Результат интеллектуальной деятельности: ЛОПАСТНОЙ СМЕСИТЕЛЬ

Техническое решение относится к области устройств для смешивания различных сыпучих материалов и жидких сред и может найти применение в химической, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности.

Известен циркуляционный лопастной смеситель [1], содержащий корпус, внутри которого размещено перемешивающее устройство в виде ротора, состоящего из верхней мешалки в виде кольца с двумя радиальными лопатками и нижней лопастной мешалки с двумя радиальными лопатками, отогнутыми в сторону, противоположную вращению. Недостатком данного смесителя является низкая производительность и качество получаемой смеси, а также образование воронки внутри корпуса, выбрасывание и налипание материала на крышку смесителя.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является лопастной смеситель [2], содержащий привод, перемешивающее устройство с мешалкой, смонтированные в литом корпусе привода. Корпус смесителя представляет собой цилиндрический бак. В момент загрузки и процесса смешения верхняя кромка корпуса смесителя плотно соединяется с цилиндрической канавкой конического раструба, прикрепленного к корпусу привода. Материал в корпус смесителя загружается через штуцер, укрепленный в коническом раструбе. К недостаткам данного устройства можно отнести следующие: наличие застойных зон в корпусе смесителя, невозможность приготовления высоковязких составов, длительность процесса смешения компонентов и недостаточное качество получаемой смеси.

Предлагаемое техническое решение позволяет повысить качество получаемой смеси и производительность смесителя за счет исключения застойных зон в рабочем объеме смесителя и интенсификации процесса смешивания компонентов при использовании вращающихся мешалок, находящихся внутри цилиндрической емкости, и кругового движения емкости относительно мешалок и корпуса.

Предложенный смеситель содержит вертикально расположенные на направляющих станины корпус с патрубками, привод и перемешивающее устройство, состоящее из валов с мешалками, помещенное внутри цилиндрической емкости, имеющей возможность вертикального перемещения, емкость устанавливается на вращающемся столе, оснащенном механизмом подъема, и совершает круговое движение относительно корпуса и перемешивающего устройства, при этом емкость вращается в противоположном направлении относительно вращения периферийных мешалок, механизм подъема емкости и стола выполнен в виде гидроцилиндра. Окружная скорость вращения емкости составляет не более 0,1 м/с. Емкость установлена с зазором до 10 мм относительно нижнего фланца корпуса.

Использование в смесителе перемешивающего устройства, состоящего из вращающихся центральной и периферийных мешалок, и емкости, совершающей вращательное круговое движение относительно корпуса и перемешивающего устройства, позволяет обеспечить интенсивное перемешивание компонентов смеси и исключить образование застойных зон в рабочем объеме емкости смесителя. Вращение емкости в противоположном направлении относительно периферийных мешалок интенсифицирует процесс перемешивания компонентов смеси около стенок емкости. Применение гидроцилиндра для перемещения емкости и поворотного стола обеспечивает их плавное движение и точное расположение под корпусом смесителя, при этом возможен подъем и опускание емкости практически любого объема и веса. Увеличение скорости вращения емкости более 0,1 м/с вызывает волну смешиваемых компонентов возле края цилиндрической стенки емкости, что может привести к частичному выбросу смеси из емкости. Увеличение зазора между емкостью и корпусом более 10 мм приводит к значительному пылению сыпучего материала из емкости во время загрузки и перемешивания компонентов.

Сущность технического решения поясняется фиг. 1, где показан продольный разрез смесителя.

Смеситель состоит из корпуса 1, привода 2, редуктора 3. На валах привода перемешивающего устройства установлены мешалки 4 и 5, соответственно периферийные и центральная. Мешалки имеют сложную геометрическую форму, обеспечивающую эффективное перемешивание компонентов в сопряжении между собой. Редуктор 3 предназначен для передачи вращения от привода 2 к мешалкам 4 и 5. Привод 2 сверху закрыт крышкой 6. Корпус 1 закреплен на направляющих 7. На крышке 6 установлен мотор-редуктор 8, обеспечивающий вращение мешалок. К верхнему фланцу корпуса 1 крепится привод 2. Под нижним фланцем корпуса располагается емкость 9 для приготовления смеси на поворотном столе 10, в которой находятся компоненты смеси и размещаются мешалки. Вращение стола 10 осуществляется от электродвигателя 11. Емкость 9 перемещается в вертикальном направлении с помощью подъемного механизма 12.

Смеситель работает следующим образом. В емкость 9 смесителя, находящуюся в верхнем положении и соединенную с корпусом 1, через патрубки, расположенные на вертикальной стенке корпуса, загружаются исходные компоненты. Включается мотор-редуктор 8, который через привод 2 передает вращение мешалкам 4 и 5. При вращении мешалок компоненты смеси перемешиваются в емкости 9. Затем включается электродвигатель 11, который обеспечивает круговое вращение стола 10 и установленной на нем емкости 9 относительно мешалок 4 и 5 и корпуса 1. После достижения требуемой степени однородности смеси вращение мешалок и стола прекращаются. Емкость 9 опускается вниз с помощью механизма 12, снимается с перемещаемого стола 10, устанавливается на тележку и передается на следующую технологическую операцию. После выгрузки смеси из емкости 9 цикл технологических операций по приготовлению смеси повторяется.

Использование предлагаемого устройства для смешивания сыпучих материалов и жидких сред и получения новых составов обеспечивает расширение области применения смесителя для различных составов, содержащих как высоковязкие жидкие компоненты, так и сыпучие материалы, повышение однородности смеси вследствие интенсивного смешивания компонентов и исключения застойных зон в рабочем объеме емкости смесителя, а также увеличение производительности смесителя. В настоящее время на кафедре МАХиПП БТИ лопастной смеситель с указанными признаками применяется в научных исследованиях и лабораторной практике по смешиванию сыпучих и жидких композиций для предприятий химической и пищевой отраслей промышленности и получения новых составов.

Список литературы, используемый при составлении заявки

1. Богданов В.В., Торнер Р.В., Красовский В.Н., Регер Э.О. Смешение полимеров. - Л.: Химия, 1979. Стр. 181.

2. Макаров Ю.И. Аппараты для смешения сыпучих материалов. - М.: Машиностроение, 1973. Стр.125-126.