RU154252U1

RU154252U1 - DEVICE FOR DETERMINING THE HETEROGENEITY COEFFICIENT OF THE MIXTURE OF BULK MATERIALS

Info

Publication number: RU154252U1
Application number: RU2015101194/05U
Authority: RU
Inventors: Григорий Исакович Двоскин; Владимир Владимирович Хасхачих
Original assignee: Открытое акционерное общество "Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского"
Priority date: 2015-01-19
Filing date: 2015-01-19
Publication date: 2015-08-20

Abstract

Устройство для определения коэффициента неоднородности полидисперсной смеси трудноразделимых сыпучих материалов, содержащее смеситель барабанного типа, пробоотборники и устройства для ввода пробоотборников во внутренний объём смесителя, отличающееся тем, что боковая поверхность смесителя снабжена сдвоенными пазами со шторками, смеситель снабжён съёмными тонкостенными пластинами и съёмным пробоотборным диском, снабжённым пробоотборниками, содержащими капсулы, в которые помещены подвижные поршни, а продольный размер - длина каждой капсулы составляет 1,2-1,3 величины суммы толщины корпуса пробоотборного диска, толщины тонкостенной пластины и расстояния между сдвоенными пазами.A device for determining the coefficient of heterogeneity of a polydisperse mixture of difficultly separable bulk materials, containing a drum-type mixer, samplers and devices for introducing samplers into the internal volume of the mixer, characterized in that the side surface of the mixer is equipped with double grooves with shutters, the mixer is equipped with removable thin-walled plates and a removable sampling disk, equipped with samplers containing capsules in which the movable pistons are placed, and the longitudinal dimension is the length of each capsule is 1.2-1.3 the magnitude of the sum of the thickness of the body of the sampling disk, the thickness of the thin-walled plate and the distance between the double grooves.

Description

Полезная модель относится к области лабораторных исследований процессов смешения различных сыпучих материалов в химической промышленности, в промышленном производстве строительных материалов и в других отраслях промышленности.The utility model relates to the field of laboratory research of mixing processes of various bulk materials in the chemical industry, in the industrial production of building materials and in other industries.

Известно устройство для определения коэффициента неоднородности смеси содержащее оборудование для фотографирования фронтальной поверхности смеси находящейся в смесителе в плоском сечении рабочего объема и компьютерной обработки полученной фотографии с целью определения и расчета «плоскостного» коэффициента неоднородности смеси. [Л.В. Королев, М.Ю. Таршис. Метод оценки качества смешения сыпучих материалов по распределению частиц в плоском сечении рабочего объема, Известия вузов. Химия и химическая технология, 2002, том 45, вып 1, с 98-100]. К недостатку данного устройства следует отнести невозможность его применения для определения коэффициентаA device for determining the coefficient of heterogeneity of the mixture containing equipment for photographing the front surface of the mixture in the mixer in a flat section of the working volume and computer processing of the resulting photographs in order to determine and calculate the "planar" coefficient of heterogeneity of the mixture. [L.V. Korolev, M.Yu. Tarshis. A method for assessing the quality of mixing bulk materials by the distribution of particles in a flat section of the working volume, Izvestiya Vuzov. Chemistry and Chemical Technology, 2002, Volume 45, Issue 1, pp. 98-100]. The disadvantage of this device should include the impossibility of its use to determine the coefficient

неоднородности сыпучих материалов содержащих фракции менее 100 мкм, склонных вследствие электризации к налипанию на поверхность через которую осуществляется фотосъемка, что меняет истинную картину распределения частиц в материале.heterogeneity of bulk materials containing fractions of less than 100 microns, prone due to electrification to stick to the surface through which photographing is carried out, which changes the true picture of the distribution of particles in the material.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для определения коэффициента неоднородности смеси, содержащее трубу с коническим наконечником в которую вставлена вторая труба, разделенная внутренними перегородками на ряд камер, имеющих окна по размерам совпадающие с окнами в наружной трубе. При повороте внутренней трубы отверстия либо совпадают, либо перекрываются. После фиксации глубины введения пробоотборника в смесь камеры открываются, и в них самотеком засыпается смесь, затем камеры закрываются и пробоотборник вынимается. [Макаров Ю.И. Аппараты для смешения сыпучих материалов / Ю.И. Макаров. - М.: Машиностроение, 1973. - 216 с].Closest to the proposed invention is a device for determining the coefficient of heterogeneity of the mixture containing a pipe with a conical tip into which a second pipe is inserted, divided by internal partitions into a series of chambers having windows that are equal in size to the windows in the outer pipe. When turning the inner pipe, the holes either coincide or overlap. After fixing the depth of introduction of the sampler into the mixture, the chambers open, and the mixture is filled by gravity into them, then the chambers are closed and the sampler is removed. [Makarov Yu.I. Devices for mixing bulk materials / Yu.I. Makarov. - M.: Mechanical Engineering, 1973. - 216].

Недостатком данного устройства является невозможность отбора проб из разных точек сечения без нарушения структуры соседних слоев материала, что искажает истинную картину процесса смешения сыпучих материалов, особенно смесей, сильно различающихся по фракционному составу.The disadvantage of this device is the impossibility of sampling from different points of the cross section without violating the structure of adjacent layers of material, which distorts the true picture of the process of mixing bulk materials, especially mixtures, very different in fractional composition.

Техническим результатом на достижение, которого направлена данная полезная модель, является увеличение точности определения коэффициента неоднородности смеси за счет исключения возможности нарушения структуры соседних слоев материала в смесителе при отборе проб, что позволяет получить неискаженные количественные данные о качестве смешения сыпучих сред, как в каждой точке отбора пробы, так и в среднем по каждому сечению и по смесителю в целом.The technical result to achieve this utility model is to increase the accuracy of determining the coefficient of heterogeneity of the mixture by eliminating the possibility of disturbing the structure of adjacent layers of material in the mixer during sampling, which allows obtaining undistorted quantitative data on the quality of mixing of granular media, as at each sampling point samples, and on average for each section and for the mixer as a whole.

Технический результат достигается тем, что боковая поверхность смесителя снабжена сдвоенными пазами со шторками, а смеситель снабжен съемными тонкостенными пластинами и съемным пробоотборным диском, снабженным пробоотборниками, содержащими капсулы в которые помещены подвижные поршни. Продольный размер (длина) каждой капсулы составляет 1,2-1,3 величины суммы толщины корпуса пробоотборного диска, толщины тонкостенной пластины и расстояния между сдвоенными пазами.The technical result is achieved by the fact that the side surface of the mixer is equipped with double grooves with shutters, and the mixer is equipped with removable thin-walled plates and a removable sampling disk equipped with samplers containing capsules in which the movable pistons are placed. The longitudinal size (length) of each capsule is 1.2–1.3 times the sum of the thickness of the body of the sampling disk, the thickness of the thin-walled plate, and the distance between the double grooves.

На фиг. 1 представлена схема устройства, на фиг. 2 поперечный разрез смесителя по пазу, на фиг. 3 схема съемного пробоотборного диска, а на фиг. 4 схема пробоотборника.In FIG. 1 shows a diagram of a device, FIG. 2 is a cross-sectional view of the mixer along the groove in FIG. 3 is a diagram of a removable sampling disk, and in FIG. 4 sampler circuit.

Устройство включает смеситель барабанного типа 1 с питателями 2, 3, съемные тонкостенные пластины 4, 5, съемный пробоотборный диск 6 (фиг. 3) и пробоотборники 7 (фиг. 4). Боковая поверхность корпуса смесителя 1 снабжена сдвоенными пазами 8, 9, в которые вставляют съемные тонкостенные пластины 4, 5 и откидными шторками 10, соединенными с корпусом смесителя 1 шарниром 11 (фиг. 2). На фиг. 2 показаны два положения шторки: а) шторка 10 закрывает пазы 8, 9; б) шторка 10 откинута и в пазы 8, 9 вставлены съемные тонкостенные пластины 4, 5. Съемный пробоотборный диск 6 (фиг. 3) содержит корпус 12 с отверстиями 13 в которые вставляют пробоотборники 7, Пробоотборник 7 (фиг. 4) содержит капсулу 14, в которую помещен подвижный поршень 15. Продольный размер (длина) каждой капсулы составляет 1,2-1,3 величины суммы: толщины корпуса пробоотборного диска, толщины тонкостенной пластины и расстояния между сдвоенными пазами.The device includes a drum type mixer 1 with feeders 2, 3, removable thin-walled plates 4, 5, a removable sampling disk 6 (Fig. 3) and samplers 7 (Fig. 4). The lateral surface of the mixer housing 1 is equipped with double grooves 8, 9, into which removable thin-walled plates 4, 5 and hinged shutters 10 are inserted, connected to the mixer housing 1 by a hinge 11 (Fig. 2). In FIG. 2 shows two positions of the curtain: a) the curtain 10 closes the grooves 8, 9; b) the shutter 10 is folded open and removable thin-walled plates 4, 5 are inserted into the grooves 8, 9. The removable sampling disk 6 (Fig. 3) contains a housing 12 with holes 13 into which the samplers 7 are inserted, the Sampler 7 (Fig. 4) contains a capsule 14 in which the movable piston 15 is placed. The longitudinal size (length) of each capsule is 1.2-1.3 values of the sum: the thickness of the body of the sampling disk, the thickness of the thin-walled plate and the distance between the double grooves.

Устройство работает следующим образом:The device operates as follows:

Перед началом процесса смешения пазы 8, 9 закрывают шторкой 10. Включают приводы смесителя 1 и питателей 2, 3 и начинают процесс смешения материалов. После установления стабильного соотношения масс материала на входе и выходе из смесителя 1 прекращают подачу материала из питателей 2, 3 и прекращают вращение смесителя 1 в положении, когда пазы 8, 9 находятся в верхней полусфере смесителя. Освобождают ближайшие к выходу из смесителя пазы 8, 9 от шторки 10 и вводят в них тонкостенные пластины 4, 5 до их соприкосновения с противоположной стенкой смесителя. Удаляют из смесителя 1 весь материал, расположенный на участке от выхода до ближайшей к выходу тонкостенной пластины 4, пробоотборный диск 6 подводят к тонкостенной пластине 4 до соприкосновения с ней его фронтальной плоскости и затем последовательно вдвигают до соприкосновения с пластиной 4 капсулы 7 и подвижные поршни 15, после чего тонкостенную пластину 4 вынимают. В сыпучий материал, расположенный между фронтальной плоскостью пробоотборного диска 4 и оставшейся второй тонкостенной пластиной 5, вводят последовательно каждую капсулу 7 до ее упора в пластину 5, одновременно соответственно выдвигая поршень 15 из капсулы 7. За счет вдавливания капсулы 7 она заполняется пробой материала. Собранный в каждой капсуле 13 материал рассеивают на ситах и вычисляют коэффициенты неоднородности смеси, как в каждой точке отбора пробы, так и в среднем по каждому сечению и смесителю в целом. После окончания отбора проб из всех точек данного сечения пробоотборный диск 6 вынимают и операции повторяют на следующем сечении.Before starting the mixing process, the grooves 8, 9 are closed with a shutter 10. The drives of the mixer 1 and feeders 2, 3 are turned on and the process of mixing materials begins. After establishing a stable mass ratio of the material at the inlet and outlet of the mixer 1, stop the flow of material from the feeders 2, 3 and stop the rotation of the mixer 1 in the position when the grooves 8, 9 are in the upper hemisphere of the mixer. The grooves 8, 9 closest to the exit from the mixer are released from the curtain 10 and thin-walled plates 4, 5 are inserted into them until they come into contact with the opposite wall of the mixer. All material located in the area from the exit to the thin-walled plate 4 closest to the exit is removed from the mixer 1, the sampling disk 6 is brought to the thin-walled plate 4 until its frontal plane comes into contact with it and then capsules 7 and movable pistons 15 are subsequently pushed into contact with the plate 4 after which the thin-walled plate 4 is removed. Into the bulk material located between the frontal plane of the sampling disk 4 and the remaining second thin-walled plate 5, each capsule 7 is sequentially inserted into the plate 5 until it stops, while simultaneously moving the piston 15 out of the capsule 7. By pressing the capsule 7, it is filled with a sample of material. The material collected in each capsule 13 is scattered on the sieves and the mixture heterogeneity coefficients are calculated, both at each sampling point and on average for each section and mixer as a whole. After sampling from all points of a given section, the sampling disk 6 is removed and the operations are repeated in the next section.

Снабжение смесителя сдвоенными пазами со шторками и съемными тонкостенными дисками позволяет выделять и сохранять в неизменном состоянии равные объемы исследуемой смеси в заданных сечениях смесителя, что позволяет анализировать качество смешения в заданных областях смесителя, как по его поперечному сечению, так и по мере продвижения материала вдоль горизонтальной оси.The supply of the mixer with double grooves with shutters and removable thin-walled disks makes it possible to isolate and maintain unchanged equal volumes of the test mixture in predetermined sections of the mixer, which allows us to analyze the quality of mixing in the specified areas of the mixer, both by its cross section and as the material moves along the horizontal axis.

Снабжение смесителя съемным пробоотборным диском, снабженным пробоотборниками, содержащими капсулы в которые помещены подвижные поршни, позволяет отбирать пробы из разных точек поперечного сечения без взаимного нарушения структуры материала в соседних точках обора.The supply of the mixer with a removable sampling disk, equipped with samplers containing capsules in which the movable pistons are placed, makes it possible to take samples from different points of the cross section without mutually violating the structure of the material at neighboring points of obor.

Длина каждой капсулы, которая на 1,2-1,3 больше суммы толщины корпуса пробоотборного диска, ширины тонкостенной пластины и расстояния между пластинами позволяет гарантированно доводить пробоотборник до соприкосновения со второй пластиной и отбирать в пробоотборник весь материал по ширине выделенного сечения.The length of each capsule, which is 1.2-1.3 more than the sum of the thickness of the body of the sampling disk, the width of the thin-walled plate and the distance between the plates, makes it possible to bring the sampler in contact with the second plate and to take into the sampler all the material along the width of the selected section.

Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет увеличить точность определения коэффициента неоднородности смеси за счет исключения возможности нарушения структуры соседних слоев материала в смесителе при отборе проб, что позволяет получить неискаженные количественные данные о качестве смешения сыпучих сред, как в каждой точке отбора пробы, так и в среднем по каждому сечению и по смесителю в целом.Thus, the proposed utility model allows to increase the accuracy of determining the coefficient of heterogeneity of the mixture by eliminating the possibility of disturbing the structure of adjacent layers of material in the mixer during sampling, which allows obtaining undistorted quantitative data on the quality of mixing of granular media, both at each sampling point and at average for each section and for the mixer as a whole.

Claims

A device for determining the coefficient of heterogeneity of a polydisperse mixture of difficultly separable bulk materials, containing a drum-type mixer, samplers and devices for introducing samplers into the internal volume of the mixer, characterized in that the side surface of the mixer is equipped with double grooves with shutters, the mixer is equipped with removable thin-walled plates and a removable sampling disk, equipped with samplers containing capsules in which the movable pistons are placed, and the longitudinal dimension is the length of each capsule is 1.2-1.3 the magnitude of the sum of the thickness of the body of the sampling disk, the thickness of the thin-walled plate and the distance between the double grooves.