Смеситель
MIXER

Изобретение относится к смесительной технике и может быть использовано в кормовой, строительной и химической промышленности, в том числе для получения порошковых веществ, применяемых  при  пожаротушении.
Известен  смеситель, содержащий  смесительный цилиндр с вращающимся валом,  расположенным в центре смесительного цилиндра. Оба конца вращающегося вала  проходят через смесительный цилиндр и расположены на раме.  Соединение смесительного цилиндра с вращающимся валом осуществляется через кронштейн. Спиральная направляющая планка неподвижно расположена на внутренней стенке смесительного цилиндра, из которого выходит вращающийся вал. Подшипник соединен с воздухозаборником  и загрузочным отверстием, смесительный барабан  снабжен шкивом, а шкив смесительного барабана  соединен с выходным валом двигателя  через ремень
-  CN 206994371 U  2018 г.
Недостаток известного смесителя – в  отсутствии средств подогрева, часто необходимых  при обработке разного рода смесей. В этом случае используют отдельные сушильные печи для предварительного подогрева, что увеличивает площадь, необходимую для размещения оборудования, повышая общую стоимость процесса.
Известен  смеситель, в котором осуществляется  процессе предварительной сушки. При этом горячий воздух и циркулирующий воздух вводятся по воздуховодам в нижнее отверстие шнека конвейера.  Здесь  горячим воздухом и циркулирующим воздухом поверхность обрабатываемого материала предварительно высушивается, осуществляя предварительную сушку.   Далее в барабанном смесителе горячим воздухом, через загрузочное отверстие, также происходит  сушка гранул в необходимом температурном режиме при  вращении барабана смесителя и спиральных пластин, установленных в барабане.  Затем следует последующая сушка, при которой в герметичный контейнер горячий воздух и циркулирующий воздух поступают сверху или снизу в контейнер. В этом процессе циркулирующий воздух и горячий воздух удаляют остаточную влагу - DE  102007055445 A1 2009 г.
Недостаток известного устройства состоит в сложности его конструкции, содержащей несколько дополнительных средств для получения необходимых  температурных режимов: горячим и циркулирующим воздухом - в процессе предварительной сушки, спиральными пластинами в барабанном смесителе - горячим воздухом и последующей сушкой – в герметичном контейнере.
Известен  смеситель для битумных композиций дорожного покрытия с вращающимся барабаном,  с  устройством загрузки  для приёма заполнителя и битумного вяжущего, и  устройством  выгрузки.  На входе смесителя  имеется средство для направления нагретых газов внутрь барабана для расплавления битумного вяжущего в виде горелки для создания открытого пламени, по существу совмещенного с центральной осью барабана.  Содержится  нагнетательное средство для направления открытого пламени внутрь барабана и камера сгорания, полностью окружающая указанное открытое пламя, причем,  камера сгорания имеет отверстия, позволяющие нагретым газам практически одинаковой температуры течь внутрь указанного барабана, предотвращая при этом горение битумных материалов, поступающих в барабан за счет излучения и конвекции от указанного пламени -   US  4143972 A, 1979 г.
Конкретное применение известного смесителя - для битумных композиций дорожного покрытия – обусловливает его конструкцию и средство нагрева в виде открытого пламени со средствами исключения негативного воздействия такого нагрева.
Наиболее близким аналогом является барабанный смеситель для производства кварцевого песка, содержащий цилиндрический корпус с  устройством смешения, валом и симметрично расположенными перемешивающими прямоугольными лопастями,  силовой агрегат, соединённый с выходом электродвигателя,  устройство загрузки и устройство выгрузки.   Двигатель  соединён с валом и установлен на одной стороне опорного стола -  CN 217120442U  2022 г.
Недостаток известного устройства состоит в том, что  оно не обладает средствами  подогрева обрабатываемого продукта; это приводит к необходимости применения дополнительных устройств для получения нужного температурного режима, увеличивая площадь, необходимую для размещения оборудования, и не делает известный смеситель универсальным.
Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в улучшении характеристик устройства путём создания смесителя, совмещающего  в себе функцию смешения продукта и его подогрева, то есть, получения универсального устройства.
,
Эта задача решена смесителем, включающим в себя цилиндрический корпус с  устройством смешения, валом и симметрично расположенными перемешивающими прямоугольными лопастями,  силовой агрегат, соединённый с выходом электродвигателя,  устройство загрузки и устройство выгрузки,  при этом, смеситель установлен на регулировочной раме, устройство смешения содержит тяги,  закреплённые на валу в виде  групп секций симметричных лопаток с изгибом для создания упора на соответствующую перемешивающую лопасть, на которой одна из лопаток секции каждой тяги из соответствующей группы закреплена, вал установлен через уплотнительные манжеты и подшипники,  все торцевые поверхности перемешивающих прямоугольныхлопастей соединены с  двумя соответствующими защитными кольцевыми пластинами, которые установлены между передней и задней стенками  цилиндрического корпуса, силовой агрегат закреплён на регулировочной раме и соединён с выходом электродвигателя посредством малого и большого шкивов  клиноремённой  передачи или цепной передачи на регулировочной раме, через виброгасящие вставки, установлена опора силового агрегата с отдельной площадкой, на которой установлены редуктор и электродвигатель, рубашку обогрева,  размещённую по всей поверхности цилиндрического корпуса, под рубашкой обогрева установлены трубчатые электронагреватели с датчиками температуры, внутри цилиндрического корпуса содержатся мелющие шары, на регулировочной раме размещён пульт управления, соединённый с  электродвигателем и  датчиками температуры трубчатых электронагревателей.
Кроме того, предлагаются конкретные выполнения элементов конструкции смесителя, заключающиеся в следующем:
- соединение выходного вала редуктора с валом смесителя осуществляется через упругую муфту;
-  соединение малого и большого шкивов клиноремённой  передачи осуществляется с помощью поликлинового ремня, а цепной передачи – с помощью двухрядной или трёхрядной цепи;
- клиноремённая или цепная передача содержит систему натяжения, связь малого и большого шкивов клиноремённой передачи с электродвигателем и с редуктором осуществляется при помощи соответствующего шпоночного соединения;
- регулировочная рама  содержит такелажные скобы  и регулировочные шпильки на каркасе из швеллеров, установленном на виброопорах;
-  устройство загрузки выполнено в виде рукава-трубопровода, через который поступают компоненты для смешивания, и соединено с корпусом   через термостойкие прокладки, например, из паронита;
-  устройство выгрузки выполнено в виде трубопровода, снабжённого управляемой электрической герметичной задвижкой  и магнитным сепаратором;
-  устройство выгрузки соединено с корпусом   через термостойкие прокладки, например, из паронита;
- цилиндрический корпус соединён  с передней и задней стенками через термостойкие прокладки, например, из паронита;
- вал установлен через самоустанавливающиеся подшипники;
- рубашка обогрева выполнена из жаростойких материалов, например,  из нержавеющей стали.
Общий вид конструкции смесителя приведён на фиг. 1, на фиг. 2 изображен силовой агрегат, на фиг. 3 – расположение внутри  корпуса перемешивающих лопастей и тяг.
Смеситель по фиг. 1 содержит цилиндрический корпус 1 размещённый на регулировочной раме 2 с устройством загрузки 3 и устройством выгрузки 4.
Цилиндрический корпус 1 соединён  с передней стенкой 5 и задней стенкой 6 через термостойкие прокладки, например, из паронита.
Устройство загрузки 3 выполнено в виде рукава-трубопровода, через который поступают компоненты для смешивания, оно соединено с корпусом   через термостойкие прокладки, например, из паронита.
Устройство выгрузки 4 выполнено в виде трубопровода, снабжённого управляемой электрической герметичной задвижкой 7  и магнитным сепаратором 8.
Устройство выгрузки 4 соединено с корпусом 1  через термостойкие прокладки, например, из паронита.
Цилиндрический корпус 1 снабжён рубашкой 9 обогрева,  размещённой по всей поверхности корпуса 1 (показана часть рубашки).  Рубашка 9 обогрева выполнена из жаростойких материалов, например,  из нержавеющей стали.
Под рубашкой 9 обогрева установлены трубчатые электронагреватели 10 с датчиками 11 температуры.
Регулировочная рама 2 содержит такелажные скобы 12 и регулировочные шпильки 13 на каркасе 14 из швеллеров, установленном на виброопорах 15.
На регулировочной раме 2 размещён пульт управления 16, соединённый с  электродвигателем и  датчиками 11 температуры трубчатых электронагревателей 10.
Пульт управления 16 организован по любой известной схеме на современной элементной базе.
На наружной стороне передней стенки 5 и задней стенки 6 цилиндрического корпуса 1 установлены уплотнительные манжеты 17  и самоустанавливающиеся подшипники 18 для установки в корпусе вала 19.
На регулировочной раме 2, через виброгасящие вставки,  закреплена опора 20 силового агрегата 21 с отдельной площадкой 22, на которой размещены редуктор 23 и электродвигатель 24 (фиг. 2). Соединение выходного вала редуктора 23 с валом  19 смесителя осуществляется через упругую муфту.
Силовой агрегат 21 соединён с выходом электродвигателя 24 посредством малого шкива 25 и большого шкива 26 с помощью поликлинового ремня 27 клиноремённой  передачи.
Возможен непоказанный вариант соединения силового агрегата 21 с выходом электродвигателя 24 с помощью цепной передачи; в этом случае в цепной передаче используется двухрядная или трёхрядная цепь.
При этом  клиноремённая или цепная передача содержит систему натяжения.  Связь малого и большого шкивов 25, 26  клиноремённой  передачи (или цепной
передачи) с электродвигателем 24 и  редуктором 23 осуществляется при помощи соответствующего шпоночного соединения 28.
Расположение внутри  корпуса 1 перемешивающих прямоугольных лопастей 29 и тяг 30 показано на фиг. 3.
Тяги 30, закреплённые на валу 19, представлены в виде трёх групп 31 секций  32 симметричных лопаток 33 с изгибом.  Одна из лопаток 33 секции 32 каждой тяги 30 из соответствующей группы 31 закреплена,  для создания упора, на соответствующейперемешивающей лопасти 29.  Изгиб лопаток 33 выполнен для усиления функции  тяг 30:  при работе смесителя направленные  в сторону  вращения изгибы усиливают давление на перемешивающие лопасти 29,  повышая скорость их вращения, уменьшая возникновение динамических напряжений изгиба лопаток 33, равномерно распределяя изгибающий момент на лопатки.
В соответствии с фиг. 3, смеситель  содержит шесть перемешивающих лопастей 29.  Все торцевые поверхности перемешивающих прямоугольныхлопастей  29 соединены с  двумя соответствующими защитными кольцевыми пластинами 34, которые установлены между передней стенкой 5 и задней стенкой 6  цилиндрического корпуса 1.
Внутри  корпуса 1 размещены мелющие шары 35, например, металлические.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
С пульта управления 16 подаётся команда на включение трубчатых электронагревателей 10  (ТЭНов)  в соответствии с показателями датчиков 11 температуры.   В устройство загрузки 3 по автоматизированной линии дозирования засыпаются компоненты для смешивания.
С пульта управления 16 подаётся команда на включение электродвигателя 24, после чего малый шкив 25, закреплённый через шпоночное соединение 28 на валу электродвигателя 24, начинает вращать, через поликлиновый ремень 27, большой шкив 26, который закреплён, через шпоночное соединение 28, на валу редуктора 23.  Вал редуктора  23, через зубчатую передачу внутри, передает момент, через упругую муфту  на его валу, от редуктора 23 на вал 19.
Вал 19, вращаясь,  передаёт вращающий момент через группы секций 31 тяг 30 на перемешивающие лопасти 29, тем самым обеспечивая вращение внутри цилиндрического корпуса 1 мелющих шаров 35 и компонентов для смешения.
Электронагреватели 10 по показаниям датчиков 11 температуры поддерживают заданную температуру внутри рубашки обогрева.
Готовый состав извлекается через устройство выгрузки 4,  при этом открывается
электрическая герметичная задвижка 7 и состав проходит через магнитный сепаратор 8 для удаления частиц металла.
Смеситель представляет собой универсальное устройство с функциями смешения продукта и его подогрева в одном корпусе, без дополнительных средств для получения необходимых  температурных режимов в виде отдельных конструкций,  требующих мест для установки и затрат на их приобретение  и обслуживание.