Результат интеллектуальной деятельности: Смеситель микродобавок

Изобретение относится к технике для смешивания микродобавок при приготовлении комбикормов.

Известен смеситель (а.с. СССР №1664384, МКИ B01F 7/16, Б.И. №27 23.07.91), содержащий корпус, в котором с возможностью вращения смонтирован вертикальный вал с прикрепленными к нему двумя ярусами лопастей. Лопасти верхнего яруса установлены под углом к горизонтальной плоскости, а на их торцах установлен отражатель, выполненный в виде втулки, нижняя часть которой расположена между лопастями верхнего и нижнего ярусов, а верхняя часть выступает над лопастями верхнего яруса на величину не менее 0,01 длины втулки. Лопасти нижнего яруса установлены напротив лопастей верхнего яруса с противоположным наклоном относительно горизонтальной плоскости. Участок вертикального вала выполнен в виде переменного, расширяющегося вниз сечения, а сам соединен через ременную передачу с приводным двигателем.

Недостатком данного типа смесителя является низкое качество приготавливаемой смеси, низкая работоспособность при малой степени заполнения емкости, малая производительность, невозможность распределения смеси компонентов с микродолей в рецептуре.

Известен смеситель (а.с. СССР №1653815, МКИ B01F 7/18, Б.И. №21 07.06.91), содержащий цилиндрический корпус, внутри которого расположено перемешивающее устройство, состоящее из вращающегося вертикального вала и укрепленных на нем по высоте рядами наклонных лопастей, имеющих вогнутую рабочую поверхность большего радиуса, что обеспечивает наиболее полный захват смешиваемых компонентов и создает направленный поток к наклонным отражателям. Лопасти расположены под углом атаки: первая - 30°, вторая - 35°, третья - 40°, четвертая 45°. На корпусе смесителя жестко закреплены отражатели под углами 45, 50, 55 и 55°, углы установки отражателей строго скорректированы и могут изменяться в пределах 5°.

Недостатками данного смесителя являются невозможность получения смеси с высокой однородностью из-за резких перепадов скоростей потоков, высокая энергоемкость процесса.

Известен смеситель (патент на изобретение №2009711, МКП B01F 7/16, B01J 2/10, 30.03.1994), содержащий вертикальный корпус с патрубками для подачи исходного сырья и разгрузки смеси, концентрически размещенный в корпусе приводной вал с укрепленными на нем лопатками. Корпус выполнен с образованием камер бочкообразной формы, размещенных одна под другой, причем число камер выбирается равным числу получаемых смесей. Патрубки для подачи исходного сырья установлены в верхних частях, для разгрузки смеси - в нижних частях и боковых стенках каждой из камер, а лопасти размещены в каждой из камер. Патрубки для разгрузки смеси установлены на боковых стенках и размещены тангенциально относительно корпуса смесителя.

Недостатками данного смесителя являются невозможность распределения смеси компонентов с микродолей в рецептуре, низкое качество приготавливаемой смеси.

Из известных наиболее близким по технической сущности (прототип) является смеситель микродобавок (патент на изобретение №2332253, МПК B01F 7/16, A23N по заявке 2007112234, 27.08.2008), который состоит из рамы, на которой установлен корпус, внутри которого закреплены последовательно три цилиндрические емкости, через которые проходит центральный вал с закрепленными на нем мешалками с лопастями, при этом лопасти выполнены из прутка круглого сечения и имеют Г-образную форму. Все емкости имеют выгрузные окна, снабженные заслонкой, открывающиеся при помощи рукояток, кроме того, корпус снабжен выгрузным окном с заслонкой и лотком для отгрузки готовой смеси. Над корпусом установлен бункер с заслонками для загрузки исходными микродобавками и наполнителем смеси, разделенный на четыре секции, причем малая секция бункера соединена гибким шлангом с наименьшей емкостью смесителя, а наибольшая - с корпусом, остальные емкости соединены соответственно. Привод смесителя микродобавок осуществляется посредством клиноременной передачи от электродвигателя.

Недостатком указанного смесителя является то, что при частотах вращения более 1000 оборотов под действием силы инерции лопастей и материала лопасти прижимаются и истираются о внутренние стенки емкости, при этом вертикальное расположение лопастей увеличивает площадь лобового сопротивления и не способствует отводу материала вверх вдоль стенок емкости, затрудняя циркуляцию и смешивание компонентов.

Заявленное изобретение направлено на устранение вышеотмеченных недостатков известного устройства. От его использования может быть получен следующий технический результат: расположение подобным образом лопастей способствует улучшению циркуляции материала смеси в емкости, что сокращает длительность смешивания компонентов и повышает качество смеси.

Указанный технический результат достигается за счет применения смесителя микродобавок, содержащего раму, на которой установлен корпус, внутри которого закреплены последовательно три цилиндрические емкости, через которые проходит центральный вал с закрепленными на нем мешалками с лопастями, выполненными, например, из прутка круглого, шестигранного или квадратного профиля. Все цилиндрические емкости имеют выгрузные окна, снабженные заслонками, открывающиеся при помощи рукояток, кроме того, корпус снабжен выгрузным окном с заслонкой для отгрузки готовой смеси. Над корпусом установлен бункер с заслонками для загрузки исходными микродобавками и наполнителем смеси. Привод смесителя микродобавок осуществляется посредством клиноременной передачи от электродвигателя. Лопасти имеют Г-образную форму и наклонены относительно оси вала 6 на угол α=20…50°, а между собой образуют V-образную воронку с углом β=40…100°, при этом концы лопастей отогнуты к валу на угол γ=5…15°.

Графические материалы.

На фиг. 1 изображен смеситель микродобавок.

Смеситель микродобавок (фиг. 1) содержит раму 1, на которой установлен корпус 2, внутри которого закреплены последовательно три цилиндрические емкости 3, 4, 5, через которые проходит центральный вал 6 с закрепленными на нем мешалками с лопастями 7, выполненными, например, из прутка круглого, шестигранного или квадратного профиля. Все цилиндрические емкости 3, 4, 5 имеют выгрузные окна 8, снабженные заслонками 9, открывающиеся при помощи рукояток 10, кроме того, корпус 2 снабжен выгрузным окном с заслонкой 11 для отгрузки готовой смеси. Над корпусом 2 установлен бункер 12 с заслонками 13 для загрузки исходными микродобавками и наполнителем смеси. Привод смесителя микродобавок осуществляется посредством клиноременной передачи 14 от электродвигателя 15. Лопасти 7 имеют Г-образную форму и наклонены относительно оси вала 6 на угол α=20…50°, а между собой образуют V-образную воронку с углом β=40…100°, при этом концы лопастей отогнуты к валу на угол γ=5…15°.

Работа смесителя микродобавок происходит следующим образом: предварительно включаем привод мешалок и заполняем секции бункера 12, соблюдая пропорции компонентов смеси в соответствии с рецептом. При этом компоненты, входящие в состав смеси с долей меньше 2…15%, считают добавками, а оставшуюся часть - наполнителем. Добавки и часть наполнителя засыпаются в малую секцию бункера. Остальные секции бункера 12 заполняются другими компонентами смеси. Поступление компонентов в смесительную емкость 5 осуществляется после открытия соответствующей заслонки 13 бункера. Компоненты в малой емкости смесителя начинают перемешиваться при начале поступления их в цилиндрические емкости смесителя микродобавок. Наличие центробежных сил при воздействии лопасти Г-образной формы на компоненты способствует перемещению компонентов первичной смеси к периферии емкости, а затем вверх по ее стенкам. Наличие наклона лопастей относительно оси вала 6 на угол α=20…50° и на угол γ=5…15° способствует подбросу материала лопастями, способствуя улучшению циркуляции материала в емкости. При воздействии центробежных сил на лопасти и материал, концы лопастей смещаются к периферии, уменьшая зазор между лопастью и внутренними стенками емкости. Наличие отгиба лопастей препятствует их трению о стенки емкости. После завершения перемешивания первичная смесь из малой емкости 5 выгружается в следующую цилиндрическую емкость 4, для чего открывается соответствующая заслонка 9 малой емкости при помощи рукоятки 10, а также открывается заслонка 13 второй секции бункера. В результате во вторую емкость 4 смесителя дополнительно поступает наполнитель из второй секции бункера и первичная смесь. После перемешивания компонентов полученная смесь поступает в следующую цилиндрическую емкость 3, где осуществляется аналогичный процесс. Смесь, полученная в последней цилиндрической емкости 3, поступает в корпус 2, где таким же образом происходит окончательное перемешивание смеси. Полученный готовый продукт отгружается путем открытия заслонки 11.