HU198270B - Flow mixing device - Google Patents

Description

A találmány tárgya áramlásos keverőberendezés, melyet finomszemcsés és porezerű, szilárd halmazállapotú anyagok vízzel, különösen szállópernyének, salaknak vízzel való folyamatos keveréséhez lehet használni.

Különböző kialakítású és méretű keverek ismeretesek, amelyeket különböző feldolgozási célokra használnak. Például ismeretes egy keverő a DE 2.256.305. sz. szabadalmi leírásból, melynek címe „Egytengelyes préselő eszköz tésztafélékhez és más élelmiszerekhez”.

A keverő egy beépített adagolót tartalmaz, mely egy motor révén független hajtással van ellátva, és egy nagysebességű ke verővel van összekötve, melyet szintén függetlenül hajt egy motor. Forgatása közben a nagysebességű keverő a keverő-sajtoló propellerrel kapcsolódik össze, mely egy nyersanyag bevezető csővel van ellátva. A keverő-sajtoló három részből áll, melyek egymással össze vannak kötve és egy azokba beszerelt közös tengellyel rendelkeznek, mely közös tengelyt egy főmotor segítségével hajtóművön keresztül hajtanak meg.

Az első rész egy hengeres formában kialakított keverő, mely a keverék kivezetésének irányában kúposán összeszűkül, és az elkeskenyedő vége a második, gyúró résszel van összekötve, amely viszont a kúposán elkeskenyedő rész kisebb átmérőjű oldalánál kapcsolódik a harmadik részhez, mely egy sajtoló egység, és ez utóbbi szintén hengeres formában van kialakítva, amelynek átmérője kisebb, mint az első rész keverő csatlakozó része. A közös tengelyre különböző keverő, gyúró eszközök vannak felszerelve, és így az első keverő részben a közös tengelyen sugárirányban kinyúló karok vannak elhelyezve, a második részben a kúposán elkeskenyedő mag oldalfalánál kialakított csigamenetek vannak, mig a harmadik részben szintén csigamenetek vannak, amelyek egymástól térközökkel elválasztva egy kisebb átmérőjű, megtoldott tengely oldalfala mentén vannak elrendezve. Az utolsó rész, melybe a nyersanyag bejut a keverőbői a gyúrón keresztül, hogy átsajtolják, egy kivezető nyílásban végződik, amely egy formázó süllyesztőkkel van lezárva, mely süllyesztők a sűrített kompozíciók formázására szolgál. Ezen kívül a nagysebességű keverő is és a keverő propeller is folyadékok bevezetésére szolgáló csatlakozó csőcsonkkal van ellátva, melyen keresztül folyékony összetevőket lehet az első és második keverőfokozaton keresztül a nyersanyaghoz hozzáadni.

Ismeretesek különböző megoldással kialakított szerkezetek, amelyek révén fmomszemcsés és porszerű szilárd halmazállapotú anyagokat folytonosan kevernek vízzel. Az ismert szerkezetek keverő-, feltöltő- és ejektor-típusú megoldásúak, és periódikusan működtetett keverőberendezést alkotnak. A keverőberendezések kamrával vannak kialakítva, amelyből a gravitáció hatására átömlő vízsugár öblítve szállítja magával a szálló pernyét.

A feltöltő típusú berendezések központi járattal rendelkeznek, amelyen' keresztül víz áramlik folytonosan és a járat tetején csőcsonk van elrendezve, amelyet a pernye adagolására használnak. A keverő és feltöltő szerkezetek lehetővé teszik a szálló pernye vízzel való keverését olyan koncentrációs sűrűség mellett, amelyet az egyrészt vízhez adagolt legfeljebb 12 térfogatrész pernye határoz meg.

A periodikusan működő keverőket keverőkamrával alakították ki, amelyekben, egy vagy több forgatott tengelyt rendeztek el, amelyek késes, lapát vagy rúdszerű keverőelemeket forgatnak azonos vagy két ellentétes forgási irányban.

Az egyik beömlő csőcsonkon kiérve adagolt szilárd halmazállapotú anyagot vezetnek be, egy másik csőcsonkon pedig szintén szigorúan meghatározott mennyiségű vizet bocsátanak a keverőberendezésbe. A keverőberendezés a bevezetett komponenseket összekeveri, és meghatározott időtartam után a nyert szuszpenzió formájában ürítik ki.

Például a 134.268. sz. lengyel szabadalmi leírásból ismert keverő egy keverőkamrát tartalmaz, mely két ellentétes irányban forgó, késes tengellyel van ellátva. A keverő periodikusan működik.

Az alkalmazott keverőkre nemcsak a ciklikus működés mellemző, hanem a hajtóegység nem egyenletes mértékű, nagy megterhelése, mely terhelés egy liklus egyetlen keverési lépése során változik, amely a villamos motorok túlterhelését, ill. nem megfelelő terhelését idézik elő, vagyis azoknak működési feltételei nem egyenletesek, és ennek következtében a teljes lendszer szolgáltatásának megbízhatósága csökken. Ezen kívül ezeknek a keveréknek a hátránya, hogy a nagy kapacitású tárolótartályokhoz hidraulikus szállítórendszereket kell alkalmazni, és nagyszámú keverőt működtetnek egymás után sorosan, több fokozatban elrendezve. A találmány célja az volt, hogy olyan új, folyamatos működésű keverőt alakítsunk ki, amelynél nincs szükség a hidraulikus szállítórendszerekben nagy térfogatú kiegyenlítő tartályokra, továbbá nem kell több keverőt alkalmazni, mint egyet, mely működik, és emellett egy pót-, ill. tartalékberendezést. Kívánatos olyan keverő kialakítása, melynél a hajtás terhelését a működés során a lehető legnagyobb mértékben ki lehet egyenlíteni.

A találmány szerinti áramlásos keverőberendezés egy adagolót tartalmaz, mely száraz szálló pernye folyamatos adagolására alkalmas, valamint három keverőkamrát, vagyis egy nedvesítő, egy homogenizáló és egy fluidizáló kamrát. A nedvesítő kamra egy kis sebességű keverővei van ellátva, és egy kivezető csövön keresztül a homogenizáló kamrával van összekötve, mely hengeres alakú, a homogenizáló kamra pedig a fluidizáló kamrával van összekötve, mely egy bővülő csonkakúp alakú, vagy pedig több egymással összekötött hengerből van összeállítva, amelyeknek átmérői a fluidizáló keverék kilépésének irányában növekednek. A homogenizáló és fluidizáló kamrák belsejükben kéttípusú keverőt tartalmaznak, melyek egy közös tengelyre vannak felszerelve, ahol az első keverő egy csigaszegm;ns formájában van kialakítva, a másik keverő pedig késes vagy lapátos keverő formájában van kialakítva, amelyeknek hosszúságai a fluidizáló kamra belső átmérőjének növekedésének megfelelően növekednek.

A fentieken kívül a fluidizáló kamra köpenyének belső felületére sugárirányban elrendezett nyomóelemek (pl. rudak, tárcsaszegmensek stb.) vannak felszerelve, és a fluidizáló kamra fedőlapjának felső szegmensénél egy kivezető tsőcsonk van elrendezve, és egy kiáramlás szabályozó elemmel van ellátva, mely az belső oldalról nyúlik ki. A nedvesítő kamra köpenyére egy kémlelőlyuk van felszerelve, mig a fluidizáló kamra köpenyén egy mintavevő csőcsonk van kialakítva. Ezen kívül a fluidizáló kamra köpenyén fent kívül hamu vagy más szemcsés, szilárd halmazállapotú anyag bevezetésére szolgáló csőcsonk van fel szerelve. A fluidizáló kamra keverőjének kései vagy lapátjai úgy vannak kialakítva, hogy azoknak lapos felületei 5—30° között változó dőtésszöggel meg vannak döntve, a tengelyre merőleges síkhoz képest, és a kés vagy lapát kerületi sebessége 112 nr/sec között van.

A fentieken kívül a fluidizáló kamra legnagyobb átmérőjű szakaszának és legkisebb átmérőjű szaka szának átmérőjének aránya 1 4 között van

A három keverőkamra, vagyis a nedvesítő, a homogenizáló és fluidizáló kamra alkalmazásának kö szönhetően, melyekben különböző kialakítású keveró'ket alkalmazunk, folyamatosan bensőséges keverést hoz létre különösen az utolsó fokozatban, ezáltal olyan keveréket kapunk, melyek a nehéz folyadék tulajdonságaival rendelkeznek. Következésképpen az ilyen felépítésű keveréknél nincs szükség nagy térfogatú kiegyenlítőtartályok és az ezek kiszolgálásához szükséges hidraulikus rendszer alkalmazására, és így tehát nincs szükség több keverő alkalmazására, hanem a találmány szerint elegendő egyetlen keverőkamrát alkalmazni és azt periodikusan működtetni. A találmány szerinti áramlásos keverőberendezést a továbbiakban mellékeit Tajz alapján, kiviteli példa kapcsán ismertetjük részletesebben, ahol a rajzon az áramlásos keverőberendezés hosszanti elrendezése látható vázlatos formában.

A találmány szerinti áramlásos keveröberendezés 1 mérő-adagolót tartalmaz, 2 nedvesítő kamrát, melyben alacsony fordulatszámú 3 keverő van elrendezve és 4 hajtóegységgel meghajtva. A 2 nedvesítő kamra kifolyónyílása hengeres alakú 6 homogenizáló kamra 5 beömlő nyílásával van összekötve. A 6 homogenizáló amrához egy 10 fluidizáló kamra legkisebb keresztmetszetű részének átmérője és legnagyobb keresztmetszetű részének átmérője közötti arány 2,7-1 között van. A 10 fluidizáló kamrán és a 6 homogenizáló kamrán belül 7 tengely van vízszintesen elrendezve, melyet 8 motor hajt meg. és a 7 tengelyre a 6 homogenizáló kamrában 9 csigaszegmensek formájában kialakított homogenizáló és toló részek vannak felszerelve, a 10 fluidizáló kamra belsejében pedig kések formájában kialakított 11 keverő-továbbító elemek, amelyeknek lapos felületei a 7 tengely tengelyvonalára merőleges síkhoz képest 25 °-os szögben vannak döntve.

A fentieken kívül a 7 tengely, mely keresztülhalad a 6 homogenizáló kamrán és a 10 fluidizáló kamrán, vízszigeteléssel van ellátva, ahol keresztülhalad a burkoló falakon. A 10 fluidizáló kamra belső felületéhez sugárirányban 12 nyomóelem, salakot továbbító 13 csőcsonk és vizet továbbító 14 csőcsonk van felerősítve. A 10 fluidizáló kamra nagy 15 fedéllapjára kivezető 16 csőcsonk van erősítve, mely ki van egészítve egy 17 kiáramlás szabályozó elemmel és egy elvezető 18 csőcsonkkal.

A fentieken kívül a 10 fluidizáló kamrának egy mintavevő 19 csőcsonkja van, a 2 nedvesítő kamra pedig egy vízbevezető 20 csőcsonkkal és egy 21 kémlelőlyukkal van ellátva.

Az 1 mérő-adagolón keresztül száraz szálló pernyét adagolunk a 2 nedvesítő kamrába. Egyidejűleg vizet továbbítunk a 2 nedvesítő kamrába a 20 csőcsonkon keresztül A szálló pernyét a 2 nedvesítő kamrában nedvesítjük, és a 3 keverővei keverjük. Ezt követően egy nagymértékben heterogén keverék halad keresztül az 5 beömlő nyíláson a 6 homogenizáló kamrába, ahol azt összenyomjuk, hogy a levegőt eltávolítsuk belőle, továbbá keverjük és összenyomjuk a 9 csiga szegmens segítségével Ebben a 6 homogenizáló kamrában a keverék homogénné válik és sűrű plasztikus korizrsztenciájú lesz..

A következő lépésben a keverék átmegy a 10 fluidizáló kamrába, ahol a 14 csőcsonkon keresztül to vábbított víz hatására a keverék folyékonnyá válik Ugyanakkor a keveréket keverjük és préseljük, és a keverék forgási sebessége megegyezik a 11 keverő -továbbító elemek hegyének a sebességével, mely 10 m/sec os nagyságú, és a 12 nyomöelem a keveréket Örvénylésbe hozza, mely örvényles intenzitása tengelyirínyban egyre erősebbé válik, ahogy a 10 < fluidizáló kamra belső átmérője tengelyirányban nő vekszik.

A végső fázisban az elektrosztatikus feszültségek teljesen kisülnek, annak következtében, hogy a ke verek egy nehéz folyadékra jellemző tulajdonságokat vesz fel. Granulált salakot adagolunk a keverékhez, amelyet a 13 csőcsonkon keresztül kapunk meg.

A /íz és por keveréke az esetlegesen hozzáadott salakkal együtt a kivezető 16 csőcsonkon keresztül folyik ki.

A találmány szerinti áramlásos keverőberendezést hidraulikus szállítórendszerekben és technológiai láncokban egyaránt lehet alkalmazni különböző közegek és részecskék keverésére és szuszpendálására

Claims (3)

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1 Áramlásos keveröberendezés fmomszemesés, porszerű szilárd anyagok és víz Összekeverésére, mely tartalmaz egy mérő-adagolót, egy keverövel ellátott nedvesítő kamrát, mely folyadék bevezető csőcsonkkal van ellátva, és amelynek független hajtóegysége van, valamint további két, egytengelyűén szerelt kamrát amelyekben egy közös tengely van beszerelve és motorral van meghajtva, azzal jelleme zve, hogy a keverővei (3) ellátott nedvesítő kannája (2) össze van kötve egy hengeres kialakítású homogenizáló kamrába (6) vezető beömlő nyílással (5), mely homogenizáló kamra (6) pedig egy fluidtzáló kamrával (10) van összekötve, mely növekvő átmérőjű esonkakúp alakú, vagy pedig több egymás tói különböző, növekvő átmérőkkel rendelkező hengerből van összeállítva, ahol az átmérők a keveröberendezés kivezető nyílása irányában növekednek, továbbá a homogenizáló kamrában (6) és a fluidizáló kamrában (10) elrendezett közös tengelyen (7) csigaszegmens (9) és keverő-továbbír.ó elem (11) formájában kialakított keverők vannak felszerelve, a keverő-továbbító elem (11) késekkel vagy lapátok kai van ellátva, amelyeknek hosszúsága növekszik, ahogy a fluidizáló kamra (10) belső átmérője növek szik, a fuidiz.áló kamrában (10) nyomóelemek (12) vannak sugárirányban elhelyezve a fluidizáló kamra (10) köpenyének belső felületén, mely fedéllappal (15) van ellátva, amelynek felső szegmensében annak belső oldaláról kinyúló kivezető csőcsonk (16) és kiáramlás szabályozó elem (17) van elrendezve, a nedvesítő kamra (2) kémlelőlyukakkal (21) van

198.270 ellátva, a fluidizáló kamra (10) köpenye mintavevő csőcsonkkal (19) és salak vagy más granulátum továbbítására szolgáló kivezető csőcsonkkal (13) van ellátva.

2. Az 1, igénypont szerinti áramlásos keverőberendezés, azzal jellemezve, hogy a keverő-továbbító elem (11) késeinek lapos felületei a tengely (7) tengely vonalára merőleges síkhoz képest 5-30°-os szögben döntött helyzetben vannak elrendezve, a kések vagy lapátok kerületi sebessége

5 2-12 m/sec között van.

3 Az 1. igénypont szerinti áramlásos keverőberendezés, azzal jellemezve, hogy a fluidizáló kamra (10) legkisebb és legnagyobb átmérőjének aránya 1—4 között van.