ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ
ROTARY MIXER

Изобретение относится к устройствам для непрерывного приготовления смесей сыпучих материалов и может быть использовано в пищевой, сельскохозяйственной, химической и других отраслях промышленности.
Известен центробежный смеситель порошкообразных материалов [1], содержащий корпус с размещенным в нем на вертикальном валу полым ротором, внутренняя поверхность которого в сечении, проходящем через ось вращения, выполнена в виде параболы, обращенной вершиной книзу и отсеченной плоским основанием, на котором вершиной вверх установлена парабола меньшего размера. Указанная парабола меньшего размера сопряжена с параболой ротора посредством двух, расположенных по бокам вершиной вниз, таких же парабол, а верхние торцы параболы ротора закруглены посредством неполных парабол, установленных вершиной вверх и имеющих те же размеры, что и параболы на плоском основании. Предусмотрены также, загрузочный и разгрузочный патрубки, крышка.
Техническим недостатком данного центробежного смесителя является малая сглаживающая способность (снижение влияния погрешности дозирования на качество смеси), недостаточная интенсивность и эффективность протекания процесса смешивания, который происходит, по сути, только во время движения материала тонким слоем по поверхности ротора. Нужно отметить, что продолжительность этого движения очень мала (не более 1 секунды) для качественного смешивания компонентов даже в тонком слое материала, тем более, если компоненты смеси подаются в аппарат дозаторами объемного типа, который обладают существенной погрешностью дозирования. Кроме того, конфигурация профиля поверхности ротора практически не влияет на качество смешивания, но существенно усложняет технологию изготовления ротора по сравнению с простой формой полого усеченного конуса.
Также известен центробежный смеситель порошкообразных материалов [2], содержащий корпус, устройство загрузки и выгрузки материалов, ротор, закрепленный на валу. Ротор имеет форму усеченного полого тела вращения - параболоида. На валу закреплено плоское основание ротора, соответствующее нижней плоскости усеченного параболоида.
Техническим недостатком данного центробежного смесителя является наличие неплавного перехода между параболоидом и плоским основанием, а также небольшой промежуток времени нахождения материала в роторе, что сказывается на качестве готовой смеси.
Технической задачей является повышение интенсивности и эффективности протекания процесса смешивания сыпучих материалов и, как следствие, повышение качества смеси. Для достижения поставленной цели на внутреннюю поверхность корпуса устанавливаются перфорированные направляющие, на внутреннюю поверхность ротора - углообразные турбулизаторы и на внешнюю - рассеивающий диск.
На фиг.1 изображен общий вид центробежного смесителя непрерывного действия, на фиг.2 - движение материала по ротору (вид сверху).
Смеситель состоит из следующих элементов: корпуса 1 с перфорированными направляющими 2, крышки 3, на которой имеется загрузочные патрубки 4, приводного вала 5, установленного в подшипниковых опорах 6, с ротором в виде полого усеченного конуса 7 с рассеивающим диском 8. На внутренней поверхности конуса в хаотичном порядке установлены углообразные турбулизаторы 9, угол и длина которых разнообразна. На конической части корпуса расположен разгрузочный патрубок 10.
Работа смесителя осуществляется следующим образом. Сыпучие компоненты подаются через, патрубки 4 на основание вращающегося полого усеченного конуса 7. Под действием центробежной силы, частицы материала ускоренно движутся от центра к периферии, распределяясь равномерно по его внутренней поверхности. При этом толщина слоя на периферии уменьшается за счет увеличения поверхности распределения частиц. Потоки материала отражаются от хаотично установленных углообразных турбулизаторов 9, различных по длине и углам наклона. Такая конфигурация способствует появлению дополнительного эффекта смешивания в пересекающихся потоках материала по той причине, что общий кольцевидный поток материала разделяется на несколько частей, которые впоследствии пересекаются друг с другом. Именно такое конструктивное решение позволяет значительно повысить сглаживающую способность аппарата и интенсивность смешивания без дополнительных затрат энергии. Далее, смесь, сбрасываясь через верхнее основание полого усеченного конуса 7, попадает на перфорированные направляющие 2, разделяется на две части, одна из которых ссыпается через отверстия к коническому основанию корпуса 1, а другая - на рассеивающий диск 8. За счет центробежной силы, частицы материала отбрасываются от рассеивающего диска 8 к стенкам корпуса, пересекаясь с потоком прошедшим через отверстия перфорированных направляющих 2, создавая при этом дополнительное смешение. Готовая смесь выводится из аппарата через патрубок 10.
За счет того, что на внутренней поверхности конуса установлены в хаотичном порядке углообразные турбулизаторы, имеющие различные длины и углы наклона, траектория движения частиц материала и время их пребывания в роторе увеличиваются. 3а счет того, что на внешней поверхности конуса закреплен рассеивающий диск, а на внутренней поверхности корпуса установлены перфорированные направляющие, происходит дополнительное тонкослойное смешение компонентов, что приводит к улучшению качества готовой смеси.