Роторный смеситель с электромеханическим вибровозбудителем

Полезная модель относится к смесителям циклического действия и может быть использована в сельском хозяйстве, в химической промышленности, промышленности строительных материалов и других областях производства многокомпонентных смесей.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является роторный смеситель с электромеханическим вибровозбудителем (Патент RU на полезную модель №155375, публ. 10.10.2015, МПК B01F 11/00), содержащий камеру смешивания, привод вращения ротора смесителя, ротор смесителя, выполненный с лопастями, вибратор, закрепленный в середине камеры смешивания, выполненный в виде сильфона со складывающимися гофрами периодического профиля, скрепленного с диском, приводимым в движение в осевом направлении цилиндрическим линейным асинхронным двигателем. Привод ротора смесителя выполнен в виде асинхронного трехфазного электрического двигателя с полым ротором, на оси которого установлено устройство, предназначенное для создания вращательного колебания ротора.
Недостатком настоящего технического решения являются узкая область применения вследствие протекания процесса перемешивания при фиксированной и неравномерной по объему температуре смеси, что не позволяет использовать его в отраслях промышленности, где требуется хорошее равномерное перемешивание при определенной, но меняющейся по заданному закону, температуре.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение регулируемого процесса смешивания многокомпонентной смеси с возможностью контроля и изменения температуры смеси.
Технический результат заключается в расширении области применения роторного смесителя за счет улучшенных регулируемых температурных характеристик получаемой многокомпонентной смеси.
Это достигается тем, что известный роторный смеситель с электромеханическим вибровозбудителем, содержащий камеру смешивания, в которой выполнены окна загрузки и выгрузки смешиваемых материалов, при этом внутри камеры смешивания, по центру, установлен ротор смесителя, выполненный с лопастями, и объединенный с полым ротором асинхронного трехфазного двигателя общим валом, в центре камеры смешивания установлен вибратор, выполненный в виде сварного сильфона со складывающимися гофрами периодического профиля, внутри сильфона установлен линейный асинхронный двигатель, бегун которого соединен с диском сильфона, с валом сопряжено устройство генерации импульсов электромагнитного момента для создания вращательных колебаний ротора смесителя относительно оси его вращения, снабжен нагревательными элементами, встроенными в лопасти ротора смесителя, нижним и верхним датчиками температуры, расположенными, соответственно, на дне нижней части и в верхней части боковой поверхности камеры смешивания, и устройством визуализации показаний нижнего и верхнего датчиков температуры, расположенным с внешней стороны камеры смешивания.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен роторный смеситель с электромеханическим вибровозбудителем, на фиг. 2 показан нагревательный элемент, встроенный в поверхность лопасти ротора смесителя.
Роторный смеситель с электромеханическим вибровозбудителем содержит камеру смешивания 1, в которой выполнены окна загрузки 2 и выгрузки 3 смешиваемых материалов. Внутри камеры смешивания 1, по центру, установлен ротор смесителя 4, выполненный с лопастями 5, и объединенный с полым ротором асинхронного трехфазного двигателя 6 общим валом 7.
В центре камеры смешивания 1 установлен вибратор 8, выполненный в виде сварного сильфона 9 со складывающимися гофрами периодического профиля. Внутри сильфона 9 установлен линейный асинхронный двигатель 10, бегун И которого соединен с диском 12 сильфона 9. С валом 7 сопряжено устройство генерации импульсов электромагнитного момента 13 для создания вращательных колебаний ротора смесителя 4 относительно оси его вращения.
В каждой лопасти 5 ротора смесителя 4 встроен нагревательный элемент 14. Внутри камеры смешивания 1, на дне нижней ее части, расположен нижний датчик температуры 15, а в верхней части ее боковой поверхности, рядом с окном загрузки 2, расположен верхний датчик температуры 16. С внешней стороны камеры смешивания 1 расположено устройство визуализации 17 показаний нижнего 15 и верхнего 16 датчиков температуры.
Роторный смеситель с электромеханическим вибровозбудителем работает следующим образом.
Полый ротор асинхронного трехфазного двигателя 6 вращает ротор смесителя 4 и лопасти 5, которые перемешивают многокомпонентную смесь.
Линейный асинхронный двигатель 10 приводит в колебательное движение бегун 11. Бегун 11, за счет соединения с диском 12 сильфона 9, приводит в колебательное движение оболочку сильфона 9. Под действием оболочки сильфона 9 возбуждаются колебания частиц смеси в радиальном и осевом направлениях. За счет вращательных колебаний ротора смесителя 4, создаваемых устройством генерации импульсов электромагнитного момента 13 относительно оси его вращения, создаются колебания смеси в тангенциальном направлении. Лопасти 5 нагреваются нагревательными элементами 14, передавая тепло многокомпонентной смеси. Нижний 15 и верхний 16 датчики температуры измеряют температуру смеси в режиме реального времени. Их показания отображаются на устройстве визуализации 17, на основе чего включением или отключением нагревательных элементов 14 осуществляется регулирование (оператором установки) температуры смеси в соответствии с заданным температурным режимом.
В результате чего улучшаются характеристики процесса смесеобразования и контролируется температурный процесс смесеобразования. В предлагаемой конструкции, за счет применения нагревательных элементов и датчиков температуры достигаются эффекты полного перемешивания и повышения однородности смеси, улучшенного протекания химических реакций, а также снижается расход электроэнергии на перемешивание многокомпонентной смеси за счет возможности поддержания оптимального температурного режима.
Использование предлагаемой полезной модели позволяет расширить область применения роторного смесителя за счет улучшенных регулируемых температурных характеристик получаемой многокомпонентной смеси.