RU2302285C2 - Рециркуляционный смеситель - Google Patents
Рециркуляционный смеситель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2302285C2 RU2302285C2 RU2005118704/15A RU2005118704A RU2302285C2 RU 2302285 C2 RU2302285 C2 RU 2302285C2 RU 2005118704/15 A RU2005118704/15 A RU 2005118704/15A RU 2005118704 A RU2005118704 A RU 2005118704A RU 2302285 C2 RU2302285 C2 RU 2302285C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- screw
- blades
- chambers
- angle
- shaft
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
Abstract
Изобретение относится к смесительной технике, обеспечивающей получение многокомпонентных смесей, и может быть использовано в различных отраслях промышленности для смешивания сыпучих компонентов. Смеситель содержит горизонтально установленные камеры и расположены в камерах валы, при этом камеры образуют два расположенных в вертикальной плоскости смесительных блока, верхний из которых состоит из одной камеры, а нижний блок состоит из двух. Вал верхней камеры оснащен однозаходными винтовыми лопастями длиной, равной 0,3-0,6 шага винта, повернутыми относительно друг друга на угол 170°-190°. Валы нижних камер оснащены двухзаходными винтовыми лопастями длиной, равной 0,2-0,4 шага винта, повернутыми относительно друг друга на угол 80°-95°. Однозаходные и двухзаходные винтовые лопасти выполнены с прерывистой поверхностью и имеют разное направление винта: для нечетных лопастей со стороны загрузки материала направление винта совпадает с направлением вращения вала, а для четных направление винта противоположно направлению вращения вала. Загрузочные патрубки установлены в верхней камере и каждая из нижних камер имеет разгрузочный патрубок. Винтовые линии однозаходных лопастей могут быть расположены под углом α1=10-35° к горизонтальной оси, а винтовые линии двухзаходных лопастей могут быть расположены под углом α2=5-20° также к горизонтальной оси. Каждая из двух камер нижнего смесительного блока установлена относительно вертикальной оси под углом β=30-45°. Технический результат заключается в достижении равномерного перемешивания смеси, устранении застойных зон и уменьшении габаритных размеров смесителя. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к смесительной технике, обеспечивающей получение многокомпонентных смесей, и может быть использовано в различных отраслях промышленности строительных материалов: керамической, огнеупорной и др., а также может быть использовано в химической, металлургической и др. отраслях промышленности, применяющих смешивание сыпучих компонентов.
Известен двухвальный смеситель с Z-образными лопастями (Рябинин Д.Д., Лукач Ю.Е. Смесительные машины для пластмасс и резиновых смесей. М.: Машиностроение, 1972, с.22, рис.3), содержащий корыто смесителя, Z-образные лопасти, торцовые стенки, крышку, механизм опрокидывания корыта. Недостатки смесителя - ограниченность в применении, периодичность действия и повышенные энергозатраты.
Наиболее близким к заявляемому решению является смеситель [RU 2188064 С1 В01F 7/02], в котором имеется три последовательно расположенные камеры, в первой из которых установлен быстроходный вал с двумя спиралями разного диаметра, а во второй и третьей камерах установлен тихоходный вал, снабженный конусообразными лопастями во второй камере и однозаходным шнеком с очищающей лопастью в третьей. На внутренней поверхности нижней части второй камеры смонтированы вращающиеся трапецеидальные рамные лопасти, имеющие пирамидальные каналы, меньшие основания которых обращены в сторону вращения, а в верхней части второй камеры установлены форсунки для подачи жидких и вязких компонентов, при этом нижняя часть второй камеры имеет конусообразную форму.
Недостатком смесителя является то, что его конструкция не обеспечивает равномерное перемешивание, имеет большие габаритные размеры и застойные зоны.
Задачей изобретения является достижение равномерного перемешивания смеси уменьшение габаритных размеров смесителя и устранение застойных зон. Это достигается за счет создания турбулентного режима движения слоев смешиваемых материалов, а также за счет вертикального расположения смесительных блоков.
Поставленная задача достигается тем, что в смесителе, содержащем горизонтально установленные камеры с загрузочными и разгрузочным патрубками и расположенные в камерах валы, новым является то, что камеры образуют два расположенных в вертикальной плоскости смесительных блока. Верхний из блоков состоит из одной камеры, вал которой оснащен однозаходными винтовыми лопастями длиной, равной 0,3-0,6 шага винта, и повернутыми относительно друг друга на угол 170°-190°, а нижний блок состоит из двух преимущественно параллельно расположенных в горизонтальной плоскости камер меньших диаметров, чем диаметр верхней камеры и сообщенных с ней патрубками. Валы нижних камер оснащены двухзаходными винтовыми лопастями длиной, равной 0,2-0,4 шага винта, и повернутыми относительно друг друга на угол 80°-95°, причем однозаходные и двухзаходные винтовые лопасти выполнены с прерывистой поверхностью и имеют разное направление винта: для нечетных лопастей со стороны загрузки материала направление винта совпадает с направлением вращения вала, а для четных направление винта противоположно направлению вращения вала, при этом загрузочные патрубки установлены в верхней камере и каждая из нижних камер имеет разгрузочный патрубок.
Винтовые линии однозаходных лопастей могут быть расположены под углом α1=10-35° к горизонтальной оси, а винтовые линии двухзаходных лопастей могут быть расположены под углом α2=5-20° также к горизонтальной оси.
Каждая из двух камер нижнего смесительного блока может быть установлена относительно вертикальной оси под углом β=30-45°.
Для верхнего и нижнего смесительного блоков желательно соблюдение следующих соотношений: D1/D2=D1/D3=(1,1-1,5) и n1/n2=n1/n3=(0,2-07),
где D1 - диаметр верхней камеры,
D2 и D3 - диаметры нижних камер,
n1 - частота вращения вала верхней камеры,
n2 и n3 - частота вращения валов нижних камер.
Однозаходные и двухзаходные винтовые лопасти могут быть выполнены из прутков, составляющих винтовые поверхности и установлены относительно друг друга на расстоянии L=(0,15-0,4)S,
где S - шаг винта.
На фиг.1 показан общий вид смесителя. На фиг.2 показан поперечный разрез смесителя.
Смеситель (фиг.1) содержит, 2 расположенных в вертикальной плоскости смесительных блока, верхний из которых состоит из одной верхней камеры, а нижний блок состоит из двух расположенных преимущественно параллельно в горизонтальной плоскости нижних камер. Все камеры расположены горизонтально. Диаметры нижних камер 2 и 3 меньше диаметра верхней камеры 1. Это необходимо для создания в нижних камерах турбулентного движения компонентов. В верхней камере 1 установлены загрузочные патрубки 4, нижние камеры 2 и 3 соединены с верхней камерой 1 патрубками 5 и 6, нижние камеры 2 и 3 содержат разгрузочные патрубки 7 и 8. Верхняя камера 1 содержит вал 9, который имеет отдельный привод (не показан). Вал 9 верхней камеры 1 оснащен однозаходными винтовыми лопастями 10, 11, 12 и 13; длина лопастей составляет 0,3-0,6 шага винта. Все лопасти повернуты относительно друг друга на угол, составляющий 170°-190°. В рассматриваемом случае длина лопасти составляет 0,5 шага винта, а угол поворота лопасти составляет 180°. Если длина лопасти превышает 0,6 шага винта, то наблюдается излишняя турбулизация смешиваемых компонентов, а если длина лопасти меньше 0,3 шага винта, то это приводит к уменьшению продольного воздействия лопастей на смешиваемые компоненты и снижению интенсивности смешивания. Если лопасти повернуты относительно друг друга на угол меньше 170°, то образуются застойные зоны, а при повороте лопастей относительно друг друга на угол больше 190° дестабилизируется процесс смешивания и возникают ударные нагрузки.
Валы 14 нижних камер 2 и 3 оснащены двухзаходными винтовыми лопастями 15, 16, 17 и 18, 19, 20 длиной, равной 0,2-0,4 шага винта, и повернуты относительно друг друга на угол 85°-95°. В рассматриваемом случае длина лопасти равна 0,25 шага винта, а угол поворота лопастей составляет 90°. Если длина лопасти превышает 0,4 шага винта, то наблюдается излишняя турбулизация смешиваемых компонентов, а если длина лопасти меньше 0,2 шага винта то это приводит к уменьшению продольного воздействия лопастей на смешиваемые компоненты и снижению интенсивности смешивания. Если лопасти повернуты относительно друг друга на угол меньше 85°, то образуются застойные зоны, а при повороте лопастей относительно друг друга на угол больше 95° дестабилизируется процесс смешивания и возникают ударные нагрузки. Однозаходные и двухзаходные винтовые лопасти выполнены с прерывистой поверхностью, образованной сквозными отверстиями или разрывами лопасти, это необходимо для равномерного прохода части компонентов сквозь лопасти а следовательно, для достижения равномерного перемешивания смеси. Прерывистая поверхность лопастей может быть выполнена из прутков, составляющих винтовые поверхности, при этом лопасти устанавливают на расстоянии L=(0,15-0,4)S, где S - шаг винта. В рассматриваемом случае лопасти установлены на расстоянии 0,2 шага винта. Установка лопастей на расстоянии меньшем, чем 0,15 шага винта ведет к ухудшению смешивающей способности и увеличению транспортирующей способности лопастей, а установка лопастей на расстоянии большем, чем 0,4 шага винта, приводит к возникновению застойных зон между лопастями. Выполнение лопастей из прутков позволяет упростить изготовление прерывистой поверхности лопастей. Однозаходные и двухзаходные лопасти имеют разное направление винта: для нечетных лопастей со стороны загрузки компонентов смеси направление винта совпадает с направлением вращения вала. Такое расположение лопастей необходимо для создания рециркуляции компонентов смеси.
Если угол наклона винтовой линии однозаходных лопастей к горизонтали выполнить в пределах α1=10°-35°, а угол наклона винтовой линии двухзаходных лопастей выполнить в пределах α2=5°-20°, то это обеспечит наиболее эффективное продольное перемещение смешиваемых компонентов к патрубкам. В рассматриваемом случае угол наклона составляет: для однозаходных лопастей α1=10°, а для двухзаходных лопастей α2=5°. При превышении указанных значений углов возрастает транспортирующая способность лопастей, а перемешивающая способность ухудшается. Выполнение лопастей с углами α1 меньше 10° и α2 меньше 5° ведет к ухудшению качества перемешивания и образованию застойных зон.
Если каждую из двух камер нижнего смесительного блока установить относительно вертикальной оси под углом β=30°-45°, то это обеспечит наиболее эффективный проход компонентов смеси из верхнего блока в нижний. В рассматриваемом случае камеры нижнего смесительного блока установлены относительно вертикальной оси под углом β=40°. При установке смесительных блоков не в вертикальной плоскости, увеличиваются габаритные размеры смесителя и ухудшается прохождение компонентов смеси из одного блока в другой. При установке камер нижнего смесительного блока на угол меньше 30° возрастает высота смесителя, а на угол больше 45° возможно забивание патрубков 5 и 6 компонентами смеси.
Если для верхнего и нижнего смесительных блоков соблюсти следующие соотношения: D1/D2=D1/D3=(1,1-1,5) и n1/n2=n1/n3=(0,2-0,7),
где D1 - диаметр верхней камеры,
D2 и D3 - диаметры нижних камер,
n1 - частота вращения вала верхней камеры,
n2 и n3 - частота вращения валов нижних камер,
то это позволит создать наиболее эффективные режимы работы верхнего и нижнего блоков. В рассматриваемом случае D1/D2=D1/D3=1,3 а n1/n2=n1/n3=0,4. При значениях D1/D2=D1/D3 меньших 1,1 и n1/n2=n1/n3 меньших 0,2 нарушается режим работы нижнего смесительного блока, что приводит к расслоению компонентов смеси. При значениях D1/D2=D1/D3 больших 1,5 и n1/n2=n1/n3 больших 0,7 нарушается режим работы верхнего смесительного блока, возможна излишняя турбулизация компонентов смеси, что может привести к сегрегации компонентов в нижнем блоке.
Смеситель работает следующим образом.
Исходные сыпучие компоненты, например цемент, песок и пластифицирующая добавка, загружаются в смеситель через загрузочные патрубки 4. Часть компонентов захватывается лопастью 10 и подается к винтовой лопасти 11 в течение времени, за которое вал смесителя 9 поворачивается на угол от 0° до 180°, а другая часть компонентов за счет подпора материала проходит сквозь разрывы лопасти 10 и попадает к винтовой лопасти 11. При повороте от 180° до 360° винтовая лопасть 11 обеспечивает обратный импульс части компонентов в направлении лопасти 10. Этот внутренний рецикл обеспечивается различным направлением винта лопастей 10 и 11. Смешиваемые компоненты за счет подпора материала и за счет вращения лопастей 10, 11 продвигаются через разрывы поверхностей лопастей 10 и 11 к лопасти 12. Часть компонентов захватывается лопастью 12 и подается при повороте вала 9 от 0° до 180° к винтовой лопасти 13, а другая часть компонентов за счет подпора материала проходит сквозь разрывы лопасти 12 и попадает к винтовой лопасти 13. Направление винта лопастей 10 и 12 совпадает с направлением вращения вала 9, а направление лопастей 11 и 13 - противоположно, это необходимо для того, чтобы создать рециркуляцию материала. При повороте от 180° до 360° винтовая лопасть 13 заходом винта возвращает часть компонентов к лопасти 12. Компоненты по мере смешивания, за счет подпора материала, вращения вала 9 и за счет разрывов поверхности лопасти 12 проходят через разрывы поверхности винтовой лопасти 13 и через патрубки 5 и 6 подаются во вторую ступень. Часть компонентов захватывается первым заходом винтовой лопасти 15 и подается к двухзаходной винтовой лопасти 16 в течение времени, за которое вал 14 поворачивается на угол от 0° до 90°, а другая часть компонентов за счет подпора материала проходит сквозь разрывы лопасти 15 и попадает к винтовой лопасти 16. Двухзаходная винтовая лопасть 16 первым заходом ее винта захватывает часть смешиваемых компонентов и в течение времени, за которое вал поворачивается на угол от 90° до 180°, возвращает их к винтовой лопасти 15. При повороте вала 14 на угол от 180° до 270° двухзаходная винтовая лопасть 15 вторым заходом ее винта подает часть компонентов к винтовой лопасти 16, которая возвращает их при повороте вала 14 на угол от 270° до 360° вторым заходом винта в направлении к винтовой лопасти 15, а другая часть компонентов за счет подпора материала проходит сквозь разрывы лопасти 15 и попадает к винтовой лопасти 16. Направление вращения винта лопасти 15 совпадает с направлением вращения вала. Такое перемещение материала необходимо для наиболее эффективного смешивания.
Компоненты по мере смешивания, за счет подпора материала и вращения вала проходят через разрывы в поверхности винтовой лопасти 16, захватываются первым заходом винта двухзаходной винтовой лопасти 17 и подаются при повороте вала 14 на угол от 0° до 90° к двухзаходной винтовой лопасти 18. Лопасть 18 первым заходом винта возвращает часть компонентов к лопасти 17 при повороте вала 14 на угол от 90° до 180°, при повороте вала 14 на углы от 180° до 270° и от 270° до 360° рецикл повторяется. По мере смешивания исходные компоненты за счет подпора материала и вращения вала проходят через разрывы в поверхности винтовой лопасти 18 и захватываются первым заходом винта лопасти 19 и рецикл повторяется. Компоненты по мере смешивания за счет подпора материала и вращения вала 14 проходят через разрывы в поверхности винтовой лопасти 20 и через патрубки 7 и 8 выводятся из смесителя. Направление винтов лопастей 15, 17 и 19 совпадает с направлением вращения вала 14, а лопастей 16, 18 и 20 противоположно. Это необходимо для создания рециркуляции материала. Исходные компоненты подвергаются интенсивному смешиванию винтовыми лопастями. Двукратный внутренний рецикл в первой ступени и четырехкратный во второй позволяют полностью разрушать застойные зоны в смешиваемой среде.
Таким образом, предлагаемая конструкция смесителя позволяет достичь равномерного перемешивания материалов, устранения застойных зон и уменьшения габаритных размеров смесителя.
Claims (5)
1. Рециркуляционный смеситель, содержащий горизонтально установленные камеры с загрузочными и разгрузочным патрубками и расположенные в камерах валы, отличающийся тем, что камеры образуют два расположенных в вертикальной плоскости смесительных блока, верхний из которых состоит из одной камеры, вал которой оснащен однозаходными винтовыми лопастями длиной, равной 0,3-0,6 шага винта, и повернутыми относительно друг друга на угол 170-190°, а нижний блок состоит из двух преимущественно параллельно расположенных в горизонтальной плоскости камер меньших диаметров, чем диаметр верхней камеры, и сообщенных с ней патрубками, при этом валы нижних камер оснащены двухзаходными винтовыми лопастями длиной, равной 0,2-0,4 шага винта, и повернутыми относительно друг друга на угол 80-95°, кроме того, однозаходные и двухзаходные винтовые лопасти выполнены с прерывистой поверхностью и имеют разное направление винта: для нечетных лопастей со стороны загрузки материала направление винта совпадает с направлением вращения вала, а для четных направление винта противоположно направлению вращения вала, при этом загрузочные патрубки установлены в верхней камере и каждая из нижних камер имеет разгрузочный патрубок.
2. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что винтовые линии однозаходных лопастей расположены под углом α1=10-35° к горизонтальной оси, а винтовые линии двухзаходных лопастей расположены под углом α2=5-20° также к горизонтальной оси.
3. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что каждая из двух камер нижнего смесительного блока установлена относительно вертикальной оси под углом β=30-45°.
4. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что для верхнего и нижнего смесительного блоков возможно соблюдение следующих соотношений D1/D2=D1/D3=(1,1-1,5) и n1/n2=n1/n3=(0,2-0,7), где D1 - диаметр верхней камеры; D2 и D3 - диаметры нижних камер; n1 - частота вращения вала верхней камеры; n2 и n3 - частота вращения валов нижних камер.
5. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что однозаходные и двухзаходные винтовые лопасти выполнены из прутков, составляющих винтовые поверхности, и установлены относительно друг друга на расстоянии L=(0,15-0,4)S, где S - шаг винта.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005118704/15A RU2302285C2 (ru) | 2005-06-16 | 2005-06-16 | Рециркуляционный смеситель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005118704/15A RU2302285C2 (ru) | 2005-06-16 | 2005-06-16 | Рециркуляционный смеситель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2302285C2 true RU2302285C2 (ru) | 2007-07-10 |
Family
ID=38316777
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005118704/15A RU2302285C2 (ru) | 2005-06-16 | 2005-06-16 | Рециркуляционный смеситель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2302285C2 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD583Z (ru) * | 2012-06-11 | 2013-08-31 | Технический университет Молдовы | Смеситель циклического действия |
MD748Z (ru) * | 2013-05-31 | 2014-10-31 | Технический университет Молдовы | Гравитационный смеситель циклического действия |
MD747Z (ru) * | 2013-05-31 | 2014-10-31 | Технический университет Молдовы | Смеситель циклического действия |
MD815Z (ru) * | 2014-01-21 | 2015-06-30 | Технический университет Молдовы | Смеситель циклического действия |
MD883Z (ru) * | 2014-06-06 | 2015-09-30 | Технический университет Молдовы | Смеситель циклического действия |
RU2788202C1 (ru) * | 2022-05-13 | 2023-01-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Рециркуляционный смеситель комбинированного действия |
-
2005
- 2005-06-16 RU RU2005118704/15A patent/RU2302285C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD583Z (ru) * | 2012-06-11 | 2013-08-31 | Технический университет Молдовы | Смеситель циклического действия |
MD748Z (ru) * | 2013-05-31 | 2014-10-31 | Технический университет Молдовы | Гравитационный смеситель циклического действия |
MD747Z (ru) * | 2013-05-31 | 2014-10-31 | Технический университет Молдовы | Смеситель циклического действия |
MD815Z (ru) * | 2014-01-21 | 2015-06-30 | Технический университет Молдовы | Смеситель циклического действия |
MD883Z (ru) * | 2014-06-06 | 2015-09-30 | Технический университет Молдовы | Смеситель циклического действия |
RU2788202C1 (ru) * | 2022-05-13 | 2023-01-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Рециркуляционный смеситель комбинированного действия |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2302285C2 (ru) | Рециркуляционный смеситель | |
US7748653B2 (en) | Method and apparatus for treating materials or mixtures of materials | |
WO2004103663A1 (ja) | 混合撹拌機、混合撹拌方法及び石膏ボード製造方法 | |
KR20130038800A (ko) | 순환식 분산 시스템 및 순환식 분산 방법 | |
CN105643797B (zh) | 回转式预加水搅拌砂浆贮罐 | |
CN103192453A (zh) | 高效砂浆滚动式自动搅拌机 | |
JP6583541B2 (ja) | 粉粒体と粘性液体の連続混練装置、システム及び連続混練方法 | |
CN213563456U (zh) | 一种单轴卧式振动搅拌装置 | |
JP2002105980A (ja) | 連続固化処理装置 | |
CN210753237U (zh) | 一种卧螺离心机 | |
RU2188064C1 (ru) | Смеситель | |
CN211034092U (zh) | 一种自混合搅拌式防堵塞螺旋输送机 | |
CN210332342U (zh) | 一种三螺旋锥形混合机 | |
CN208771342U (zh) | 一种建筑施工用物料混合装置 | |
CN208359067U (zh) | 一种陶瓷原料化浆机 | |
CN213002468U (zh) | 一种连续混砂机 | |
CN213002469U (zh) | 一种混砂机 | |
CN113842806A (zh) | 一种纸箱胶的分层制胶装置 | |
CN212523946U (zh) | 低温油层炮眼封堵剂复配单元 | |
KR102525112B1 (ko) | 전처리용 혼합 교반기, 석고 슬러리 제조 장치, 건축용 면재 제조 장치, 전처리 소석고 제조 방법, 석고 슬러리 제조 방법, 건축용 면재 제조 방법 | |
RU2050961C1 (ru) | Барабанный смеситель непрерывного действия | |
CN209718134U (zh) | 一种压砖机的上料搅拌装置 | |
JPS5845725A (ja) | 混合撹拌機 | |
RU2812190C1 (ru) | Смеситель сыпучих материалов | |
RU2812190C9 (ru) | Смеситель сыпучих материалов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080617 |