KR830001022B1 - Method for Mixing Particle Materials - Google Patents

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KR830001022B1
KR830001022B1 KR1019800002022A KR800002022A KR830001022B1 KR 830001022 B1 KR830001022 B1 KR 830001022B1 KR 1019800002022 A KR1019800002022 A KR 1019800002022A KR 800002022 A KR800002022 A KR 800002022A KR 830001022 B1 KR830001022 B1 KR 830001022B1
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KR
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mixing
tube
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auxiliary
tubes
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KR1019800002022A
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Korean (ko)
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올즈 해거티 로버트
죠오지 리 자난
이장한
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유니온 카바이드 코포레이션
에드워어드 지. 그리아
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles

Abstract

내용 없음.No content.

Description

입자 물질들의 혼합을 위한 방법Method for Mixing Particle Materials

제1도는 호퍼 저장소의 수직 단면도이다.1 is a vertical sectional view of the hopper reservoir.

제2도는 제1도의 호퍼 저장조의 부분적으로 확대된 도면으로서 하부 말단부 영역의 내부를 상세하게 나타내었다.FIG. 2 is a partially enlarged view of the hopper reservoir of FIG. 1 detailing the interior of the lower distal region.

제3도는 제1도 및 제2도의 밀폐된 호퍼 저장조 장치몸체의 투시도이다.3 is a perspective view of the sealed hopper reservoir device body of FIGS.

제4도는 주 혼합 튜브및 보조 혼합 튜브들의 내부적인 상호 위치 관계를 보여주는 호퍼 저장조 장치의 도시적인 상부 단면도이다.4 is a schematic top cross-sectional view of the hopper reservoir device showing the internal interposition of the primary and secondary mixing tubes.

제5도는 튜브 벽을 통해서 뚫려진 구멍들의 위치를 보여주는, 호퍼 저장조장치의 주 혼합튜브의 부분적인 정면도이다.5 is a partial front view of the main mixing tube of the hopper reservoir showing the location of the holes drilled through the tube wall.

제6도는 튜브 벽돌에 뚫려 있는 구멍들의 상대적인 위치를 보여주기 위해서 나타낸 6개의 보조 혼합 튜브들의 분해된 도식적인 도면이다.6 is an exploded schematic view of six auxiliary mixing tubes shown to show the relative positions of the holes drilled in the tube brick.

제7도는 제1도에 보여진 바와같이, 호퍼 저장조내에서 상이한 높이에 위치한 3개의 혼합 튜브 지지 조립체들의 분해된 도식적인 도면이다.FIG. 7 is an exploded schematic view of three mixing tube support assemblies located at different heights in a hopper reservoir, as shown in FIG.

본 발명은 호퍼 저장조(hoppered bin)내에 함유된 자유 유동상태의 입자물질들을 혼합시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 조작은 저장조내에서 그대로 유지되는 미리 결정된 부피로 물질을 동시에 적하(積荷) 및 충전시키는 연속적인 방법과 계속해서 한번씩 적하 및 충전시키는 회분식 방법중 하나일 수 있다.The present invention relates to a method and apparatus for mixing free flowing particulate matter contained in a hoppered bin. The operation can be one of a continuous method of simultaneously dropping and filling a substance into a predetermined volume that remains in a reservoir and a batch method of continuously dropping and filling one by one.

혼합 조작은 저장조의 지정된 혼합영역내에서 본질적으로 균일하게 분포된 여러 위치에서부터 중력에 의해서 물질을 흐르게하여 외부로 배출시킴으로써 수행된다.The mixing operation is performed by flowing the material out by gravity from several locations that are essentially uniformly distributed within the designated mixing zone of the reservoir.

혼합 영역은 응용 사례에 따라서 전체 저장조 용적의 전체를 차지하거나 또는 단지 일부분을 차지할 수 있다.The mixing zone may occupy all or only part of the total reservoir volume, depending on the application.

본 발명은, 물질들을 저장조 내에서 혼합되도록 유입시키고 : 폐색되지 않은(unblocked) 즉 고갈된(starved) 유동특성을 제공하기 위해서 그 위치와 치수가 정해진 다수의 물질유입 통로들이 설치된 아래쪽으로 연장된 주(主) 혼합튜브장치들을 통해서 그 튜브 벽을 통과해서 중력에 의해서 일부의 고체입자물질들을 배출시키며 : 또한 폐색된 유동 특성을 제공하기 위해서 그 위치와 치수가 정해진 다수의 물질 유입 통로들이 설치된 아래쪽으로 연장된 보조 혼합 튜브 장치들을 통해서 그 튜브 벽을 통과해서 또 다른 일부의 고체입자 물질들을 배출시키고 : 하향류 말단부 근처에서는 확대된 영역에서의 여러 분류(分流)들의 물질을 합류시키고 여러 분류의 물질들은 이들이 혼합된 스트림으로서 통과하는 모든 주 혼합 튜브 및 보조 혼합 튜브 장치로서 합류되며 : 주 혼합 튜브에서는 폐색되지 않은 즉 고갈된 유동특성을 유지하는 반면 다수의 보조혼합 튜브들에서는 폐색된 유동 특성을 유지하는 단계로 구성된, 고체 입자물질들을 높은 효율로 혼합시키는 방법을 제공하는 것이다.The present invention provides for the introduction of materials to be mixed in a reservoir: a downwardly extending main inlet with multiple inlet passages positioned and dimensioned to provide an unblocked or starved flow characteristic. (Main) through the tube wall through the tube wall to discharge some solid particulate matter by gravity: and also to the lower side where a number of material inlets are located and dimensioned in order to provide a blocked flow characteristic. Through the auxiliary auxiliary mixing tube device, it passes through the tube wall to discharge another part of the solid particle material: near the downstream end, it joins the various classes of substances in the enlarged area and the different classes of materials Join as all main and secondary mixing tube devices through which they pass as a mixed stream It provides a method of mixing solid particulate materials with high efficiency, consisting of maintaining unoccluded or depleted flow characteristics in the main mixing tube while maintaining the occluded flow characteristics in a plurality of auxiliary mixing tubes. .

본 발명을 도면을 참조로 하여 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described below with reference to the drawings.

도면의 제1도 및 제2도의 장치 형태에서 보여진 바와같이, 본 발명의 장치는 주 혼합 튜브(12)와, 주 튜브(12) 아래의 확대된 부분(16)내로 연결된 다수의 보조혼합 튜브들(14)을 가진 호퍼 저장조(10)으로 구성되어 있다. 구멍들 또는 통로들(18a)와 (18b)는 각각 주 혼합 튜브와 보조 혼합 튜브들(12)와 (14)의 튜브 벽들을 통해서 뚫려있다. 혼합 튜브들은입자물질들이 튜브 내부로 흐르도록 설치되어 있으며 튜브내부에서는 입자물질들이 호퍼 저장조 또는 혼합조(10)의 하부 영역에서 배출 출구를 향해서 아래쪽으로 흐른다. 물질 유출 속도는 혼합조의 하향 스트림 말단부에 위치한 밸브 장치에 의해서 조절된다.As shown in the apparatus form of FIGS. 1 and 2 of the figure, the apparatus of the present invention comprises a main mixing tube 12 and a plurality of auxiliary mixing tubes connected into an enlarged portion 16 below the main tube 12. The hopper reservoir 10 which has 14 is comprised. The holes or passages 18a and 18b are drilled through the tube walls of the main and secondary mixing tubes 12 and 14, respectively. The mixing tubes are set up so that particulate matter flows into the tube and inside the tube the particulate material flows downwardly toward the outlet outlet in the lower region of the hopper reservoir or mixing vessel 10. The mass outflow rate is controlled by a valve device located at the downstream end of the mixing vessel.

주 튜브의 통로 즉 구멍들(18a)은 전형적으로 튜브 전장(全長)에 걸쳐 균일하게 분포되어 있고, 그 크기는 최소 배출 속도와 가장 빨리 흐르는 혼합될 입자 물질들에 대해서, 이들 구멍들이 예를들어서 75퍼센트의 배출 속도만을 제공할 수 있도록 되어있다. 즉, 주 혼합 튜브(12)는 항상 "고갈" 즉 폐색되어 있지 않아야 한다. 최소 배출속도 및 이보다 더 높은 배출속도에 대해서 요구되는 부수적인 물질은 혼합 스커트(22) 주위의 원환 공간(20)을 통한 물질의 호퍼유동과 보조 혼합 튜브들(14)의 통로 즉 구멍들(18b) 및 보조 혼합튜브들을 통한 물질의 유동이 결합됨으로써 공급된다.The passages, or holes 18a, of the main tube are typically evenly distributed over the entire tube length, and for those particle materials to be mixed which are the fastest in size and with the smallest discharge rate, these holes are for example It is designed to provide only 75 percent emission rate. That is, the main mix tube 12 should not always be "depleted", i.e. occluded. Subsidiary materials required for the minimum discharge rate and higher discharge rates are the hopper flow of the material through the annular space 20 around the mixing skirt 22 and the passages or holes 18b of the auxiliary mixing tubes 14. And the flow of material through the auxiliary mixing tubes are combined.

개방되거나 또는 밀폐된 혼합조 장치 형태는 본 발명의 범위내에서, 혼합조가 사용되는 용도에 따라서 선택적으로 채택된다. 연속적인 조작은 개방 혼합조(상부가 대기에 개방되어 있고 연속적인 충전을 할 수 있음)에 유리할 것이나, 밀폐된 연속 조작 혼합조들도 또한 채택될 수 있다. 밀폐된 장치 형태가 본 발명 혼합조의 모든 조작에 있어서 가장 좋은 장치 형태임이 발견되었다. 이와같은 상부가 밀폐된 혼합조는 이(異)물질이 호퍼 혼합조 저장조 내로 들어오는 것을 방지하는 보호 차폐수단을 제공함과 아울러 내부의 혼합튜브 조립체에 대한 부수적인 구조물 지지수단을 제공한다.The type of open or closed mixing vessel device is optionally employed within the scope of the present invention depending on the use in which the mixing vessel is used. Continuous operation will be advantageous for open mixing baths (the upper part being open to the atmosphere and capable of continuous filling), but closed continuous operating mixing baths may also be employed. It has been found that the closed device form is the best device form for all operations of the inventive mixing bath. Such top-sealed mixing vessels provide protective shielding to prevent foreign matter from entering the hopper mixing vessel reservoir as well as providing additional structural support for the internal mixing tube assembly.

물질이 보조튜브(14)로부터 주 튜브(12)의 확대된 영역(16)으로 유입되는 유속은, 최소 배출속도보다 더 큰 배출속도에 있어서, 요구되는 부수적인 물질이 자동적으로 공급되도록 자체 조절된다. "폐색된" 보조 혼합튜브들은 보조 튜브들에게서의 물질의 유속을 자체 조절시킴이 발견되었다. 본 발명 혼합조의 보조 튜브들에 있어서의 "폐색된-유동 특성"을 얻기 위해서는 이러한 자체-조절 효과가 필요하다. 튜브의 배출 영역의 내부 단면적은 실질적으로, 확대된 영역과 접속점에서 결합된 보조 혼합 튜브의 단면적과 동일하거나 또는 그보다 더 커야 한다. 자체-조절 효과는 확대된 영역의 단면적과, 확대된 영역과 접속점에서 결합된 보조 혼합 접속 튜브 면적 사이의 비율이 1 또는 그보다 큰 값을 만족시킴으로써 제공된다.The flow rate at which material enters the enlarged region 16 of the main tube 12 from the auxiliary tube 14 is self-adjusted so that at the discharge rate greater than the minimum discharge rate, the required incidental material is automatically supplied. . It has been found that "obstructed" auxiliary mixing tubes self-regulate the flow rate of material from the auxiliary tubes. This self-regulating effect is necessary to achieve the "obstructed-flow characteristics" in the auxiliary tubes of the mixing bath of the present invention. The inner cross-sectional area of the discharge area of the tube should be substantially equal to or greater than the cross-sectional area of the auxiliary mixing tube joined at the enlarged area and the junction. The self-regulating effect is provided by the value of the cross sectional area of the enlarged area and the ratio between the enlarged area and the area of the auxiliary mixing connection tube joined at the connection point satisfying a value of 1 or greater.

만약 배출속도가 호퍼와 주 혼합 튜브 및 보조혼합튜브들의 결합된 최대 유속보다 작으면, 보조튜브 개방구들이 거의 완전히 폐색될 때까지 밀하게 충진되었으나 유동하는 영역이 확대된 영역내에 형성될 것이다.If the discharge rate is less than the combined maximum flow rate of the hopper and the main mix tube and the submix tubes, the subtube openings will be packed tightly until the subtube openings are almost completely occluded but the flowing region will form in the enlarged region.

이러한 밀하게 충진된 영역은 보조튜브 유동에 대한 트로틀(throttle)로서 작용하며, 튜브가 최대 속도로 유동되는 것을 방지한다. 이에 관련해서, 보조튜브는 "폐색된 유동 특성"을 보여준다고 언급된다. 만약 배출속도가 증가된다면, 밀하게 충진된 영역의 높이는 낮추어질 것이고, 보조 튜브내의 유속은 증가할 것이다.This tightly packed region acts as a throttle for the subtube flow and prevents the tube from flowing at full speed. In this regard, it is said that the auxiliary tube shows a "closed flow characteristic". If the discharge rate is increased, the height of the tightly packed region will be lowered and the flow rate in the auxiliary tube will increase.

(배출 속도가 감소하면 반대의 현상이 나타난다).(The opposite occurs when the rate of discharge decreases).

폐색되지 않은 주 혼합 튜브와, 도면의 제2도에 나타낸 방법으로 주 튜브들의 유출구와 상호 연결된 다수의 폐색된 보조혼합 튜브들을 가진 혼합조를 채택하였을 때, 저장조 물질의 높이가 모든 보조 튜브들의 높이 측정 구멍들 위로 위치하게 한 조작에 대해서, 각 보조 튜브는 모든 보조튜브들을 통해서 통과된 전체 물질에 일반적으로 동일한 공헌을 제공하게 된다.When adopting a mixing vessel with an unoccluded main mixing tube and a number of occluded auxiliary mixing tubes interconnected with the outlets of the main tubes in the manner shown in FIG. 2 of the drawing, the height of the reservoir material is the height of all the auxiliary tubes. For manipulations placed over the measuring holes, each auxiliary tube will generally provide the same contribution to the entire material passed through all the auxiliary tubes.

광범위한 유속에 걸쳐 물질을 공급시키기 위해서 보조혼합튜브들(14)이 요구되므로, 이들 튜브들은 "고갈"된 상태로 운전되지 않는다. 만약 혼합튜브가 주어진 수효의 물질 유입 측정 통로들 즉 구멍들에 있어서 가능한 속도보다 더 낮은 속도로 물질을 배출한다면, 밀하게 충진되었으나 유동되는 물질은 밀하게 충진된 영역의 존재에 의해서 적당한 수효의 하부 구멍들이 폐쇄되어서 물질이 공급되지 않도록 튜브내에 형성될 것이다. 밀하게 충진된 물질의 상부높이 위에 위치된 구멍들은 자유롭게 물질을 공급할 수 있따.Since auxiliary mixing tubes 14 are required to supply material over a wide range of flow rates, these tubes do not operate in a "depleted" state. If the mixing tube discharges material at a lower rate than is possible for a given number of material inflow measurement passages, or holes, the material that is tightly packed but the flowing material is lowered to the appropriate number by the presence of the tightly packed area. The holes will be closed and formed in the tube so that no material is supplied. Holes located above the height of the densely packed material allow for free supply of material.

도면의 장치 형태에서 나타나 있듯이, 각 보조 혼합튜브(14)는 혼합영역의 수직확장부의 단지 일부분에만 걸쳐 분포된 다수의 통로들을 가지고 있다. 모든 보조 튜브들의 상부 원료 공급 구멍들은 이들을 조합함으로써 전체 배출속도에 무관하게 혼합영역에 걸쳐 본질적으로 균일하게 분포시킬 수 있도록 의도되었다. 반면, 연속적인 조작 방법의 설명과 관련해서 예시하기 위한 목적으로, 측정 구멍들은 도면의 제1도에서 보여진 혼합조 장치형태의 보조튜브들이 단지 특정한 부분에서만 나타나 있다.As shown in the device form of the figure, each auxiliary mixing tube 14 has a plurality of passages distributed over only a portion of the vertical extension of the mixing zone. The upper feedstock holes of all the auxiliary tubes are intended to be able to combine them so that they are essentially uniformly distributed throughout the mixing zone regardless of the overall discharge rate. On the other hand, for the purpose of illustrating in connection with the description of the continuous method of operation, the measuring holes are shown only in certain parts of the mixing tube arrangement in the form of the mixing vessel device shown in FIG.

연속적 또는 회분식 조작 방법 모두에 대해서, 이와같은 구멍들은 실질적으로 보조튜브들의 전체 길이에 걸쳐서 확장될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.It should be understood that for both continuous or batch operation methods, such holes can extend substantially over the entire length of the auxiliary tubes.

여러개의 보조튜브들(3개 또는 그이상)이 도면의 장치형태에 있어서, 사용되며, 이로써 결합된 모든 보조튜브들로부터 의상 부유동류는 혼합 영역으로부터 근사적으로 균일하게 배출될 것이다. 보조튜브들의 수효가 많을수록 완전히 균일한 배출의 이상적인 경우에 근사적으로 더욱 접근하게 된다. 그러나, 각 보조 혼합튜브에 있어서의 많은 구멍들이 최소 배출속도에 대해서 조차도 물질을 공급할 것이기 때문에, 더욱 많은 혼합튜브들을 가진 공지된 중력혼합 시스템들의 성능과 필적하기 위해서 비교적 적은 수효의 튜브들이 요구된다. 이러한 사실은 자연적으로 상당한 비용의 감소에 영향을 준다.Several auxiliary tubes (three or more) are used in the form of the device of the figure, whereby the cloth floating airflow from all the joined auxiliary tubes will be approximately evenly discharged from the mixing zone. The larger the number of subtubes, the more closely you approach the ideal case of a completely uniform discharge. However, because many holes in each auxiliary mixing tube will supply material even for the minimum discharge rate, relatively few tubes are required to match the performance of known gravity mixing systems with more mixing tubes. This fact naturally affects a significant reduction in costs.

혼합 스커트(22) 주위로부터 배출 유출구로 흘러 들어가는 소량의 물질은 가장 좋기로는 언제나 저장조의 하부 영역에서의 비유동상태를 방지하도록 유지되는 것이다. 제2도에 보여진 바와같이, 주 혼합튜브(12)의 밑부분은 원추형부분(혼합튜브 플레어)(22)로 구성되어 있으며, 이의 밑부분은 유출호퍼의 원주형부분(24)에 걸쳐있다. 이 호퍼는 그 단면을 통해서 대략적으로 일정한 물질유동속도를 가진 "매스 플로우(mass flow)"를 제공하도록 설계되어 있다. 유출 호퍼(24)로 들어가는 유동체는 결합된 혼합튜브들과, 혼합튜브 플레어와 내부호퍼 벽들사이의 원환공간(20)으로부터 동시에 흘러들어와 합쳐질 것이다. 두개의 유동속도의 비는 원환공간 면적과 혼합튜브 플레어의 면적과의 비와 대략적으로 일치함이 발견되었다. 이와같은 하부 영역의 공급은 전체물배 유동체의 일정한부분(전형적으로 약 12%)이 모든 배출속도에 대해서 호퍼의 밑부분으로부터 배출된 물질을 나타냄를 명백하게 하여 준다.A small amount of material flowing from around the mixing skirt 22 to the outlet outlet is best maintained at all times to prevent non-flow conditions in the lower region of the reservoir. As shown in FIG. 2, the bottom of the main mixing tube 12 consists of a conical section (mixing tube flare) 22, the bottom of which spans the cylindrical section 24 of the outlet hopper. This hopper is designed to provide a "mass flow" with an approximately constant mass flow rate through its cross section. The fluid entering the outlet hopper 24 will simultaneously flow and merge from the combined mixing tubes and the annular space 20 between the mixing tube flares and the inner hopper walls. It was found that the ratio of the two flow velocities was approximately equal to the ratio of the annular space area to that of the mixing tube flare. This supply of the lower section makes it clear that a certain portion (typically about 12%) of the total water flow represents the material discharged from the bottom of the hopper for all discharge rates.

하향 스트림 유출호퍼 영역의 단면적은 확대된 부분(16)의 면적보다 더욱 크다.The cross sectional area of the downstream stream hopper region is larger than the area of the enlarged portion 16.

회분식 형태의 배출조작 도중에, 혼합조에 있어서의 물질의 높이는 감소될 것이다. 물질의 높이 위에 위치된 물질측정구멍들 즉, 통로들은 작동되지 않게되며 물질 높이가 낮추어졌을 때만 작동하게 되는 부수적인 공급구멍들을 장치하는 것이 필요하다. 이러한 구멍들은 보조 혼합튜브들상에 분포되어 있으며, 높이에 관계없이 물질이 대략적으로 균일하게 뮬질을 포함하는 저장조의 영역으로부터 인출되도록 분포되어 있다. 연속적인 형태의 조작도중에 일정하고 미리 결정된 물질의 체적이 혼합조내에 있게되며 보조혼합 튜브들에 있어서의 밀하게 충진된 물질에 의해서 부수적인 구멍들은 물질을 공급할 수 없게 된다.During the batch operation of the discharge, the height of the material in the mixing bath will be reduced. It is necessary to equip the material measuring holes located above the height of the material, i.e., the passages, which are not activated and only operate when the material level is lowered. These holes are distributed on the auxiliary mixing tubes and distributed such that the material is drawn out of the region of the reservoir containing the mulled material approximately uniformly regardless of the height. During a continuous form of operation, a constant, predetermined volume of material will be in the mixing vessel and the holes that will be incapable of supplying material due to the tightly packed material in the auxiliary mixing tubes.

혼합조는 또한 도면의 제2도에 나타낸 바와같은 퍼징(purging) 조작으로서 채택될 수 있다. 이와같은 조작은 가연성 기체들이 입자형 물질(예를 들어서 저밀도 폴리에틸렌펠릿)로부터 방출되기 쉬운 경우에 요구된다. 공기가 혼합조를 통해서 흐르도록 유지시킴으로써 이들 기체들은 외부로 배출될 수 있으며 이로써 연소성 혼합물이 호퍼 저장내에서 누적되는 것을 방지할 수 있다.The mixing bath can also be employed as a purging operation as shown in FIG. 2 of the figure. This operation is required when flammable gases are likely to be released from particulate matter (eg low density polyethylene pellets). By keeping air flowing through the mixing bath these gases can be vented outwards to prevent the combustible mixture from accumulating in the hopper storage.

도면에 나타낸 바와같이, 공기와 같은 퍼징 기체는 유입관(26)을 통해서 도입되며 그 다음 퍼지 유입라인(28)을 통해서 호퍼 저장조(10)내에 위치된 퍼지기체분산기(30)로 흘러간다. 부수적인 퍼지기체라인(32)이 물질유출라인(34)에 위치되어 있으며 이는 바로 물질유출슬라이딩 게이트 밸브(36)의 상부 스트림이다.As shown in the figure, purging gas, such as air, is introduced through inlet pipe 26 and then flows through purge inlet line 28 to purge gas distributor 30 located in hopper reservoir 10. An additional purge gas line 32 is located in the mass outflow line 34, which is the top stream of the mass outflow sliding gate valve 36.

퍼지기체밸브(38)은 부수적인 퍼지기체라인(32)에 위치되어 있고 단지 물질유출밸브(36)이 폐쇄되어 있는 동안만 초기의 충전시에 개방된 상태로 유지되는 것이 좋다.The purge gas valve 38 is located in the ancillary purge gas line 32 and is preferably kept open at initial charge only while the material outlet valve 36 is closed.

본 발명에 전체혼합장치는 도면의 제3도의 도식적으로 나타내었다. 이러한 장치형태는 상부 덮개(40)와 그 내부에 위치된 튜브의 입구 폐쇄장치(42)를 가진 밀폐된 혼합조이다. 집진기 유출구 장치(44)는 또한 수지유입 튜브(46)를 통한 수지유입구에서와 같이 상부덮개(40)에 고착되어 있다. 주 혼합튜브(12)와 6개의 보조 혼합튜브들(14)은 또한 혼합조 몸체(10)의 내부에 위치되어 있다. 모든 혼합 튜브들은 혼합조의 밑부분에 있는 확대된 부분(22)에서 말단 고정되어 있다. 유입라인(48)을 통해서 들어오는 퍼지공기는 혼합조몸체(10)내의 퍼지공기분산기(50)와 동시에 혼합조 유출구의 하부 부분으로 통과한다. 또한 제3도에서 보여진 바와같이 유출 슬라이드 밸브(36)과 유출혼합조 수지라인(52)이 설치되어 있다.The whole mixing apparatus in the present invention is shown schematically in FIG. This type of device is a closed mixing bath with a top cover 40 and an inlet closure 42 of tubes located therein. The dust collector outlet device 44 is also secured to the top cover 40 as at the resin inlet through the resin inlet tube 46. The main mixing tube 12 and six auxiliary mixing tubes 14 are also located inside the mixing vessel body 10. All mixing tubes are end fixed in an enlarged portion 22 at the bottom of the mixing vessel. The purge air entering through the inlet line 48 passes to the lower portion of the mixing tank outlet at the same time as the purge air disperser 50 in the mixing tank body 10. As shown in FIG. 3, the outflow slide valve 36 and the outflow mixing tank resin line 52 are provided.

도면의 제4도에 보여진 바와같이, 6개의 보조혼합 튜브들(14)는 혼합조 몸체(10)내의 주 혼합튜브(12)주위에 위치되어 있다.As shown in FIG. 4 of the figure, six auxiliary mixing tubes 14 are located around the main mixing tube 12 in the mixing vessel body 10.

도면의 제5도는 주 혼합튜브(12)를 보여주며, 주 혼합튜브의 길이를 따라 서로 90。로 연속적으로 위치된 주 혼합튜브 구멍들(18a)의 배열을 나타낸다.5 shows the main mixing tube 12 and shows the arrangement of the main mixing tube holes 18a positioned successively at 90 ° to each other along the length of the main mixing tube.

6개의 보조혼합튜브들(14)을 보여주는 분해된 도면은 제6도에 나타내었고, 이와함께 보조 혼합튜브구멍들(18b)에 대한 좋은 상대적인 위치배열을 나타내었다.An exploded view showing six submixing tubes 14 is shown in FIG. 6, with a good relative positional arrangement with respect to the submixing tube holes 18b.

도면에 나타낸 장치형태의 혼합조는, 주 혼합튜브들 및 보조혼합튜브들의 좋은 형태의 버팀구조가 제1도 및 제7도에서의 (54a),(54b)와 (54c)로 표시한 버림장치의 3단계 조립물로서 나타난 것과 같은 것이다.The mixing tank of the device type shown in the drawing is a type of throwing device, which is represented by (54a), (54b) and (54c) in Figs. Same as the three stage assembly.

제7도에서 더욱 상세히 나타낸 바와같이 높이 1,2와 3은 외부 혼합조 벽(10)내의 이들 조립물들을 보여준다. 높이 1과 높이 3은 실질적으로 동일한 것으로써, 높이 2는 높이 1과 3에 대한 버팀대쌍의 어긋난 장치배열을 제공한다. 각 높이의 버팀조립체는 각각의 외부 슬리이브 장치(60) 및 (62)내의 개별적인 지지 밀봉체에 의해서 주혼합튜브(12)와 보조 혼합튜브(14)를 밀봉시킨다. 그 다음 이들 외부 슬리이브 장치들은 지지장치(64)를 통해서 슬리이브 장치들이나 또는 제7도의 3개의 높이들에서 보여진 바와같은 혼합조 벽돌 중 하나에 연결되어 있다.As shown in more detail in FIG. 7 the heights 1,2 and 3 show these assemblies in the outer mixing vessel wall 10. Height 1 and height 3 are substantially the same, with height 2 providing a misaligned arrangement of brace pairs for heights 1 and 3. The brace assembly at each height seals the main mixing tube 12 and the auxiliary mixing tube 14 by separate support seals in each of the outer sleeve devices 60 and 62. These external sleeve devices are then connected via the support device 64 to either the sleeve devices or to the mixing basin brick as seen at the three heights of FIG.

본 발명의 방법 및 장치는 어떠한 고체입자 물질들의 혼합에도 채택될 수 있다. 이들은 열가소성 수지(저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌 등과 같은 것)의 물질들을 혼합시키는데 특히 적합하다. 이러한 형태의 혼합조들은 폴리에틸렌 입자 물질들을 취급하는데 있어서 높은 혼합효율 및 높은 처리 용량(시간당 40,000파운드 이상)을 보여준다.The method and apparatus of the present invention may be employed for mixing any solid particle materials. They are particularly suitable for mixing materials of thermoplastics (such as low density polyethylene, high density polyethylene, etc.). Mixing baths of this type show high mixing efficiency and high processing capacity (more than 40,000 pounds per hour) in handling polyethylene particle materials.

본 발명의 실시에 있어서, 혼합장치는 시간당 15,000과 40,000파운드 사이의 입자 폴리에틸렌 물질의 조정가능한 물질이동속도(처리용량)를 제공할 수 있도록 만들어 졌다.In the practice of the present invention, the mixing device is designed to provide an adjustable mass transfer rate (processing capacity) of particulate polyethylene material between 15,000 and 40,000 pounds per hour.

이러한 혼합장치는 도면의 장치형태에서 보여진 바와같은 일반적인 설계로 만들어졌다. 이러한 혼합조는 저밀도와 동시에 고밀도 입자 폴리에틸렌수지와 같은 광범위한 입자물질들을 취급할 수 있다. 혼합조의 전체용 면적은 7,000ft3의 혼합용적(연속적인 형태의 혼합도중 유지되는 미리 결정된 최소물질 체적)을 제공하는 13,000ft3이었다. 혼합조의 외부 저장조 표면은 내부직경이 16ft이고 원주형 부분의 높이가 대략 60ft이며 밑부분 호퍼의 각은 수평으로부터 60°인 5052-H32 알루미늄 합금으로 만들어졌다.This mixing device is made in the general design as shown in the device form of the figure. Such a mixing tank can handle a wide range of particulate matter such as low density and high density particle polyethylene resin. The total area of the mixing vessel was 13,000 ft 3 , which provided a mixing volume of 7,000 ft 3 (predetermined minimum volume of material maintained during continuous mixing of forms). The outer reservoir surface of the mixing vessel was made of 5052-H32 aluminum alloy with an inner diameter of 16ft, a columnar section height of approximately 60ft and an angle of bottom hopper 60 ° from horizontal.

주호퍼 아래의 유출호퍼 삽입체는 유사한 알루미늄 합금으로 만들어졌으며 39in의 내부직경과 30in 높이의 원주형 부분과 수평으로부터 70°인 호퍼각을 가졌다. 주 혼합튜브는 저장조의 상부로 연장되기에 충분한 길이의 8in 6061-T6 알루미늄 합금 파이프로 구성되었다. 각각 1-3/8in의 직경을 가지고 혼합 영역에 걸쳐서 균일하게 분포된 34개의 주 혼합튜브 구멍들이 설치되었다. 구멍들은 튜브중심선에 직각으로 뚫려졌으며 마무리 처리되었다. 두개의 구멍들은 각각의 높이에서 180°로 떨어져서 위치되었다.The outlet hopper insert below the main hopper is made of a similar aluminum alloy and has a 39-inch inner diameter, a 30-inch columnar section and a hopper angle 70 ° from the horizontal. The main mix tube consisted of 8 in 6061-T6 aluminum alloy pipes long enough to extend to the top of the reservoir. Thirty-four main mixing tube holes were installed, each with a diameter of 1-3 / 8 in and evenly distributed throughout the mixing area. The holes were drilled at right angles to the tube center line and finished. Two holes were located 180 ° apart from each height.

이러한 구멍쌍들은 앞서 높이에서의 구멍쌍들로 90°회전하여 위치되었다. 보조혼합튜브들은 그 수효가 6개였으며 각각은 6in 직경을 가지고 저장조의 상부까지 연장되기에 충분한 길이의 6061-T6 알루미늄 합금파이프들로 구성되었다. 각각의 보조 혼합튜브들은 주 혼합튜브에서 채택되었던 것과 유사한 구멍 배열 형태로 상대적으로 위치된 1-3/8in 직경의 16개에서 48개까지의 구멍을 가졌다. 250SCFM의 퍼지공기유동속도는 언제나 유지되도록 하였다. 고밀도 폴리에틸렌 물질을 채택하는 혼합조 운전에 대한 최소배출속도는 시간당 15,000파운드이며, 여기서 계산된 시간당 10,540파운드는 주 튜브를 통해서 흐르며, 시간당 2435파운드는 결합된 보조튜브들을 통해서 흐르는 시간당 2025파운드는 혼합튜브플레어와 호퍼저장조 벽사이의 원환공간(20)을 통해서 흐른다.These pairs of holes were previously rotated by 90 ° to the pairs of holes at height. The auxiliary mixing tubes were six in number and each consisted of 6061-T6 aluminum alloy pipes of 6 inch diameter and of sufficient length to extend to the top of the reservoir. Each auxiliary mixing tube had 16 to 48 holes of 1-3 / 8 in diameter, located relatively in a hole arrangement similar to that employed for the main mixing tube. The purge air flow rate of 250 SCFM was maintained at all times. The minimum discharge rate for mixing tank operation employing high density polyethylene materials is 15,000 pounds per hour, where 10,540 pounds per hour flow through the main tube and 2435 pounds per hour flow through the combined auxiliary tubes and 2025 pounds per hour It flows through the annular space 20 between the flare and the hopper reservoir wall.

최대의 배출속도는 시간당 40,000파운드이며, 여기서 계산된 시간당 10,540파운드는 주 튜브를 통해서 흐르고, 시간당 24060파운드는 결합된 보조튜브들을 통해서 흐르며 시간당 5400파운드는 원환공간을 통해서 흐른다.The maximum discharge rate is 40,000 pounds per hour, where the calculated 10,540 pounds per hour flow through the main tube, 24060 pounds per hour through the associated auxiliary tubes, and 5400 pounds per hour flow through the torus.

원환공간 유동은 언제나 전체유출량중 고정된 백분율을 가지나, 주 혼합튜브에는 일정한 양의 물질이 흐르며 보조혼합 튜브들의 집합체에는 요구되는 부가적인 물질을 공급하기 위해서 자체조정되는 유출량이 흐른다.A toric space flow always has a fixed percentage of total outflow, but a constant amount of material flows through the main mix tube and a self-adjusted outflow flows to provide the required additional material to the collection of auxiliary mix tubes.

이러한 장치에 있어서는 1 1/2in 직경의 4개의 구멍들은 모든 7개의 합튜브들의 상단부 근치와, 혼합조 덮개아래 그리고 최대수지 높이의 상부에 위치되어 있어서 튜브내에서의 균등한 압력을 제공하였다.In this device, four 1 1/2 inch diameter holes were placed near the top of all seven union tubes, below the mixing vessel lid and above the maximum resin height to provide even pressure in the tubes.

물론, 고체물질혼합기술에 있어서 숙련된 사람들에게는, 본 발명 장치의 기본 요소들의 파라미터들은, 처리되는 용적 그리고 혼합조작의 관점에서 가장 좋은 유동속도를 포함해서 여러가지 물질들에 대한 가장 좋은 결과를 얻을 수 있도록 설정되어야 한다는 것이 잘 이해되어 있다.Of course, for those skilled in solids material mixing techniques, the parameters of the basic elements of the inventive device will yield the best results for a variety of materials, including the volume to be processed and the best flow rates in terms of mixing operations. It is well understood that it should be set up.

Claims (1)

본문에 상술한 바와같이, 혼합될 물질들을 저장조내에 도입시키고 : 폐색되지 않았거나 고갈되지 않은 유동특성을 제공하기 위해서 그 위치 및 치수가 정해진 다수의 물질유입 통로들이 주 튜브의 벽을 통해서 위치된 아래쪽으로 연장된 주 혼합튜브장치들을 통해서 중력에 의하여 일부분의 고체입자 물질들을 배출시키며 : 폐색된 유동특성을 제공하기 위해서 그 위치 및 치수가 정해진 다수의 물질 유입통로들이 보조혼합튜브의 벽을 통해서 위치된 아래쪽으로 연결된 다수의 보조혼합튜브 장치들을 통해서 중력에 의하여 또 다른 부분에 고체 입자물질들을 배출시키고 : 하향 스트림 말단부 근처에서의 확대된 영역에서 여러 분류들의 물질을 합류시키고 여러 분류의 물질들은 모든 주 혼합튜브 및 보조 혼합튜브 장치들로써 합류되어 혼합된 스트리으로써 통과하며 일부분의 고체 입자 물질은 확대된 영역과 저장조벽 사이에서의 외부 원환 스트림으로서 중력에 의해서 하향 스트림 영역으로 이동되어 혼합된 스트림과 더욱 혼합되며 : 주 혼합튜브에서는 폐색되지 않았거나 고갈된 유동특성을 유지하는 한편 다수의 보조혼합튜브 장치들에서는 폐색된 유동특성을 유지하는 단계들로 구성된 고체입자 물질들을 높은 비율로 혼합시키는 방법.As described above in the text, the materials to be mixed are introduced into the reservoir: a plurality of inlet passages positioned and dimensioned through the wall of the main tube to provide flow characteristics that are not blocked or depleted. And discharging a portion of the solid particle material by gravity through the main mixing tube devices extending into the chamber: a plurality of material inlet passages, each of which is positioned and dimensioned, to provide a closed flow characteristic, located through the wall of the auxiliary mixing tube. Gravity discharges the solid particulate material to another part by gravity through a number of sub-mixed tube devices connected downwards: merging the different classes of materials in an enlarged area near the downstream end and the different classes of materials being the main mix. Mixed strips joined with tube and auxiliary mixing tube devices And part of the solid particulate material is transported to the downstream region by gravity as an external toroidal stream between the enlarged zone and the reservoir wall and further mixed with the mixed stream: an unoccluded or depleted flow in the main mixing tube. A method of mixing a high proportion of solid particulate materials consisting of steps that maintain properties while maintaining flow characteristics that are occluded in many auxiliary mixing tube devices.
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