Смеситель сыпучих материалов - SU1708398A1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при смешении порошкообразных материалов .

Целью изобретения является повышение эффекта смешения за счет распределения сыпучего материала -между отсеками в процессе загрузки и обеспечения различной объемной скорости истечения сыпучего материала из каждого отсека при выгрузке.

На фиг.1 показан смеситель сыпучих материалов: на фиг.2 - разре А-А на фиг.1.

Смеситель состоит из цилиндрического корпуса 1 с коническим днщем 2. Внутри корпуса 1 размещены вертикальные радиальные перегородки 3-5, нижние кромки которых расположены на одном уровне. Эти перегородки образуют отсеки 6 (отсек между перегородками 3 и 4), 7 (отсек между перегородками 4 и 5). 8 (отсек между перегородками 5 и 3). Нижние части перегородок 3-5 наклонены к горизонтали под углом, который всегда больше угла естественного откоса перемешиваемого сыпучего материала, чтобы обеспечить свободное ссыпание сыпучего материала .с поверхЦости нижних частей перегородок 3-5, при опорожнении смесителя. Так, нижняя часть перегородок 4 и 5 наклонена к горизонтали под углом 90°, а часть 9 перегородки 3 наклонена к горизонтали под углом меньше 90°. Выбор наклона нижних частей перегородок определяется требуемым соотношением живых сечений отсеков 6-8 на уровне нижних кромок перегородок 3-5. Живые сечения каждого отсека на уровне нижних и верхних кромок радиальных перегородок различны. На фиг.2 показано, что живые сечения отсеков 6-8 у верхних кромок перегородок 3-5, равны, а у нижних кромок этих же пер.егородок различны. Конструкция смесителя допускает различие живых сечений отсеков 6-8 у верхних кромок перегородок 3-5 при paB.eHct&e живых сечений этих же отсеков у нижних кромок этих же перегородок. Таким образом, соотношения живых сечений отсеков на уровне нижних и верхних кромок радиальных перегородок различны.. Перегородки 4 и 5 имеют отверстия 10, размещенные по вертикали. На фиг.1 отверстия в перегородках размещены одно над другим, но такое размещение не является обязательным. Равномерность распределения отверстий 10 по вертикали также не обязательна. Минимальное число и размер отверстий определяется из условия максимально допустимой нагрузки на перегородки при заполнении смесителя сыпучим материалом. Верхняя часть смесителя оборудована патрубком 11 для загрузки сыпучего материала и патрубком 12 для дыхания аппарата . Коническое днище снабжено патрубком 13 для выгрузки сыпучего материала. Смеситель может работать в режиме периодической и непрерывной эксплуатации. При периодической работе смесителя неоднородный сыпучий материал загружают в аппарат м.ерез патрубок 11 в отсек 6, образованный двумя внутренними перегородками 3 и 4. Уровень сыпучего материала в этом отсеке поднимается до нижнего отверстий 10 в перегородке 4, через которое сыпучий материал заполняет отсек 7, огражденный перегородками 4 и 5, до нижнего .отверстия 10 в перегородке 5, а затем через нижнее отверстие 10 в перегородке 5 заполняет отсёк 8, ограниченный перегородками 5 и 3. Затем процесс заполнения отсека б и смежных отсеков через лежащее выше отверстие 10 повторяется б течение всего процесса загрузки смесителя. Вытесняемый из аппарата газ удаляется через дыхательный патрубок 12. После окончательного запоя ; нения смесителя процесс загрузки прекращают/ Таким образом, в процессе загрузки происходит перераспределение необхрдимого сыпучего материала как по вертикали -I в каждом отсеке, так и по горизонтали между отсеками. Причем этот процесс не зависит от объема загружаемого материала, если уровень сыпучего материала превышает нижние отверстия в перегородках 4 и 5, что невозможно реализовать в реконструкциипрототипе , где заполнение сыпучим материалом каждого последующего отсека возможно только после полного заполнений предыдущего отсека. Кроме того, наряду с перераспределением сыпучего- материала между отсеками происходит и перемешивание частиц в тонком слое,, движущихся через отверстия из отсека в отсек. Вь1гружают сыпучий материал через патрубок 13. Сыпучий материал, поступающий самотеком под действием силы тяжести к выгрузочному патрубку 13 из всех отсеков, суммируется и выгружаемая смесь становится более однородной, чем исходная. Различие живых сечений каждого отсека .на уровне нижних и верхних кромок радиальных перегородок обуславливает при одинаковой линейной скорости на уровне нижних кромок перегородок различную объемную скорость истечения сыпучего материала из каждого отсека,. Самая высокая объемная скорость течения сыпучего материала согласно фиг.2 в отсеке 6, ограниченном перегородками 3 и 4, самая низкая - в отсеке 8, ограниченном перегородками.5 и 3. В аппарате такой конструкции с большей скоростью будет опорожняться отсек 6. Поэтому, как только уровень сыпучего материала в этом отсеке станет ниже уровня сыпучего материала в отсеке 7, ограниченном, перегородками 4 и 5, часть сыпучего материала через освобож-. дающиеся отверстия 10 в перегородке 4 будет пересыпаться в отсек 6, ограниченный перегородками 3 и 4, Аналогично происходит процесс перераспределения сыпучего материала через отверстия 10 в перегородке 5 из отсека 8, ограниченного перегородками 5 и 4. Различие в объемных скоростях позволяет смешивать частицы сыпучего материала с различными характеристиками, поступающие к выгрузочному патрубку одновременно из разных отсеков с разных уровней. Такое перераспределение сыпучего материала по горизонтали и вертикали при его выгрузке позволяет улучшить эффект смешения и получить более однородную смесь. Таким образом, в смесителе эффект смешения при его периодической работе достигается врезультате предварительного перераспределения сыпучего материала по горизонтали между отсеками и по вертикали. внутри Отсеков в процессе загрузки и усиливается при .наличии наклонных нижних частей вертикальных перегородок за счет дополнительного перераспределения сыпучего материала по вертикали и гори зонтали в процессе выгрузки смеси. При непрерывной работе смесителя неоднородный сыпучий материал непрерывно загружают в аппарат через патрубок 11 в любой отсек 6-8 (допустима подача материала во рсе отсеки сразу), где загружаемый матери-, ал разделяется на 3 параллельных потока, проходит под действием силы тяжести отсеки , на выходе из отсеков потоки объединяются . Смесь выгружают че{эез патрубок 13.,

Уровень сыпучего материала внутри смесителя поддерживают постоянным соблюдая равенство скоростей загрузки и вь грузки материалов.

Соотношение уровней сыпучего материала в отсеках практически остается постоянным , что обусловлено наличием отверстий 10 в радиальных перегородках 4, и 5. Объемная скорость потхжов неодинакова из-за различия вживых сечениях каждого отсека 6-8 на уровне нижних и верхних кромок радиальных перегородок 3-5. Поэтому у нижних кромок перегородок 3-5 встречаются частицы сыпучего материала, поступившие при загрузке в смеситель/в разное время. При выгрузке из смесителя эти потоки смешиваются, что приводит к получению смеси с усредненными характеристиками..

П р и м е р 1 (контрольный по прототипу ). Проводят загрузку 250 т порошка полиэтилена , характеризующегося средним, максимальным и минимальным значениями показателя текучести расплава, соответственно ПТРср 0,77 г/10 мин, ПТРмакс 1,05 г/ТО мин, ПТРмин 0,66 г/10 мин, и: показателем однородности смеси

ПТРмакс - ПТР

мин

R

2ПТРср 1,05-0,66

100%

2 0,77

в известный смеситель, имеющий следующие размеры: диаметр корпуса смесителя, 4,4м; высота цилиндрической части корпуса 1В м; высота конического днища 3,8 м; число внутренних радиальных перегофодок 3 шт; высота перегородок 3-5 17 м; угол, образованный смежными перегородками одинаков и равен 120°. После окончания загрузки полностью выгружают порошок полиэтилена. Выгруженная

смесь характеризуется показателем однородности 12%,,

П р им ер 2, Проводят загрузку и выгрузку порошка полиэтилена аналогично

примеру 1, одйако загрузку осуществляют в смеситель по изобретению, имеющий отверстия диаметром 0.3 м в перегородках 4 и 5, расположенные по вертикали с шагом 2 м от верхней кромки каждой перегородки.

Таким образом, на перегородке 4 выполнено 7 отверстий, на перегородке 5 сОответственно 6 отверстий. Отверстия ,ка

перегородках расположены от оси аппарата

на раестоянии 0,5 м. Нижняя часть перегородки 3 выполнена наклонной под углом 60° к горизонтали так, что отношение площади живого сечения отсека 6, ограниченного перегородками 3 и 4, к площади живого сечения отсека 7. ограниченного перегородками

4 и 5, к площади живого сечения отсека 8, ограниченного перегородками 3 и 5 в плоскости мижних кромок перегородок равно

1,7:1,3:1, а соотношение живых сечений всех отсеков у верхних кромок радиальных

перегородок равно 1:1:1.

Выгружаемая смесь характеризуется

,3%,

: Пример 3. Проводят гомогенизацию аналогично примеру 2, однако живые сечения всех отсеков у нижних кромок перегородок одинаковы, а соотношение живых сечений отсеков 6-8 у верхних кромок перегородок равно соответственно 1,9:1,55:1, Выгружаемая смесь характеризуется

,9%,

П р и м 6 р 4. Проводят гомогенизацию, как в прммере 2, однако процесс ведут непрерывно со скоростью загрузки и выгрузки сыпучего материала 8 т/ч.

Выгружаемая смесь характеризуется ,3%.

П р и м е р 5. Проводят гомогенизацию,

как в примере 3, однако процесс ведут непрерывно со скоростью загрузки и выгрузки

сыпучего материала 8 т/ч. Выгружаемая

смесь характеризуется .5%.

Из примеров 1-5 следует, что использование изобретения позволяет увеличить зффект смешения сыпучего материала по.

сравнению с прототипом. Однородность готовой смеси при гомогенизации в смесителе данной конструкции повышается более чем в 2 раза.,.

Формула изобретения

Смеситель сыпучих материалов, содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем, разделенный на отсеки вертикальными радиальными перегородками , нижние кромки которых расположены

Реферат

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при смеше- нии порошкообразных материалов. Устройство позволяет повысить эффективность смешения. Смеситель сыпучих материалов состоит из цилиндрического корпуса с коническим днищем. Корпус разделен на отсеки вертикальными радиальными перегородками. Нижние кромки перегородок расположены на одном уровне. Нижние части перегородок выполнены наклонными. Угол наклона всегда болъше угла естественного откоса перемешиваемого сыпучего материала. Живые сечения каждого отсека на уровне нижних и верхних кромок радиальных перегородок различны. Подобная конструкция обеспечивает различие в уровнях сыпучего материала в отсеках. Это различие вызывает пересыпание сыпучего материала в соседние отсеки через отверстия, выполненные в перегородках. Перераспределение сыпучего материала по горизонтали и вертикали позволяет улучшить эффект смешения и получить более однородную смесь. 2 ил.сгС

Формула