Смеситель сыпучих материалов периодического действия

Изобретение относится к смесителям и может быть использовано для смешения сыпучих материалов в комбикормовой промышленности. Смеситель содержит цилиндрический бункер с коническим днищем и крышку, загрузочное и выгрузное устройства, шнек, размещенный в кожухе, ротор, отражатели, питатель. Нижние концы отражателей размещены ниже верхнего торца кожуха шнека на определенную величину. Технический результат состоит в повышении качества смешения компонентов сыпучих материалов. 2 ил.

 

Изобретение относится к смесителям и может быть использовано для смешения сыпучих материалов в комбикормовой промышленности.

Известен смеситель нанопорошков с сыпучими материалами (патент РФ №2333032, кл. B01F 3/18, 2008 г.), включающий цилиндрический корпус с коническим днищем, загрузочное и выгрузное устройства, роторный разбрасыватель, инжектор подачи нанопорошка, форсунку.

Недостатком известного смесителя является низкое качество смешения компонентов из-за отсутствия операции активного механического перемешивания при случайном формировании падающего потока сыпучего материала и нерегламентированного распределения нанопорошка форсункой по объему смесителя.

Известен смеситель (патент РФ №2217226, кл. B01F 7/24, 15/02, 2003 г.), содержащий цилиндрический бункер с коническим днищем, загрузочное и выгрузное устройства, шнек, размещенный в кожухе, усреднительную скатную поверхность в виде усеченного конуса (выбран в качестве прототипа).

Недостатком известного смесителя является низкое качество смешения компонентов сыпучих материалов из-за того, что усреднительная скатная поверхность подает сыпучий материал после каждого цикла смешения его шнеком в один кольцевой объем цилиндра. При повторных циклах смешения к шнеку подается материал из других кольцевых объемов цилиндрического бункера, где компоненты сыпучих материалов в предыдущих циклах не смешивались, поэтому в объем конического днища (зону захвата сыпучего материала шнеком) поступают слои с различным содержанием смешиваемых компонентов, что удлиняет продолжительность процесса смешения при заданных показателях качества процесса.

Цель изобретения - повышение качества смешения компонентов сыпучих материалов.

Поставленная цель достигается тем, что в смесителе, содержащем цилиндрический бункер с коническим днищем и крышкой, загрузочное и выгрузное устройства, шнек, размещенный в кожухе, ротор, питатель, согласно изобретению к крышке цилиндрического бункера по кольцевым рядам прикреплены отражатели, нижние концы которых размещены ниже верхнего торца кожуха вертикального шнека на величину

Δh_i>g(R_i-R₀)²/2V² _,

где g - ускорение свободного падения;

R_i - расстояние от оси вращения вертикального шнека до i-го кольцевого ряда отражателей;

R₀ - радиус ротора;

V - радиальная скорость частиц сыпучего материала, отбрасываемого ротором,

а число отражателей в i-м ряду пропорционально R_i.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фигуре 1 показан общий вид смесителя периодического действия, на фигуре 2 - вид А на фигуре 1.

Смеситель сыпучих материалов периодического действия содержит цилиндрический бункер 1 с коническим днищем 2 и крышкой 3, загрузочное 4 и выгрузное 5 устройства, шнек 6, размещенный в кожухе 7, ротор 8, отражатели 9, питатель 10.

Смеситель сыпучих материалов периодического действия работает следующим образом. Основные компоненты смеси поступают в цилиндрический бункер 1 через загрузочное устройство 4, а премиксы загружают в питатель 10. Далее включают шнек 6, который захватывает смешиваемые компоненты и перемещает их по кожуху 7 вверх до ротора 8. Ротор 8, вращаясь, разбрасывает частицы смешиваемых компонентов в горизонтальной плоскости с некоторой радиальной скоростью V. По мере радиального перемещения частицы смешиваемых компонентов сталкиваются с отражателями 9, размещенными в i-х кольцевых рядах, и опускаются вниз, распределяясь по плоскости поперечного сечения цилиндрического бункера 1. При отборе шнеком 6 новых порций смешиваемых компонентов из конического днища 2 и питателя 10 предварительно смешанные компоненты в верхних слоях опускаются вниз, где повторно захватываются шнеком 6 и по кожуху 7 подаются к ротору 8. Процесс смешения компонентов повторяется необходимое количество циклов до достижения требуемого качества их смешения, после чего смесь компонентов выпускают через выгрузное устройство 5.

Наличие отражателей 9 в предлагаемом смесителе сыпучих материалов периодического действия обеспечивает в сравнении с прототипом более равномерное распределение частиц смешиваемых компонентов по плоскости поперечного сечения цилиндрического бункера 1. Это создает благоприятные условия для повышения качества смешения компонентов при равной продолжительности процесса, так как в сравниваемом устройстве срединный кольцевой слой перемешивается избыточно, а остальные - недостаточно. Промежуток времени t_i движения частиц смешиваемых компонентов от ротора до отражателей 9 в i-м кольцевом ряду определяется известным уравнением t_i=(R_i-R₀)/V. За этот промежуток времени частицы смешиваемых компонентов под действием гравитационных сил опускаются на величину Δh_i=gt_i ²/2 относительно верхнего торца кожуха 7 шнека 6. Откуда следует, что ограничение движения частиц смешиваемых компонентов отражателями i-го кольцевого ряда гарантируются условием Δh_i>g(R_i-R₀)²/2V². Число отражателей 9 в i-ом кольцевом ряду пропорционально R_i, так как объем любого i-го кольцевого слоя сыпучего материала, равного радиальному размеру (равной толщины), пропорционален R_i. Поэтому увеличивающееся число отражателей 9 с ростом R_i при их равных геометрических размерах обеспечивает равномерное распределение смешиваемых компонентов по поперечному сечению цилиндрического бункера 1, что создает предпосылки повышения качества процесса при прочих равных условиях.

Смеситель сыпучих материалов периодического действия, содержащий цилиндрический бункер с коническим днищем и крышкой, загрузочное и выгрузное устройства, шнек, размещенный в кожухе, ротор, питатель, отличающийся тем, что к крышке цилиндрического бункера по кольцевым рядам прикреплены отражатели, нижние концы которых размещены ниже верхнего торца кожуха вертикального шнека на величину:
Δh_i>g(R_i-R₀)²/2V²,
где g - ускорение свободного падения;
R_i - расстояние от оси вращения вертикального шнека до i-го кольцевого ряда отражателей;
R₀ - радиус ротора;
V - радиальная скорость частиц сыпучего материала, отбрасываемого ротором, при этом число отражателей в i-м ряду пропорционально расстоянию от оси вращения вертикального шнека до i-го кольцевого ряда отражателей.