Результат интеллектуальной деятельности: ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ ДИСПЕРГАТОР

Изобретение относится к устройствам для непрерывного приготовления смесей сыпучих материалов, содержащих конгломераты, и может быть использовано в пищевой, сельскохозяйственной, химической и других отраслях промышленности.

Известен центробежный смеситель порошкообразных материалов [1], содержащий корпус, загрузочное и разгрузочное устройства, ротор, состоящий из последовательно установленных полых усеченных конусов, высота и угол наклона образующей которых увеличивается от центра ротора к периферии. В этом и заключается основная идея данной конструкции. Частицы компонентов под действием центробежных сил инерции начинают двигаться от центра к периферии по поверхности конуса. Так как они имеют разную массу, размеры, коэффициент трения о поверхность конуса, то скорости и траектории их движения различны, что в результате и обуславливает процесс смешения. Траектории движения частиц также зависят от угла подъема конуса. В силу этого ротор смесителя состоит из трех различных конусов. Пройдя последовательно все три конуса, сыпучая смесь поступает на дно корпуса, где разгрузочными лопастями удаляется через патрубок. Смеситель непрерывного действия (СНД) данной конструкции характеризуется недостаточной интенсивностью, так как в нем не предусмотрены рециркуляция и диспергирование смеси.

Известен также центробежный смеситель порошкообразных материалов [2], содержащий корпус, устройства загрузки и выгрузки материалов, вал, ротор, состоящий из трех конусов выполненных из материалов, коэффициент трения которых уменьшается по мере удаления конусов от центральной части ротора, лопасти для выгрузки смеси из аппарата.

Технический недостаток данного центробежного смесителя заключается в недостаточно интенсивном силовом воздействии на перерабатываемые материалы, содержащие конгломераты, вследствие чего в таком устройстве сложно получить конечный продукт высокого качества. Центробежные силы, приложенные к частицам материала, имеют в этих аппаратах однонаправленные воздействия.

Технической задачей является улучшение качества готовой смеси за счет добавления новому смесителю диспергирующей способности, повышающей эффективность протекания процесса смешивания сыпучих материалов. Для достижения этой цели в основание ротора СНД установлен конический нож с четырьмя режущими кромками, а на верхних кромках среднего и внешнего конусов установлены по четыре диспергирующих ножа, расположенных в шахматном порядке.

На фиг.1 изображен в разрезе общий вид центробежного смесителя непрерывного действия; на фиг.2 - изометрическая проекция всего аппарата, выполненного в разрезе.

Смеситель состоит из следующих элементов: вертикального (сужающегося книзу) конического корпуса 1, крышки 2, на которой имеется загрузочный патрубок 3. В нижней части корпуса установлен разгрузочный патрубок 4, подшипниковый узел 5, в котором закреплен вал 6. На валу крепится ротор, состоящий из диска 7 и полых усеченных конусов (внутреннего 8, среднего 9, внешнего 10), расположенных основаниями книзу. В основании внутреннего конуса 8 расположен конический нож с четырьмя лопастями 11. На верхних кромках среднего и внешнего конусов 9 и 10 имеется по четыре диспергирующих ножа 12, расположенных в шахматном порядке. Также на валу установлены разгрузочные лопасти 13.

Работа смесителя осуществляется следующим образом. Исходные сыпучие компоненты подаются через загрузочный патрубок 3 на вращающийся конический нож с четырьмя лопастями 11, который разрушает содержащиеся в них конгломераты. Затем разрыхленные и частично измельченные компоненты под действием центробежной силы движутся снизу вверх по внутренней поверхности внутреннего конуса 8. Далее смесь сбрасывается на поверхность среднего конуса 9, дойдя до его периферии, материалопотоки и оставшиеся конгломераты сталкиваются с диспергирующими ножами 12, где происходит дополнительное разрушение и смешивание сыпучих компонентов. Затем измельченные и смешанные материалопотоки попадают на поверхность внешнего конуса 10, в котором происходит аналогичный процесс смешивания и диспергирования. Под действием центробежных сил готовая смесь выбрасывается через верхнее основание конуса 10, поступает в нижнюю часть корпуса 1 и выводится из аппарата разгрузочной лопастью 13 через патрубок 4.

Интенсификация процессов смешивания и диспергирования сыпучих компонентов, содержащих конгломераты, достигается путем многократного разрушения последних, за счет установки конического и диспергирующих ножей. В результате этого процесс смешивания проходит в тонких разреженных слоях, благодаря чему удается:

- добиться удельной равномерной загрузки конусов ротора, что способствует равной толщине слоя материала на них;

- достичь того, что процесс смешивания происходит на уровне микрообъемов и отдельных частиц.

Литература

1. А.с. СССР 997776, МКИ B01F 7/26: В28С 5/16. Центробежный смеситель порошкообразных материалов / А.С.Курочкин, В.Н.Иванец, Г.С.Сулеин, А.А.Крохалев (СССР) - опубл. в БИ, 1983, №7.

2. А.с. RU 2174436, МПК С2 B01F 7/26. Центробежный смеситель порошкообразных материалов / Г.Г. Соломатин, В.И.Пындак, 2000 г.