Устройство для поризации перемешиваемых материалов

 

Использование1 для приготовления легких поризованных бетонов и эмульсий. Сущность: в вертикальном корпусе размещен приводной вал с радиально расположенными полыми лопастями На внутренней поверхности стенок корпуса радиально закреплены дополнительные полые лопасти Основные и дополнительные лопасти имеют треугольное поперечное сечение, а по концам - насадки с соплами; при этом плоскость , проведенная через одно из ребер и биссектрису прилежащего к нему угла основной лопасти расположена под положительным углом атаки 1-10°, а дополнительной - под отрицательным углом 1-10°, а ось симметрии насадок основной и дополнительной лопастей размещена под отрицательным углом атаки 1-10° к плоскости вращения основных лопастей. На задней грани каждой основной лопасти по ее длине расположены форсунки 6 ил.

СОЮЗ CORI-. TCKVIX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 28 С 5/38, 5/16

ГОСУДАРСТ ПО ИЗОБРЕ

ПРИ ГКНТ С

СПИ

К АВТОР (61) 1428590 (21) 4855853/33 (22) 29.05.90 (46) 23,07.92, Бюл. N 27 (71) Рижский политехнический институт и

Латвийский научно-исследовательский и экспериментально-технологический институт строительства (72) A.Е,Терентьев, О,В.Коротышевский и Я.В.Ериным (56) Авторское свидетельство СССР

K 1428590, кл. В 28 С 5/16, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОРИЗАЦИИ ПЕРЕМЕШИВАЕМЬИ МАТЕРИАЛОВ (57) Использование: дпя приготовления легких поризованных бетонов и эмульсий. Сущность: в вертикальном корпусе размещен приводной вап с радиально расположенныИзобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству легких поризованных бетонов и эмульсий, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. Q 1428590, Известно устройство для поризации перемешиваемых материалов, содержащее размещенный в корпусе приводной полый вал с радиально расположенными полыми лопастями, имеющими íàcàäêè с соплами, дозатор, и снабжено имеющими насадки с соплами дополнительными полыми попастями, смонтированными на внутренней по верхности корпуса и расположенными между основными лопастями вала нв равном расстоянии под последними, причем насадки каждой пары основных и дополни„„. рЦÄÄ 1749050 А2 ми полыми лопастями. На внутренней поверхности стенок корпуса радиально за- креплены дополнительные полые лопасти.

Основные и дополнительные лопасти имеют треугольное поперечное сечение, à по концам — насадки с соплами; при этом плоскость, проведенная через одно из ребер и биссектрису прилежащего к нему угла основной лопасти расположена под положительным углом атаки 1 — 10", а дополнительной — под отрицательным углом 1-10, а ось симметрии насадок основной и дополнительной лопастей размещена под отрицательным углом атаки 1-10 к плоскости вращения основных лопастей. На задней грани каждой основной лопасти по ее длине расположены форсунки. 6 ил, тельных лопастей направлены в йротивоположные сторон ы. @"

Недостатком известного устройства яв- Q ляется неоднородность получаемой смеси (,) при перемешивании больших обьемов (бо- (,Д пее 100 л) материалов вследствие отсутствия вертикальной циркуляции смеси в объеме.

Цель изобретения — интенсификация процесса перемешивания, а также процесса поризации, Изобретение позволяет получить материал с высокой степенью однородности.

Поставленная цель достигается тем. что в устройстве для поризации перемешиваемых материалов основные и дополнительные лопасти выполнены трехгранными с

1Т49050 поперечным сечением в виде остроугольно- 6 — разрезы Г- Д Д ф

ы Г-Г и Д вЂ” Д на фиг,1 соответстго треугольника, причем пл плоскость прове- венно (взаимное расположение дополниденная че еэ одно из ребер и биссектрису тельных лопастей и их насадок). прилежащего к нему угла основной лопасти, Устройство для поризации перемерасположена под и л оложительным углом 5 шиваемых материалов содержит размещен-. в ной вал 2с атаки 1 — 10, а дополнительной - под отри- ный в корпусе 1 приводной вал с цательным углом атаки — к аки 1 — 10 к плоскости радиально расположенными палыми лопавращения основных лопастей, при эт астей при этом ось стями 3, имеющими насадки 4 с соплами 5. симметрии насадок основной и сновной и дополни- На внутренней поверхности корпуса тельной лопастеи размещен азмещена под отри- 10 смонтированы дополнительные лопасти цательным углом атаки 1-10 . Каждая 6, имеющие насадки 7 с соплами 8. Дополосновнаялопастьснабженаразмещенными нительные лопасти 6 расположены между подлинезаднейотносительнонаправления . лопастями 3 на равном расстоянии под последними. Насадки каждой пары основных

Насадка выполнена в виде четырех- 15 3идополнительных 6лопастей направлены угольной пирамиды или клин ви или клиновидного тела в противоположные стороны. Основные 3 и стреугольным продольны . п лн ныт ехпродольным сечением. дополнительные 6 лопасти выполнены трех- Выполнение основнйх и дополнитель-" грэйными с поперечным сечением в виде ,ных лопастей трехгранными с йопе«р«ечным остроугольноготреугольника и установлены сечением в виде остроугольног т р угольного треуголь- 20 с возможностью поворота относительно ника в совокупности с устай вк с айовкой их под плоскости вращения основных лопастей, положительным и отрицательным углами Основные лопасти 3 ориентированы остриатаки 1-10 вызывает циркуляцию смеси в, ем 9 по направлению вращения вала.2, а вертикальной плоскости, что приводит к дополнительные лопасти 6 — острием 1 в перемешиванию верхни нию верхних и нижних слоев 25 противополо>кном направлении. материала, а следовательно, к интенсифи- Основные лопасти 3. повернуты таким кации процесса перемешивания. еремешивания. образом, что плоскость, проведенная через т ки 1 снижается эффектив- одно из ребер и биссектрису прилежащего

При угле атаки сниж ность циркуляции смеси, а угол атаки более к нему угла, расположена пбд положитель10 приводит к значительному лобовому со- 30 ным углом атаки 1-10, а ось симметрии их противлению лопастей, Величина конкрет- насадок «4- под отрицательным углом атаки ки ыби ается в зависимости 1-.10 . При этом плоскость, проведенная че от скорости вращения вала и свойств кон- рез одно из ребер и биссектрису прилежакретного перемешиваемого материала, щего к нему угла, дополнительной лопасти

Р ей и насадок в противопо- 35 6 и ось симметрии насадок 7 размещены под ложные стороны относительно плоскости отрицательным углом атаки вращения основных лопастей в сочетании с Основная лопасть 3 cíàá>Kåêà размеч ния обеспечивает движение щенными по длине задней относительно напотоков смеси по вертикали в противопо- правлений вращения грани форсунками ложных направлениях, что в ограниченном 40 14. Насадки 4 и 7 могут быть выполнены в б одит к ее циркуляции, а виде клиновидного тела 15 с треугольным объеме среды приводит к значит еще в ольш и б льшей степени интенсифи- . продольным сечением или четырехугольной процесс перемешиванйя, пирамиды 16. Сопла насадок 4 и 7 и форсунС б новных лопастей разме- ки 14 снабжены клапанами 17, На корпусе щенными по длине задней отйосительно на- 45 установлены патрубок 18, ункер . доза правления вращения грани форсунками тор 20 и затвор 21. позволяет интенсифицировать процесс воз- Устройство работает следующим обрадухововлечения, что актуально-при переме- эом. шивании значительных объемов материала. Корпус смесителя через патрубок 18 заВыполнение насадка в виде четырех- 50 йолняется водойспенообразователем. Клаугольной пирамиды или клиновидного тела паны 17 препятствуют проникновению ольным сечением спо- смешиваемых материалов.в полости насобствует изменению направления потоков садок .и лопастей. Затем приводится во смеси в вертикальном направлении.. вращение вал 2 и из бункера 19 на распреНа фиг,1 изображено устройство для 55 делительный диск поступают сухие компопоризации перемешиваемых,.мэ". е«риалов, ненты или их смесь, которая после общйй вид; на фиг. ф,2-сечение А-Ана фиг.1 распыления попадает в водопенный расна фиг.3 и 4 — разрезы Б-Б и В-B на фиг.2 . теор. соответственно (взаимное расположение Прй вращении вала 2 эа насадками 4 основных лопастей и их насадок, асадок) на фиг,5 и образуется разрежение (кавитационные ка1749050 верны). степень которого пропорциональна скорости движения насадки в обтекающем потоке жидкости, Вследствие разрежения открываются клапаны 17 основных насадок

4 и лопастей 3 и происходит засасывание воздуха иэ полого вала 2, сообщающегося с атмосферой.

Однако, по мере вращения вала 2 смесь увлекается лопастями 3, но вращение смеси тормозится дополнительными лопастями 6 с насадками 7, установленными между плоскостями вращения лопастей 3, снижая тем самым темп падения относительной скорости движения насадок 4 в смеси. Кроме того, лопасти с насадками 7 приводят к дополнительной турбулиэации смеси, способствуя лучшему перемешиванию компонентов и более равномерному распределению воздушных пузырьков.

В этот период клапаны 17 дополнительных насадок 7 закрыты и препятствуют проникновению смеси в полости лопастей 6.

По мере дальнейшего увеличения скорости вращения смеси интенсивность воздухововлечения через насадки 4 йэ подвижных лопастях падает. Однако, рост скорости потока смеси, обтекающей неподвижные лопасти 6, приводит к возникновению зоны разрежения за насадками 7, тогда открываются клапаны 17 насадок 7, при этом засасывается атмосферный воздух и добавки из дозэторэ 20, Засасывание воздуха и добавок проис. ходит тем интенсивнее, чем большей скорости вращения достигает поризуемая смесь.

При вращении смеси в емкости смесителя на частицы смеси действуют в вертикальной плоскости сила тяжести и центростремительная сила. результирую-. щее действие которых приводит к формированию мениска вращения поверхности жидкости, При высоких скоростях вращения величина центростремительных сил значи тельно превосходит силы тяжести, действу.-: ющие на частицы, э при значительной толщине слоя вращения смеси, который формируется особенно в смесителях, диаметр которых превышает их высоту, градиент центростремительных сил может быть сравним и превышать градиент сил тяжести, т,е. возникает эффект центрофугировэния, при котором менее плотные частицы (более крупные пузырьки воздуха) перемещаются к поверхности вращения (к центру), а более плотные (мелкие пузырьки воздуха) — к боковой поверхности смесителя (от центра), т.е, возникает неоднородность поризованной смеси по объему. В смесителях небольшого объема указанная неоднородность значительно снижается за счет интенсивной турбулизации смеси. В смесителях большого объема уровень турбулизации смеси обычно падает и начинает

5 существенно проявляться объемная неоднородность за счет градиентов сил, действующих на частицы, В этом случае устранение неоднородности смеси по объему можно осуществить с помощью оргэни10 зации циркуляции смеси в вертикальной плоскости, которую позволяет осуществить предлагаемая конструкция.

Так ориентация основных лопастей 3 с положительным углом атаки к набегающему

15 потоку приводит к результирующему давлению на смесь, направленному вниз, А ориентация лопастей 6 и насадок 4 с отрицательным углом атаки к набегающему потоку приводит к результирующему давле20 нию на смесь, направленному вверх, Различие в направлениях давления на поток смеси в вертйкальной плоскости за счет неразрывности потока приводит к циркуляции смеси, при которой частицы смеси

25 движутся в потоке по винтовой линии, соответственно, к повышению однородности смеси по объему.

По достижении заданного уровня поризации смесь выгружают, открыв затвор 21, 30

Формула изобретения

1. Устройство для пориээции перемешиваемых материалов по авт. св. N. 1428590, 35 о т л и ч а ю щ е е с я тем. что, с целью . интенсификации процесса перемешивэния, основные и дополнительные лопасти выполнены трехгранными с поперечным сечением в виде остроугольного треугольника, при40 чем плоскость. проведенная через одно иэ ребер и биссектрису прилежащего к нему угла основной лопасти, расположена под положительным углом атаки 1-10, а дополнительной — под отрицательным углом атаки

45 1-10 к плоскости вращения ocHoBHblx лопастей, при этом ось симметрии насадок основной и дополнительной лопастей размещены под отрицательным углом атаки

1— - 1PO

50 2,Устройствопоп.1,отличающеес я тем, что, с целью интенсификации процесса поризации, каждая основная лопасть снабжена размещенными по длине задней относительно направления вращения грани

55 форсункэми.

3. Устройство по п,1, о т л и ч э ю щ е ес я тем, что насадка выполнена в виде четырехугольной пирамиды или клиновидного тела с треугольным продольным сечением, 1749050

Составитель А. Терентьев

Редактор M. Янкович Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор О. Кундрик

Заказ 2555. Тираж

ВНИИПИ Гы, „, Подписное осударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина 101 и,