СМЕСИТЕЛЬ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ
CYCLIC LOOSE MATERIAL MIXER

Изобретение относится к смесителям и может быть использовано для смешения сыпучих материалов в комбикормовой промышленности.
Известен смеситель нанопорошков с сыпучими материалами (патент РФ №2333032, кл. B01F 3/18, 2008 г.), включающий цилиндрический корпус с коническим днищем, загрузочное и выгрузное устройства, роторный разбрасыватель, инжектор подачи нанопорошка, форсунку.
Недостатком известного смесителя является низкое качество смешения компонентов из-за отсутствия операции активного механического перемешивания при случайном формировании падающего потока сыпучего материала и нерегламентированного распределения нанопорошка форсункой по объему смесителя.
Известен смеситель (патент РФ №2217226, кл. B01F 7/24, 15/02, 2003 г.), содержащий цилиндрический бункер с коническим днищем, загрузочное и выгрузное устройства, шнек, размещенный в кожухе, усреднительную скатную поверхность в виде усеченного конуса (выбран в качестве прототипа).
Недостатком известного смесителя является низкое качество смешения компонентов сыпучих материалов из-за того, что усреднительная скатная поверхность подает сыпучий материал после каждого цикла смешения его шнеком в один кольцевой объем цилиндра. При повторных циклах смешения к шнеку подается материал из других кольцевых объемов цилиндрического бункера, где компоненты сыпучих материалов в предыдущих циклах не смешивались, поэтому в объем конического днища (зону захвата сыпучего материала шнеком) поступают слои с различным содержанием смешиваемых компонентов, что удлиняет продолжительность процесса смешения при заданных показателях качества процесса.
Цель изобретения - повышение качества смешения компонентов сыпучих материалов.
Поставленная цель достигается тем, что в смесителе, содержащем цилиндрический бункер с коническим днищем и крышкой, загрузочное и выгрузное устройства, шнек, размещенный в кожухе, ротор, питатель, согласно изобретению к крышке цилиндрического бункера по кольцевым рядам прикреплены отражатели, нижние концы которых размещены ниже верхнего торца кожуха вертикального шнека на величину
i
i
0
,
2
2
Δh>g(R-R)/2V
где g - ускорение свободного падения;
i
R - расстояние от оси вращения вертикального шнека до i-го кольцевого ряда отражателей;
0
R - радиус ротора;
V - радиальная скорость частиц сыпучего материала, отбрасываемого ротором,
i
а число отражателей в i-м ряду пропорционально R.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фигуре 1 показан общий вид смесителя периодического действия, на фигуре 2 - вид А на фигуре 1.
Смеситель сыпучих материалов периодического действия содержит цилиндрический бункер 1 с коническим днищем 2 и крышкой 3, загрузочное 4 и выгрузное 5 устройства, шнек 6, размещенный в кожухе 7, ротор 8, отражатели 9, питатель 10.
Смеситель сыпучих материалов периодического действия работает следующим образом. Основные компоненты смеси поступают в цилиндрический бункер 1 через загрузочное устройство 4, а премиксы загружают в питатель 10. Далее включают шнек 6, который захватывает смешиваемые компоненты и перемещает их по кожуху 7 вверх до ротора 8. Ротор 8, вращаясь, разбрасывает частицы смешиваемых компонентов в горизонтальной плоскости с некоторой радиальной скоростью V. По мере радиального перемещения частицы смешиваемых компонентов сталкиваются с отражателями 9, размещенными в i-х кольцевых рядах, и опускаются вниз, распределяясь по плоскости поперечного сечения цилиндрического бункера 1. При отборе шнеком 6 новых порций смешиваемых компонентов из конического днища 2 и питателя 10 предварительно смешанные компоненты в верхних слоях опускаются вниз, где повторно захватываются шнеком 6 и по кожуху 7 подаются к ротору 8. Процесс смешения компонентов повторяется необходимое количество циклов до достижения требуемого качества их смешения, после чего смесь компонентов выпускают через выгрузное устройство 5.
i
i
i
0
i
i
i
i
0
i
i
i
2
2
2
Наличие отражателей 9 в предлагаемом смесителе сыпучих материалов периодического действия обеспечивает в сравнении с прототипом более равномерное распределение частиц смешиваемых компонентов по плоскости поперечного сечения цилиндрического бункера 1. Это создает благоприятные условия для повышения качества смешения компонентов при равной продолжительности процесса, так как в сравниваемом устройстве срединный кольцевой слой перемешивается избыточно, а остальные - недостаточно. Промежуток времени t движения частиц смешиваемых компонентов от ротора до отражателей 9 в i-м кольцевом ряду определяется известным уравнением t=(R-R)/V. За этот промежуток времени частицы смешиваемых компонентов под действием гравитационных сил опускаются на величину Δh=gt /2 относительно верхнего торца кожуха 7 шнека 6. Откуда следует, что ограничение движения частиц смешиваемых компонентов отражателями i-го кольцевого ряда гарантируются условием Δh>g(R-R)/2V. Число отражателей 9 в i-ом кольцевом ряду пропорционально R, так как объем любого i-го кольцевого слоя сыпучего материала, равного радиальному размеру (равной толщины), пропорционален R. Поэтому увеличивающееся число отражателей 9 с ростом R при их равных геометрических размерах обеспечивает равномерное распределение смешиваемых компонентов по поперечному сечению цилиндрического бункера 1, что создает предпосылки повышения качества процесса при прочих равных условиях.