ЛОПАСТНОЙ 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, 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. [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]
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 предлагаемой полезной модели является лопастной смеситель сыпучих материалов, содержащий корпус, размещенный в корпусе вращающийся вал с перемешивающими лопастями, разгрузочный патрубок и загрузочные патрубки компонентов смеси. Смеситель работает в непрерывном режиме. Компоненты смеси подаются через загрузочные патрубки в корпус, где перемешиваются и транспортируются вдоль смесителя вращающимися на валу перемешивающими лопастями и образовавшаяся смесь выгружается через разгрузочный патрубок. Воздействие лопастей на материал позволяет интенсифицировать его перемешивание в поперечном направлении и транспорт материала вдоль смесителя, путем чего достигается более высокая однородность смеси и производительность смесителя. [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]
Недостатком смесителя является невозможность получения однородной смеси склонных к сегрегации материалов. Подаваемый через загрузочный патрубок склонный к сегрегации компонент по мере смешивания имеет тенденцию скапливаться в нижней части корпуса. Наличие постоянно действующей силы веса приводит к тому, что мелкие частицы сегрегирующего компонента имеют преимущественное направление движения вниз, в результате чего после достижения определенной однородности смеси она вновь начинает расслаиваться и ее однородность ухудшается.
Технический результат предлагаемого технического решения заключается в повышении однородности получаемых смесей склонных к сегрегации сыпучих компонентов и увеличении производительности смесителя.
Технический результат достигается тем, что под одним из загрузочных патрубков, установлен кожух с наклонной по ходу движения материала перфорированной распределительной решеткой. В этот патрубок подается сегрегирующий компонент.
На фиг.1 изображен лопастной смеситель сыпучих материалов, на фиг.2 показано распределение относительного содержания сегрегирующего компонента перед выходом из смесителя при его подаче на вход (а) и распределенной по длине подаче (б).
Смеситель (фиг.1) состоит из корпуса 1 с размещенным в нем вращающимся валом 2 с перемешивающими лопастями 3, разгрузочного патрубка 4 и загрузочных патрубков 5 и 6. Под разгрузочным патрубком 5 установлен кожух 7 с наклонной перфорированной распределительной решеткой 8.
Перемешиваемые сыпучие компоненты загружают в корпус 1 через загрузочные патрубки 5 и 6, причем склонный к сегрегации компонент загружают через патрубок 5, под которым установлена наклонная по ходу движения материала перфорированная распределительная решетка 8. Двигаясь вдоль решетки и просыпаясь сквозь отверстия перфорации, склонный к сегрегации компонент поступает на перемешивание распределенным по длине смесителя потоком, в результате чего его частицы имеют разное время для прохождения в нижнюю часть смеси, что приводит к выравниванию его содержания в поперечном сечении смесителя, то есть к повышению однородности смеси.
S
На фиг.2 показано сравнение распределения относительного содержания сегрегирующего компонента в выходном сечении смесителя при локализованной подаче сегрегирующего компонента через загрузочный патрубок (а) и его распределенной подаче через распределительную решетку (б). Однородность смеси, характеризуемая среднеквадратичным отклонением содержания сегрегирующего компонента σ, на 36% выше при распределенной подаче.