико-механическими свойствами за счет подавления их сегрегации, а также повысить производительность смесителя, обеспечив режим непрерывного действия.
Причина сегрегации состоит в том, что более плотные частицы "тонут" в разреженном поверхностном потоке, а мелкие просачиваются через слой более крупных, как сквозь сито. Таким образом, более плотные и (или) мелкие частицы локализуются в центре циркуляции материала, а остальные - в поверхностном слое и слое, прилегающем к стенке корпуса.
В данном смесителе сыпучих материалов лопасти, установленные на спирали, периодически проходят через центр циркуляции смеси, вокруг которого формируется застойная зона, и «выдавливают» локализующиеся здесь более плотные и (или) более мелкие частицы в область активного смешивания.
Установка внутри камеры спиральной ленты с размещенными на ней перемешивающими лопастями позволяет обеспечить постоянное воздействие на застойную область в центре циркуляции компонентов и снизить сегрегацию смеси. Кроме того, при воздействии на смесь спиральной ленты появляется возможность проведения процесса в непрерывном режиме с порционной разгрузкой смеси через люк 14 в диске 3. Это происходит при прохождении открытого люка через сечение материала.