CS252453B2

CS252453B2 - Method of solid particle materials mixing and equipment for realization of this method

Info

Publication number: CS252453B2
Application number: CS803350A
Authority: CS
Inventors: Robert O Hagerty; Jannan G Lee; Yi Kenneth Chang-Han
Original assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1979-05-14
Filing date: 1980-05-14
Publication date: 1987-09-17
Also published as: IN153906B; ZA802480B; CS335080A2; JPS5624033A; IN157988B

Abstract

Gravitační proudová soustava pro míšení částícových materiálů obsahující nově konstruovaná odběrná ústrojí, kterými se částicový materiál průběžně rovnoměrně odebírá z řady míst ve velkokapacitní nádobě. Řešení vychází ze způsobu, při kterém se směšované materiály zavádějí do násypné nádoby s hlavní mísicí trubicí opatřenou otvory a pracující za podmínek neblokovaného toku, a s pomocnými mísícími trubicemi, které jsou rovněž opatřeny otvory a jsou umístěny a dimenzovány pro vytvoření blokovaného toku těmito otvory. Hlavní i pomocné mísicí trubice jsou spojeny v rozšířeném úseku pod hlavní mísicí trubicí pro vedení smíšeného proudu materiálu. Řešení využívá základní principy teorie proudění pevných částic k zajištění přirozené vnitřní samočinné regulace, která umožňuje využití této soustavy v širokém rozsahu rychlostí vypouštění materiálu a druhů částicového materiálu.Gravitational flow system for mixing particulate materials containing newly constructed materials the sampling devices by which the particulate material is continuously removed from a number of locations in a large capacity container. Solution it is based on the way in which it is mixed the materials are introduced into the main hopper a mixing tube provided with openings and working under non-blocked flow conditions, and with auxiliary flows mixing tubes, which are also provided with holes and are located and dimensioned to create a blocked flow through these openings. The main and auxiliary mixing tubes are connected in the extended section below the main mixing tube for conducting a mixed stream of material. Solution uses basic principles of solid flow theory particles to ensure natural intrinsic automatic regulation that makes use of this systems within a wide range of discharge rates material and species of particulate material.

Description

Vynález se týká způsobu směšování pevných částioových materiálů, při kterém se směšované materiály zavádějí do sbíhavé násypné nádoby a jedna část těchto pevných částicových materiálů se odvádí působením tíhy mísící trubicí, která probíhá směrem dolů a v jejíchž stěnách jsou vytvořeny vstupní otvory pro materiál. Vynález se dále týká zařízeni k provádění tohoto způsobu .The present invention relates to a method of mixing solid particulate materials in which the mixed materials are introduced into a converging hopper and one portion of these solid particulate materials is removed by a gravity mixing tube extending downwardly and having material inlet openings in the walls thereof. The invention further relates to an apparatus for carrying out this method.

Provoz zařízení může být buá kontinuální se současným přiváděním a vypouštěním, přičemž v násypné nádobě se udržuje určité množství částicového materiálu, nebo diskontinuální se střídavým plněním a vypouštěním.The operation of the device may be either continuous with simultaneous feeding and discharging, while maintaining a certain amount of particulate material in the hopper, or discontinuously with alternate charging and discharging.

Je známo provádět rovnoměrné směšování pevných částicových materiálů v násypné nádobě a odvádět tento materiál v podstatě stejných množstvích v řadě různých geometricky podobných míst, a převádět tento materiál dolů tíhou řadou vedení a vypouštět tento materiál z každého vedení do sběrného rozvaděče na stejné úrovni, přičemž materiál v rozvaděči může stoupnout až na úroveň, kdy alespoň část vypouštěcích. otvorů je blokována. Zde je nesnadné odebírat materiál z rozvaděče řízenou rychlostí.It is known to uniformly mix solid particulate materials in a hopper and divert this material in substantially the same amounts at a number of different geometrically similar locations, and to transfer this material down through a heavy row of lines and to discharge this material from each line to a manifold at the same level. in the switchboard can rise to a level where at least part of the drain. holes is blocked. Here, it is difficult to remove material from the cabinet at a controlled rate.

Podstata způsobu směšování pevných částicových materiálů záleží podle vynálezu v tom, že vstupními otvory prochází materiál za podmínek neblokovaného průtoku, přičemž se odvádí jiná část pevných částicových materiálů tíhou dolů probíhájícími pomocnými mísícími trubicemi se vstupními otvory v jejich stěnách pro materiál k vytvoření podmínek blokovaného toku a obě části materiálu se spojí v rozšířeném úseku pod hlavní mísící trubicí a u spodních konců všech mísících trubic hlavní i pomocných, tyto. spojené části materiálu se od nich vedou jako smíšený proud, přičemž se udržují podmínky neblokovaného toku v hlavní mísící trubici, kdežto podmínky blokovaného toku se udržují v uvedených pomocných mísících trubicích.The essence of the method of mixing solid particulate materials is according to the invention in that the material passes through the inlet openings under non-blocked flow conditions, draining another portion of the solid particulate material through downwardly running auxiliary mixing tubes with inlet openings in their material walls to create blocked flow conditions; the two parts of the material are joined in an enlarged section below the main mixing tube and at the lower ends of all the mixing tubes, both main and auxiliary, these. the bonded portions of the material flow therefrom as a mixed stream while maintaining the non-blocked flow conditions in the main mixing tube, while the blocked flow conditions are maintained in said auxiliary mixing tubes.

Podle výhodného provedení vynálezu se část uvedených materiálů vede tíhou jako vnější prstencový proud mezi rozšířeným úsekem a mezi stěnami sbíhavé násypné nádoby ke spodní oblasti, kde se dále mísí se smíšeným proudem.According to a preferred embodiment of the invention, a portion of said materials is guided by weight as an outer annular stream between the widened section and between the walls of the converging hopper to the lower region where it is further mixed with the mixed stream.

Zařízení k provádění tohoto způsobu vychází podle vynálezu z konstrukce sestávající z vnější sbíhavé· násypné nádoby, opatřené přívodem pro směšované materiály, a z dolů probíhající v ní upravené mísící trubice, v jejíchž stěnách jsou vytvořeny vstupní otvory pro materiál a jeho podstata spočívá v tom, že tyto otvory jsou umístěny a dimenzovány pro vytvoření podmínek neblokovaného proudění těmito otvory, přičemž v zařízení jsou umístěny dolů probíhající pomocné mísící trubice, v jejichž stěnách jsou vytvořeny vstupní otvory pro materiál, které jsou umístěny a dimenzovány pro vytvoření podmínek blokovaného toku těmito otvory, a hlavní mísící trubice a pomocné mísicí trubice jsou spojeny v rozšířeném úseku pod hlavní mísicí trubicí a u jejich spodních konců pro vedení smíšeného proudu materiálu.The apparatus according to the invention is based on a construction consisting of an external converging hopper with a feed for mixed materials and a downstream mixing tube arranged in the walls of which the material inlets are formed and the principle is that the apertures are located and sized to create non-blocked flow conditions through the apertures, and downstream mixing mixing tubes are provided in the walls of which material inlet apertures are formed and dimensioned to create blocked flow conditions through the apertures, and the main the mixing tube and the auxiliary mixing tubes are connected in an extended section below the main mixing tube and at their lower ends to guide the mixed material stream.

Podle účelného provedení vynálezu je sbíhavá násypná nádoba vytvořena jako vnější prstencový průchod pro sbíhavý tok masteriálu kolem rozšířeného úseku, přičemž pásmo spodní oblasti konečného směšování má větší průřezovou plochu než rozšířený úsek'.According to an expedient embodiment of the invention, the converging hopper is formed as an outer annular passage for the convergent flow of the masterial around the extended section, wherein the zone of the lower final mixing region has a larger cross-sectional area than the extended section.

Tím, že jsou upraveny postranní otvory jak v hlavní mísicí trubici, tak i v pomocných mísících trubicích, lze podle vynálezu dosáhnout vysoké účinnosti.By providing side openings in both the main mixing tube and the auxiliary mixing tubes, high efficiency can be achieved according to the invention.

Způsob a zařízení podle vynálezu mohou být využity pro míšení jakéhokoliv pevného granulovaného materiálu. Způsob a zařízení podle vynálezu jsou vhodné zejména pro míšení termoplastických pryskyřic, například nízkotlakého a vysokotlakého polyethylenu a podobně. Zařízení podle vynálezu má při zpracovávání granulovaného polyetylénu vysoký mínicí účinek a vysoký průchozí výkon, například 18 000 kg/h.The method and apparatus of the invention can be used to mix any solid granular material. The method and apparatus of the invention are particularly suitable for mixing thermoplastic resins, for example low and high pressure polyethylene and the like. The device according to the invention has a high retarding effect and a high throughput, for example 18,000 kg / h, when processing the granulated polyethylene.

Vynález je dále objasněn na příkladu jeho provedení, který je popsán pomocí připojených výkresů, které znázorňují:The invention is further elucidated by means of an exemplary embodiment thereof, which is described with reference to the accompanying drawings, in which:

Obr. 1 svislý řez zařízením ve tvaru násypné nádoby.Giant. 1 shows a vertical section through a hopper-shaped device.

Obr. 2 řez spodní částí zařízení podle obr. 1 ve větším měřítku.Giant. 2 is a cross-sectional view of the lower part of the apparatus of FIG.

Obr. 3 pohled v šikmém průmětu na uzavřené zařízení z obr. 1 a 2.Giant. 3 is an oblique view of the closed device of FIGS. 1 and 2.

Obr. 4 schematický půdorysný pohled v průřezu na zařízení, ze kterého je patrné vzájemné uspořádání hlavní mísící trubice a pomocných mísících trubic.Giant. 4 is a schematic cross-sectional plan view of the apparatus showing the relative arrangement of the main mixing tube and the auxiliary mixing tubes.

Obr. 5 částečný boční pohled na hlavní mísící trubici zařízení podle vynálezu,, ze kterého je patrné rozložení otvorů ve stěnách mísící trubice.Giant. 5 is a partial side view of the main mixing tube of the device according to the invention, showing the distribution of openings in the walls of the mixing tube.

Obr. 6 rozložený schematický pohled na šest pomocných mísících trubic rozmístěných tak, aby byla patrna vzájemná orientace otvorů ve stěnách mísících trubic.Giant. 6 is an exploded schematic view of six auxiliary mixing tubes spaced so as to show the relative orientation of the openings in the walls of the mixing tubes.

Obr. 7 rozložený půdorysný pohled na tři nosné konstrukce mísících trubic, uspořádané v zařízení v různých výškách, což je patrné také z obr. 1.Giant. 7 is an exploded top plan view of three mixing tube support structures arranged at different heights in the apparatus, as can also be seen from FIG. 1.

Zařízení v provedení podle obr. 1 a 2 sestává z násypné nádoby 10, ve které je umístěna hlavní mísící trubice 12 a několik pomocných mísících trubic 14, které se sbíhají do rozšířeného spodního úseku 16 pod hlavní mísící tribicí 12. Ve stěnách hlavní mísící trubice 12 jsou vytvořeny otvory 18a a ve stěnách pomocných mísících trubic 14 jsou vytvořeny otvory 18b, Mísící trubice 12, 14.jsou umístěny tak, aby částicový materiál mohl vnikat do vnitřních prostorů mísících trubic 12, 14, kterými proudí směrem dolů k výstupu ve spodní části násypné nádoby 10. Průtok částicového materiálu výstupem je regulován nastavením ventilu uspořádaného ve spodním konci násypné nádoby 10.The apparatus of Figs. 1 and 2 consists of a hopper 10 in which the main mixing tube 12 and several auxiliary mixing tubes 14 are located, which converge into the expanded lower section 16 below the main mixing tube 12. In the walls of the main mixing tube 12 apertures 18a are formed, and apertures 18b are formed in the walls of the auxiliary mixing tubes 14. The mixing tubes 12, 14 are positioned so that particulate material can enter the interior of the mixing tubes 12, 14 through which they flow downward to the outlet at the bottom of the hopper. The flow of particulate material through the outlet is controlled by adjusting the valve disposed at the lower end of the hopper.

Otvory 18a jsou rovnoměrně rozloženy po celé délce hlavní mísící trubice 12 a jejich velikost je volena tak, že při minimální rychlosti vypuštění a nejrychlejším proudění směšovaného částicového materiálu prochází těmito otvory 18a jen například 75 % vypouštěného množství. To znamená, ée hlavní mísicí trubice 12 má být vždy nedosycená nebo neblokovaná. Přídavný materiál potřebný pro minimální a vyšší vypouštěná množství je dáván kombinací toku násypného materiálu prstencovou mezerou 20 kolem mísicí clony 22 a také toku materiálu otvory 18b v pomocných mísících trubicích 14 i těmito pomocnými mísícími trubicemi 14.The orifices 18a are evenly distributed over the length of the main mixing tube 12 and are sized so that at a minimum discharge rate and the fastest flow of the mixed particulate material, only 75% of the discharged quantity passes through the orifices 18a. That is, the main mixing tube 12 should always be unsaturated or not blocked. The filler material required for minimum and higher discharges is given by the combination of the flow of feed material through the annular gap 20 around the mixing orifice 22 as well as the material flow through the openings 18b in the auxiliary mixing tubes 14 and through these auxiliary mixing tubes 14.

Násypná nádoba 10 může být podle způsobu použití otevřená nebo uzavřená. Při kontinuální činnosti zařízení je výhodnější nahoře do ovzduší otevřená násypná nádoba 10, která umožňuje kontinuální plnění. Mohou se však použít i dále popsané kontinuálně pracující uzavřené násypné nádoby 10 podle vynálezu nejvýhodnější. Uzavření horní strany násypné nádoby 10 znemožňuje vniknutí cizího materiálu do násypné nádoby 10.The hopper 10 may be open or closed, depending on the method of use. In the continuous operation of the device, it is preferable to have an upwardly open hopper 10, which allows continuous filling. However, the continuously operating closed hopper containers 10 according to the invention described below can also be used most advantageously. Closing the top side of the hopper 10 prevents foreign material from entering the hopper 10.

Rychlost průtoku granulovaného materiálu do rozšířeného úseku 16 hlavní mísicí trubice 12 z pomocných mísících trubic 14 se samočinně reguluje tak, že při výstupní rychlosti vyšší než minimální se automaticky přidává dal-ší částicový materiál.The flow rate of the granulated material into the extended section 16 of the main mixing tube 12 from the auxiliary mixing tubes 14 is automatically controlled so that at an outlet rate higher than the minimum, additional particulate material is automatically added.

Bylo zjištěno, že samočinná regulace rychlosti průtoku částicového materiálu pomocnými mísícími trubicemi 14 je zajištěna právě blokováním popřípadě nedosycením těchto pomocných mísících trubic 14. Tato samočinná regulace je v zařízení podle vynálezu nezbytná pro škrcení průtoku částicového materiálu pomocnými mísícími trubicemi 14.It has been found that the automatic control of the flow rate of the particulate material through the auxiliary mixing tubes 14 is ensured precisely by blocking or undersaturating these auxiliary mixing tubes 14. This automatic control is necessary in the apparatus of the invention to throttle the flow of particulate material through the auxiliary mixing tubes 14.

Dále se zjistilo, že vnitřní průřezová plocha rozšířeného úseku 16 hlavní mísicí trubice 12 by mělo být přibližně rovné nebo větší než kombinované pomocné mísicí plochy ponorných trubic 14 v místech spojení s rozšířeným úsekem ,16. Popsaná samočinná regulace je zajištěna, tím, že se nastaví stejný nebo větší poměr mezi průřezovou plochou rozšířeného úseku 16 a mezi kombinovanými mísícími průřezy pomocných mísících trubic 14 v místech přechodu do rozšířeného úseku 16It has further been found that the inner cross-sectional area of the extended section 16 of the main mixing tube 12 should be approximately equal to or greater than the combined auxiliary mixing surfaces of the immersion tubes 14 at the junctions with the extended section 16. The described automatic regulation is ensured by adjusting the same or a larger ratio between the cross-sectional area of the extended section 16 and between the combined mixing cross-sections of the auxiliary mixing tubes 14 at the transition points to the extended section 16

Jestliže je rychlost vypouštění částicového materiálu nižší než maximální kombinované průtočné rychlosti násypnou nádobou 10, hlavni mísící trubicí 12 s pomocnými mísícími trubicemi ,14, vznikne v rozšířeném spodním úseku 16 před téměř úplným zablokováním otvorů 18b pomocných mísících trubic 14 oblasti zhuštění stále ještě proudícího materiálu. Tato oblast zhuštění působí jako škrticí ventil pro,průtok pomocnými mísícími trubicemi 14 a zabraňuje, aby těmito pomocnými mísícími trubicemi 14 protékalo maximální množství částicového materiálu.If the discharge rate of the particulate material is lower than the maximum combined flow rate through the hopper 10, the main mixing tube 12 with the auxiliary mixing tubes, 14, an area of densification of the still flowing material is formed in the expanded lower section 16 before the holes 18b of the auxiliary mixing tubes 14 are completely blocked. This densification region acts as a throttle valve for flow through the auxiliary mixing tubes 14 and prevents the maximum amount of particulate material from flowing through these auxiliary mixing tubes 14.

V této souvislosti lze hovořit o stavu blokovaného toku pomocných mísících trubic 14. Má-li být zvýšena rychlost vypouštění, poklesne výška oblasti zhuštění v rozšířeném spodním úseku 16 a rychlost průtoku částicového materiálu pomocnými mísícími trubicemi 14 se zvýší. Opačné úvahy platí pro snížení průtočné rychlosti.In this context, we can refer to the blocked flow condition of the auxiliary mixing tubes 14. If the discharge rate is to be increased, the height of the densification region in the extended lower section 16 will decrease and the flow rate of particulate material through the auxiliary mixing tubes 14 will increase. The opposite considerations apply to reducing the flow rate.

Zjistilo se, že při použití zařízení s neblokovanou hlavní mísící trubicí 12 a blokovanými pomocnými mísícími trubicemi 14, které jsou způsobem podle obr. 2 propojeny s výstupem hlavní mísící trubice 12, a při hladině částicového materiálu ležící nad otvory 18b všech pomocných mísicích trubic 14 dosáhne toho, že každá pomocná mísicí trubice 14 přispívá přibližně stejně k celkovému množství částicového materiálu, procházejícího všemi pomocnými trubicemi 14.It has been found that when using a device with a non-blocked main mixing tube 12 and blocked auxiliary mixing tubes 14, which are connected to the outlet of the main mixing tube 12 as shown in FIG. 2, and at a particulate material level above that each auxiliary mixing tube 14 contributes approximately equally to the total amount of particulate material passing through all the auxiliary tubes 14.

Protože u pomocných mísicích trubic 14 se požaduje průtok částicového materiálu v širokém rozsahu průtočných rychlostí, nepracují tyto pomocné mísicí trubice 14 vnedosyceném” stavu. Jestliže částicový materiál pomocnou mísicí trubicí 14 je vypouštěn nižš^ rychlostí, než dovoluje daný počet vstupních otvorů 18b, vznikne v pomocné mísicí trubici 14 oblast zhuštěného, avšak proudícího materiálu, takže přiměřený počet spodních otvorů 18b se přítomností oblasti zhuštění uzavře, takže těmito otvory 18b částicový materiál přestane procházet. Otvory 18b nad horní úrovní zhuštěného částicového mariálu mohou volně propouštět.Since the auxiliary mixing tubes 14 require flow of particulate material over a wide range of flow rates, these auxiliary mixing tubes 14 do not operate in an unsaturated state. If the particulate material is discharged through the auxiliary mixing tube 14 at a lower rate than a given number of inlet openings 18b, an area of densified but flowing material is formed in the auxiliary mixing tube 14 so that a reasonable number of lower openings 18b closes the particulate material stops passing. The openings 18b above the upper level of the densified particulate material can freely pass.

Z obr. 1 a zejména z obr. 6 je patrné, že v každé pomocné mísicí trubici 14 je vytvořena řada otvorů 18b, které jsou rozloženy pouze na části svislého rozpětí pomocné mísicí trubice 14. Horní přívodní otvory 18b ve-.všech pomocných mísicích trubicích 14 jsou v mísicí zóně rozloženy rovnoměrně bez ohledu na Celkovou rychlost vypouštění. Na obr. 1 jsou však otvory 18b za účelem názornosti v souvislosti s popisem kontinuálního způsobu činnosti zařízení podle vynálezu znázorněný pouze na určitých úsecích pomocných mísicích trubic 14. Je třeba předpokládat, že jak při kontinuálním, tak při diskontinuálním provozu mohou být tyto otvory 18b vytvořeny v podstatě po celé délce pomocných mísicích trubic 14.It is apparent from FIG. 1, and in particular from FIG. 6, that in each of the auxiliary mixing tubes 14, a series of apertures 18b are provided which extend only over a portion of the vertical span of the auxiliary mixing tube 14. The upper inlet apertures 18b in all auxiliary mixing tubes. 14 are evenly distributed throughout the mixing zone regardless of the total discharge rate. In Fig. 1, however, the orifices 18b, for clarity in connection with the description of the continuous mode of operation of the device according to the invention, are shown only on certain sections of the auxiliary mixing tubes 14. It should be assumed that both in continuous and discontinuous operation substantially along the entire length of the auxiliary mixing tubes 14.

V provedení podle výkresů se používá větší počet, například tři nebo více, pomocných mísicích trubic 14, takže součet průtoků všemi pomocnými mísícími trubicemi 14 se bude blížit požadovanému rovnoměrnému odvádění částicového materiálu z mísicí zóny. Čím je počet pomocných mísicích trubic 14 vyšší, tím těsnější je přiblížení k ideálnímu případu dokonale rovnoměrného vypouštění částicového materiálu. Protože však v každé pomocné mísicí trubice 14 je několik popřípadě větší počet otvorů 18b, které vedou materiál i pro minimální rychlost vypouštění, postačí pro dosažení stejné účinnosti jako u dosud známých gravitačních mísicích zařízení s velkým počtem mísicích trubic jen poměrně malý počet pomocných mísicích trubic 14, což přirozeně přináší značnou úsporu nákladů.In the embodiment of the drawings, a plurality, for example, three or more, of the auxiliary mixing tubes 14 are used so that the sum of the flows through all the auxiliary mixing tubes 14 will approach the desired uniform discharge of particulate material from the mixing zone. The higher the number of auxiliary mixing tubes 14, the closer the approach to the ideal case of perfectly uniform discharge of particulate material. However, since there are several or more openings 18b in each of the auxiliary mixing tubes 14b which guide the material for a minimum discharge rate, only a relatively small number of auxiliary mixing tubes 14 are sufficient to achieve the same efficiency as the prior art gravity mixing devices with a large number of mixing tubes. , which naturally brings considerable cost savings.

V prstencové mezeře 20 kolem mísicí clony 22 je výhodné trvale udržovat určitý průtok částicového materiálu, čímž se udržuje tekutost tohoto materiálu ve spodní části násypné nádoby 10. Z obr. 2 je patrné, že spodní část hlavní mísicí trubice 12 je opatřena mísicí elonou 22 ve tvaru komolého kužele, jejíž dno částečně uzavírá válcovou část 25 výstupní výsypky 24, která je konstruována tak, aby ji částicový materiál protékal rychlostí rozloženou přibližně rovnoměrně po jejím průřezu.In the annular gap 20 around the mixing orifice 22, it is preferable to permanently maintain a certain flow of particulate material, thereby maintaining the fluidity of the material in the lower portion of the hopper 10. FIG. 2 shows that the lower portion of the main mixing tube 12 is provided with frustoconical, the bottom of which partially encloses the cylindrical portion 25 of the discharge hopper 24, which is designed so that the particulate material flows through it at a rate distributed approximately uniformly over its cross-section.

Cásticový materiál proudí do výstupní ňásypky 24 jak propojenými mísícími trubicemi 12,The particulate material flows into the outlet hopper 24 as interconnected mixing tubes 12,

14, tak i.prstencovou mezerou 20 mezi mísící' clonou 22 a vnitřní stěnou výstupní výsypky 24. Zjistilo se, že poměr množství částicového materiálu proudícího těmito průchody je přibližně roven poměru průřezu prstencové mezery 20 a průřezu mísící clony 22.14 and the annular gap 20 between the mixing orifice 22 and the inner wall of the discharge hopper 24. It has been found that the ratio of the amount of particulate material flowing through these passages is approximately equal to the cross-sectional ratio of the annular gap 20 to that of the mixing orifice 22.

Popsané provedení takového menšího průřezu zajišťuje, že konstantní podíl, obvykle kolem 12 % celkového množství proudícího částicového materiálu proudí při všech rychlostech vypouště ní ze dna násypné nádoby 10. Plocha 'průřezu 25 výstupní výsypky 24 je větší než plocha průřezu rozšířeného spodního konce 16 hlavní mísící trubice 12.The described embodiment of such a smaller cross-section ensures that a constant proportion, typically about 12% of the total amount of particulate material flowing, flows at all discharge rates from the bottom of the hopper 10. The cross-sectional area 25 of the discharge hopper 24 is larger than the cross-sectional area. tube 12.

Při diskontinuálním provozu zařízení klesá hladina částicového materiálu v násypné nádobě 10. Otvory 18a, 18b nad hladinou granulovaného materiálu se vyřadí z činnosti. Z tohoto důvodu je třeba vytvořit přídavné otvory 18b, kterými cásticový materiál proudí pouze při poklesu jeho hladiny. Tyto otvory 18b jsou v pomocných mísících trubicích 14 rozloženy tak, že částicový materiál je z násypné nádoby 10 odváděn přibližně rovnoměrně nezávisle na výši jeho hladiny. Při kontinuálním provozu zařízení se v násypné nádobě 10 nachází určitý konstantní předem určený objem částicového materiálu a přídavné otvory 18b jsou uzavřeny zhuštěným částicovým materiálem nacházejícím se v pomocných mísících trubicích 14.During discontinuous operation of the device, the level of particulate material in the hopper 10 decreases. The openings 18a, 18b above the level of the granular material are disabled. For this reason, it is necessary to create additional holes 18b through which the particulate material flows only when its level drops. These openings 18b are distributed in the auxiliary mixing tubes 14 such that the particulate material is discharged from the hopper 10 approximately equally independently of its level. In the continuous operation of the apparatus, a constant predetermined volume of particulate material is present in the hopper 10 and the additional openings 18b are closed by the densified particulate material present in the auxiliary mixing tubes 14.

Popsané zařízení může pracovat také s profukováním, které je naznačeno na obr. 1. Toto profukování popřípadě proplachování se vyžaduje v případě, že se z částicového materiálu, například pelet nízkotlakého polyethylenu, uvolňují hořlavé plyny. Jestliže se zařízením prohání vzduch, jsou tyto hořlavé plyny vypuzovány, čímž se zabrání shromažďování výbušné směsi v násypné nádobě 10.The described apparatus can also operate with the purging as shown in FIG. 1. This purging or flushing is required when flammable gases are released from the particulate material, such as low pressure polyethylene pellets. When air is blown through the device, these flammable gases are expelled to prevent the accumulation of the explosive mixture in the hopper 10.

Proplachovací plyn, například vzduch, se přivádí do vstupního potrubí 26, odkud je potrubím 28 veden do rozvaděče 30 uspořádaného uvnitř násypné nádoby 10. K výstupu 34 částicového materiálu je bezprostředně před výstupním šoupátkem 36 pro částicový materiál připojeno přídavné potrubí 32 připojené přes ventil 38 ke vstupnímu potrubí 26. Ventil 38 je otevřen v průběhu počátečního plnění, kdy je výstupní šoupátko 36 pro částicový materiál uzavřeno.The purging gas, for example air, is fed to an inlet duct 26 from where it is routed through a duct 28 to a manifold 30 disposed within the hopper 10. An additional duct 32 connected through the valve 38 is connected to the particulate material outlet 34 immediately before the particulate material outlet valve 36. The valve 38 is opened during initial filling when the particulate material outlet valve 36 is closed.

Celé zařízení podle vynálezu je znázorněno v šikmém průmětu na obr. 3, kde je znázorněna násypná nádoba 10 uzavřená nahoře víkem 40, ve kterém jsou umístěny uzávěry 42 mísících trubic 12, 14. K víku 40 je připojena příruba 44 pro připojení neznázorněného prachového filtru a dále přívodní trubice 46 pro částicový materiál. Uvnitř násypné nádoby 10 je uspořádána hlavní mísící trubice 12 a šest pomocných mísících trubic 14. Všechny pomocné mísící trubice 14 ústí do rozšířeného spodního úseku 16 hlavní mísící trubice 12, popřípadě do riiísicí clony 22. Proplachovací plyn přiváděný přívodním potrubím 48 proudí jednak do rozváděče 50 uvnitř násypné nádoby 10, jednak do spodní části výstupu této násypné nádoby 10' ^ve kterém je zařazeno výstupní šoupátko 36, ke kterému je připojeno odváděči potrubí 52 pro částicový materiál.The whole apparatus according to the invention is shown obliquely in FIG. 3, showing a hopper 10 closed at the top by a lid 40, in which the closures 42 of the mixing tubes 12, 14 are located. A flange 44 is attached to the lid 40 to connect a dust filter ( and a particulate material supply tube 46. Inside the hopper 10 is a main mixing tube 12 and six auxiliary mixing tubes 14. All the auxiliary mixing tubes 14 open into the extended lower section 16 of the main mixing tube 12 or the control orifice 22. The purging gas supplied by the inlet pipe 48 flows into the distributor 50 inside the hopper 10, on the one hand to the bottom of the outlet of the hopper 10 ', ⁱⁿ which the outlet slide 36 is connected, to which the discharge pipe 52 for particulate material is connected.

Z obr. 4 je patrné, že šest pomocných mísících trubic 14 je uvnitř násypné nádoby 10 uspořádáno kolem hlavní mísící trubice 12.It can be seen from Fig. 4 that six auxiliary mixing tubes 14 are arranged inside the hopper 10 around the main mixing tube 12.

Hlavní mísící trubice 12 je detailně znázorněna na obr. 5, ze kterého je patrné rozložení otvorů 18a, které jsou vytvořeny po délce hlavní mísící trubice 12 a jsou vůči sobě vždy přesazeny o 90°. V rozvinutém pohledu znázorněném na obr. 6 je vidět šest pomocných mísících trubic 14 a výhodné vzájemné uspořádání otvorů 18b vytvořených v těchto pomocných mísících trubicích 14.The main mixing tube 12 is shown in detail in Figure 5, which shows the distribution of the openings 18a that are formed along the length of the main mixing tube 12 and are offset by 90 ° to each other. In the developed view shown in FIG. 6, six auxiliary mixing tubes 14 and the preferred alignment of the holes 18b formed in these auxiliary mixing tubes 14 are seen.

Uvnitř násypné nádoby 10 jsou ve třech úrovních uspořádány nosné konstrukce 54a, 54b, 54c hlavní mísící trubice 12 a pomocných mísicích trubic 14, které jsou patrné na ofcar. 1 a v půdorysném pohledu na obr. 7. Nosné konstrukce 54a, 54b, 54c jsou ve třech úrovních’nad sebou připevněny na stěně násypné nádoby 10. Horní nosná konstrukce 54a a spodní nosná konstrukce 54c jsou shodné, zatímco prostřední nosná konstrukce 54b je proti krajním nosným konstrukcím 54a, 54c natočena. Hlavní mísící trubice 12 a pomocné mísící trubice 14 jsou v nosných kon252453 strukcích 54a, 54b, 54c uchyceny v pouzdrech 50, 62. Tato pouzdra 60, 62 jsou nosnými rameny 64 propojena jednak se sousedními pouzdry 60, 62, jednak ve třech úrovních se stěnou násypné nádoby 10.Inside the hopper 10, the supporting structures 54a, 54b, 54c of the main mixing tube 12 and the auxiliary mixing tubes 14, which are visible on the carcass, are arranged at three levels. 1 and in plan view of FIG. 7. The supporting structures 54a, 54b, 54c are attached to each other on the wall of the hopper 10 at three levels. The upper supporting structure 54a and the lower supporting structure 54c are identical, while the middle supporting structure 54b is opposite 54a, 54c. The main mixing tube 12 and the auxiliary mixing tube 14 are supported in the teats 54a, 54b, 54c in the bushes 50, 62. These bushings 60, 62 are connected by the support arms 64 to the adjacent bushings 60, 62 and at three levels to the wall hoppers 10.

P ř í ,k 1 a dExample 1 and d

Bylo postaveno zařízení s průchozí kapacitou nastavitelnou v rozsahu 6 800 až 18 100 kg částicového polyethylenu za hodinu. Konstrukce zařízení odpovídala popsaným výkresům. Zařízení je schopno zpracovávat nejrůznější částicové materiály, například nízkotlaký a vysokotlaký částicový polyethylen.A plant with a throughput adjustable between 6,800 and 18,100 kg of particulate polyethylene per hour was built. The construction of the device corresponded to the described drawings. The device is capable of processing a variety of particulate materials, such as low and high pressure particulate polyethylene.

Celkový objem násypné nádoby 10 je 369 m , mísící zóna, to jest minimální objem naplněný 3 částicovým materiálem při kontinuálním provozu má objem 199 m .The total volume of the hopper 10 is 369 m, the mixing zone, i.e. the minimum volume filled with 3 particulate material in continuous operation is 199 m.

Vnější plášt.násypné nádoby 10 je vyroben z hliníkové slitiny, jeho vnitřní průměr činí 4,88 m a výšky válcové části přibližně 18,3 m. Stěny spodní kuželové částí násypné nádoby 10 svírají s vodorovnou rovinou úhel 60°.The outer shell of the hopper 10 is made of aluminum alloy, its internal diameter is 4.88 m and the height of the cylindrical portion is approximately 18.3 m. The walls of the lower conical portion of the hopper 10 form an angle of 60 ° with the horizontal.

Výstupní násypka 24 pod násypnou nádobou 10 je vyrobena z podobné hliníkové slitiny, její vnitřní průměr je 990 mm, její válcová část má výšku 760 mm a stěny kuželové části výstupní výsypky 24 svírají s vodorovnou rovinou úhel 70°. Výstupní otvor výstupní násypky má vnitřní průměr 305 mm.The outlet hopper 24 below the hopper 10 is made of a similar aluminum alloy, its inner diameter is 990 mm, its cylindrical portion has a height of 760 mm, and the walls of the conical portion of the discharge hopper 24 are at an angle of 70 ° with the horizontal. The outlet opening of the outlet hopper has an inner diameter of 305 mm.

Hlavní mísící trubice 12 je z hliníkové slitiny, její vnitřní průměr je 203 mm. Hlavní mísicí trubice 12 prochází až k hornímu okraji násypné nádoby 10 a je v ní vytvořeno třicet čtyři otvorů 18a o průměru 35 mm, které jsou rovnoměrně rozloženy po celé pracovní části hlavní mísící trubice 12. Otvory 18a jsou vyvrtány kolmo na osu hlavní mísicí trubice 12 a jsou proti sobě v přestavení o 180° vytvořeny dva otvory 18a. Dvojice otvorů 18a jsou proti sousedním dvojicím přesazeny vždy o 90°.The main mixing tube 12 is of aluminum alloy, its inner diameter is 203 mm. The main mixing tube 12 extends all the way to the upper edge of the hopper 10 and has thirty-four 35mm diameter holes 18a that are evenly distributed throughout the working portion of the main mixing tube 12. The holes 18a are drilled perpendicular to the axis of the main mixing tube 12 and two apertures 18a are formed against each other in a 180 ° displacement. The pairs of holes 18a are offset by 90 ° relative to adjacent pairs.

Pomocných mísících trubic 14 je .šest, jsou vyrobeny z hliníkové slitiny, mají vnitřní průměr 152 mm a dosahují až k hornímu okraji násypné nádoby 10. V každé z pomocných mísících trubic 14 je vytvořena řada šestnácti až čtyřiceti osmi otvorů 18b o průměru 35 mm, které jsou navzájem rozloženy podobně jako v hlavní mísicí trubici 12.The auxiliary mixing tubes 14 are six, made of aluminum alloy, have an internal diameter of 152 mm and extend to the upper edge of the hopper 10. A series of sixteen to forty-eight holes 18b having a diameter of 35 mm are formed in each of the auxiliary mixing tubes 14. which are distributed to each other similarly to the main mixing tube 12.

Proplachování vzduchem se provádí nepřetržitě rychlostí 7 m³/min.Air purge is carried out continuously at a rate of 7 m ³ / min.

Minimální rychlost vypouštění při zpracování vysokotlakého částicového polyethylenu je 6 800 kg/h, přičemž se předpokládá, že 4 775 kg/h prochází hlavní mísicí trubicí 12, 1 103 kg prochází propojenými pomocnými mísícími trubicemi 14 a 922 kg/h prochází prstencovou mezerou 20 mezi mísicí elonou 22 a stěnou násypné nádoby 10.The minimum discharge rate for high-pressure particulate polyethylene processing is 6,800 kg / h, with 4,775 kg / h assumed to pass through the main mixing tube 12, 1103 kg through the interconnected auxiliary mixing tubes 14, and 922 kg / h through the annular gap 20 between a mixing elon 22 and a wall of the hopper 10.

Maximální rychlost vypouštění částicového materiálu je 18 100 kg/h, přičemž se předpokládá, že 4 775 kg/h prochází hlavní mísicí trubicí 12, ^{10 900} kg/h prochází propojenými pomocnými mísícími trubicemi 14 a 2 425 kg/h prochází prstencovou mezerou 20. Průtok prstencovou mezerou 20 představuje vždy stejný podíl celkového výstupu, hlavní mísicí trubicí 12 proudí stále stejné množství '.částicového materiálu a průtok propojenými pomocnými mísícími trubicemi 14 se samočinně reguluje podle požadovaného celkového průtoku.The maximum discharge rate of particulate material is 18,100 kg / h, with 4,775 kg / h assumed to pass through the main mixing tube 12, ^10,900 kg / h through the interconnected auxiliary mixing tubes 14, and 2,425 kg / h through the annular gap 20. The flow through the annular gap 20 always represents the same proportion of the total outlet, the same amount of particulate material flows through the main mixing tube 12 and the flow through the interconnected auxiliary mixing tubes 14 is automatically regulated according to the desired total flow.

V tomto provedení zařízení jsou ve všech sedmi mísících trubicích 12,14 u jejich horních konců vytvořeny čtyři otvory o průměru 38 mm. Otvory jsou vytvořeny pod víkem 40 násypné nádoby 10 a současně dostatečně vysoko nad maximální hladinou částicového materiálu a slouží pro vyrovnání tlaku v mísících trubicích 12, 14.In this embodiment of the apparatus, four 38 mm diameter holes are formed in all seven mixing tubes 12, 14 at their upper ends. The openings are formed below the lid 40 of the hopper 10 and at the same time sufficiently high above the maximum level of particulate material and serve to equalize the pressure in the mixing tubes 12, 14.

Je zřejmé, že rozměry součástí zařízení podle vynálezu mohou být upravovány podle požadavků při míšení různých částicových materiálů, což se týká i kapacity zařízení, rychlosti proudění částicového materiálu při míšení a podobně.It will be appreciated that the dimensions of the components of the apparatus of the invention may be adjusted as desired when mixing different particulate materials, including the capacity of the apparatus, the flow rate of the particulate material during mixing and the like.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A method of mixing solid particulate materials, wherein the mixed materials are introduced into a converging hopper and one portion of the solid particulate material is removed by a gravity mixing tube downwardly disposed in the walls of which material inlet openings are formed, characterized in that by passing material through the openings under non-blocked flow conditions, removing another portion of the solid particulate material through downwardly running auxiliary mixing tubes with inlet openings in their material flow walls to create blocked flow conditions, and joining the two portions of the material below the main mixing tube and, at the bottom ends of all mixing tubes of the main and auxiliary tubes, these bonded portions of the material flow therefrom as a mixed stream, while maintaining the non-blocked flow conditions in the main mixing tube. The blocked flow conditions are maintained in said auxiliary mixing tubes.

Method according to claim 1, characterized in that a part of said materials is guided by weight as an outer annular stream between the widened section and between the walls of the converging hopper to the lower region where it is further mixed with the mixed stream.

3. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, comprising an outer converging hopper having a feed for mixed materials and a downstream mixing tube therein, material inlets being formed in the walls thereof, characterized in that the openings (18a) are located and dimensioned to create non-blocked flow conditions through these orifices, with downstream auxiliary mixing tubes (14) in the walls of which material inlet openings (18b) are formed, which are located and dimensioned to create blocked flow conditions these openings, and the main mixing tube (12) and the auxiliary mixing tube (14) are joined in an extended section (16) below the main mixing tube (12) and their lower ends to guide the mixed material stream.

Device according to claim 3, characterized in that the collecting hopper (10) is formed as an outer annular passage for the convergent flow of material around the extended section (16), wherein the zone (25) of the lower final mixing region has a greater cross-sectional area than extended section (16).