RU1757150C

RU1757150C - Gravity mixer

Info

Publication number: RU1757150C
Application number: SU4850957/26A
Authority: RU
Inventors: Н.В. Шашкин; Г.Н. Марченко; С.Ф. Чекмарев; Н.Х. Юсупов; М.С. Габутдинов; В.Ф. Черевин
Original assignee: Производственное объединение "Органический синтез"; Казанский научно-исследовательский институт химических продуктов
Priority date: 1990-05-25
Filing date: 1990-05-25
Publication date: 1995-09-20

Abstract

FIELD: processing of various granulated friable products. SUBSTANCE: mixer comprises an accumulating hopper, loading and unloading device in the form of a sectional rotary metering device. Accumulated layers of material in the volume of the formed batch are simultaneously unloaded through a set of vertical branch pipes having vertical unloading slits in their side surface. EFFECT: simultaneous mixing of all layers of accumulated material. 6 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области смешения различных гранулированных сыпучих материалов, в частности к гранулированным смесителям для переработки гранулированных полимеров (полиэтилен, полистирол, полипропилен и др.). The invention relates to the field of mixing various granular granular materials, in particular to granular mixers for the processing of granular polymers (polyethylene, polystyrene, polypropylene, etc.).

Известен целый класс гравитационных бункерных смесителей, в которых накопленный материал загружают в поле гравитационных сил через систему дискретных отверстий в трубах, установленных в бункере. A whole class of gravitational bunker mixers is known in which the accumulated material is loaded into the field of gravitational forces through a system of discrete holes in pipes installed in the bunker.

Наиболее близким по отношению к описываемому смесителю является гравитационный смеситель. В указанном смесителе центральная разгрузочная смесительная труба разделена на несколько продольных каналов, расположенных вокруг центрального канала. Каждый канал на разных уровнях по высоте смесителя имеет щелевое входное отверстие для поступления материала, в нижней зоне бункера все каналы имеют свободный выход, где должно происходить перемешивание материала, поступающего из разных уровней бункера. Смеситель снабжен циркуляционной линией, служащей для многократной циркуляции смешиваемого материала. Closest to the described mixer is a gravity mixer. In said mixer, the central discharge mixing pipe is divided into several longitudinal channels located around the central channel. Each channel at different levels along the height of the mixer has a slit inlet for material intake, in the lower zone of the hopper, all channels have a free exit where mixing of material coming from different levels of the hopper should take place. The mixer is equipped with a circulation line, which serves for repeated circulation of the mixed material.

Недостатками указанного смесителя являются:
дискретно расположенные входные отверстия в разгрузочной трубе обеспечивают одновременную разгрузку только тех отдельных слоев материала в бункере, которые расположены на разных уровнях около разгрузочных отверстий, остальные слои материала не участвуют в процессе разгрузки, что приводит к ухудшению качества смеси при однородности свойств, так как в процессе смесеобразования в каждый момент времени в нижней смесительной зоне бункера участвуют не все слои накопленного в нем материала со всем разнообразием свойств, а только отдельные дискретные слои с их конкретными свойствами, что приводит к необходимости многократной циркуляции материала через смеситель, вызывающей дополнительные энергозатраты, увеличение продолжительности цикла смешения, истиранию и пылению материала:
каждый единичный слой материала в указанном смесителе неоднороден по свойствам по ширине данного слоя (или по сечению бункера), что также приводит к неоднородности свойств формируемой смеси в нижней зоне бункера;
в нижнюю смесительную зону бункера материал попадает самотеком из разных дискретных уровней бункера, при этом не гарантируется заданное соотношение расходов материала из разных каналов трубы, что также снижает степень однородности смеси;
у смесителя отсутствует конкретный механизм окончательного формирования высококачественной смеси, образуемой из потоков материала, поступающих из разных каналов разгрузочной трубы.The disadvantages of this mixer are:
discretely located inlets in the discharge pipe provide simultaneous unloading of only those individual layers of material in the hopper that are located at different levels near the discharge openings, the remaining layers of material do not participate in the discharge process, which leads to a deterioration in the quality of the mixture with uniform properties, as in the process mixture formation at each moment of time in the lower mixing zone of the hopper, not all layers of material accumulated in it with all the variety of properties participate, but only individual discrete layers with their specific properties, which leads to the need for multiple circulation of the material through the mixer, causing additional energy consumption, increasing the duration of the mixing cycle, abrasion and dusting of the material:
each single layer of material in the specified mixer is heterogeneous in properties along the width of this layer (or over the section of the hopper), which also leads to heterogeneity of the properties of the formed mixture in the lower zone of the hopper;
material flows into the lower mixing zone of the hopper by gravity from different discrete levels of the hopper, while the predetermined ratio of material consumption from different pipe channels is not guaranteed, which also reduces the degree of homogeneity of the mixture;
the mixer does not have a specific mechanism for the final formation of a high-quality mixture formed from material flows coming from different channels of the discharge pipe.

Целью изобретения является упрощение технологии смешения и формирования партии сыпучего материала, повышение степени однородности смеси в объеме смешиваемой партии и сокращение трудоемкости процесса смешения. The aim of the invention is to simplify the technology of mixing and forming a batch of bulk material, increasing the degree of homogeneity of the mixture in the volume of the mixed batch and reducing the complexity of the mixing process.

На фиг. 1 изображен смеситель, продольный разрез; на фиг.2 сечение цилиндрического корпуса А-А на фиг.1; на фиг.3 схема расположения элементов роторного дозатора, узел Б на фиг.1; на фиг.4 сечение роторного дозатора В-В на фиг.3; на фиг.5 схема крепления пластин роторного дозатора; на фиг.6 схема крепления конусообразных делителей и направляющих лопаток в цилиндрическом корпусе, узел Г на фиг.1. In FIG. 1 shows a mixer, a longitudinal section; figure 2 section of a cylindrical housing aa in figure 1; figure 3 layout of the elements of the rotary dispenser, node B in figure 1; in Fig.4 cross-section of the rotary dispenser BB in Fig.3; figure 5 diagram of the mounting plates of the rotary dispenser; 6 is a diagram of the fastening of cone-shaped dividers and guide vanes in a cylindrical housing, node G in figure 1.

Смеситель включает следующие взаимосвязанные узлы и детали: бункер 1, служащий для накопления партии смешиваемого материала, над которым установлено загрузочное устройство воронка 2. Сверху и снизу бункер 1 снабжен цилиндрическими корпусами 3, в которых для усреднения свойств свободно падающих потоков материала (поступающих и выходящих из бункера 1) установлены вершинами кверху конусообразные делители потоков 4, расположенные в горизонтальных плоскостях корпуса по концентрическим окружностям, а по высоте корпуса в объемно-шахматном порядке. Последние прикреплены к корпусу 3 с помощью горизонтальных стержней 5. The mixer includes the following interconnected units and parts: hopper 1, which serves to accumulate a batch of mixed material, above which a hopper 2 is installed. The hopper 1 is equipped with cylindrical bodies 3 above and below, in which, for averaging the properties of free-falling material flows (incoming and outgoing from bunkers 1) conical flow dividers 4 are installed with their tops up, located in the horizontal planes of the body along concentric circles, and along the height of the body in volumetric-chess pores order. The latter are attached to the housing 3 using horizontal rods 5.

Для отбрасывания потока материала от стенок корпуса 3 на внутренних стенках его закреплены под углом 5-10^о к образующей направляющие лопатки 6, расположенные в шахматном порядке.To discard the flow of material from the walls of the housing 3 on its inner walls are fixed at an angle of 5-10 ^about to form the guide vanes 6, located in a checkerboard pattern.

Под загрузочной воронкой 2 установлен конический раструб 7, служащий для распределения материала по всему сечению бункера 1. Раструб 7 соединен с патрубком 8, предназначенным для отсасывания пыли из падающего потока материала. A conical socket 7 is installed under the loading funnel 2, which serves to distribute the material over the entire cross section of the hopper 1. The socket 7 is connected to a pipe 8 designed to suck off dust from the incident material stream.

Для одновременной разгрузки всех слоев накопленного материала из смесителя внутри бункера 1 под раструбом 7 установлен набор вертикальных патрубков 9 со щелями 10. Каждая щель на данном патрубке расположена по отношению к смежной щели на соседнем патрубке так, что уровень верха (начала) щели на данном патрубке совпадает с уровнем низа (конца) щели на предыдущем патрубке, а уровень низа щели совпадает с уровнем верха щели на последующем патрубке и т.д. For the simultaneous unloading of all layers of accumulated material from the mixer inside the hopper 1, a set of vertical nozzles 9 with slots 10 is installed under the socket 7. Each slot on this nozzle is located relative to an adjacent slot on the adjacent nozzle so that the level of the top (beginning) of the slot on this nozzle coincides with the level of the bottom (end) of the gap on the previous nozzle, and the level of the bottom of the gap coincides with the level of the top of the gap in the subsequent nozzle, etc.

Между нижним торцом раструба 7 и верхним заглушенным концом патрубков 9 предусмотрен зазор 11, служащий для прохода эжектируемой пылевоздушной смеси из потока падающего материала. Between the lower end of the socket 7 and the upper muffled end of the nozzles 9, a gap 11 is provided, which serves to pass the ejected dust-air mixture from the flow of falling material.

Нижние концы патрубков 9 снабжены перемещающимися вверх-вниз втулками 12 регулирования расхода, фиксируемыми относительно патрубков прижимными винтами 13. The lower ends of the nozzles 9 are equipped with up-and-down flow control sleeves 12, which are fixed relative to the nozzles by clamping screws 13.

Под бункером 1 установлен роторный дозатор 14 с секторами 15, разделенными друг от друга перегородками 16. Каждый сектор снабжен перемещающимися по пазам ротора радиально установленными пластинами 17, фиксируемыми относительно ротора прижимными винтами 18. При соответствующем выдвижении пластин 17 втулки 12 перемещаются вверх и фиксируются винтами 18, при этом объем секторов 15 дозатора 14 соответственно меняется. Under the hopper 1 is installed a rotary dispenser 14 with sectors 15 separated by partitions 16. Each sector is equipped with radially mounted plates 17 moving along the grooves of the rotor, clamping screws 18 fixed relative to the rotor. With appropriate extension of the plates 17, the sleeves 12 are moved up and fixed with screws 18 while the volume of sectors 15 of the dispenser 14 changes accordingly.

Смеситель работает следующим образом. The mixer operates as follows.

Поток смешиваемого материала под действием гравитационных сил поступает в цилиндрический корпус 3, где с помощью конусообразных делителей потоков 4 он перераспределяется и перемешивается в процессе прохождения самотеком, и далее через раструб 7 поступает и заполняет наслаиванием слой на слой бункер 1. При этом пыль из потока отсасывается через круговой зазор 11 и патрубок 8. По мере заполнения бункера 1 материал через продольные непрерывные щели 10 заполняет патрубки 9. При этом каждый единичный слой накопленного материала благодаря предварительному перемешиванию (усреднению) материала в цилиндрическом корпусе 3 обладает высокой однородностью свойств. The flow of the mixed material under the influence of gravitational forces enters the cylindrical body 3, where it is redistributed and mixed by gravity flow using cone-shaped flow dividers 4, and then through the bell 7 the layer is fed and filled by layering onto the layer hopper 1. In this case, dust from the stream is sucked off through the circular gap 11 and the nozzle 8. As the hopper 1 is filled, the material through the longitudinal continuous slots 10 fills the nozzles 9. Moreover, each single layer of accumulated material due to the preliminary The final mixing (averaging) of the material in the cylindrical body 3 has a high uniformity of properties.

После заполнения материалом бункера в объеме партии включается роторный дозатор 14, материал одновременно из всех слоев через разгрузочные патрубки 9 и соответствующие сектора 15 поступает в цилиндрический корпус 3, где окончательно перераспределяясь и перемешиваясь выходит готовой смесью. After filling the hopper with material in the batch volume, the rotary dispenser 14 is turned on, the material from all layers simultaneously through the discharge pipes 9 and the corresponding sectors 15 enters the cylindrical body 3, where it is finally redistributed and mixed leaving the finished mixture.

Эффект высококачественного смешения достигается за счет предварительного усреднения потока в корпусе 3 одновременной разгрузкой всех без исключения накопленных слоев материала через непрерывные щели 10 патрубков 9, поддержания во времени всей разгрузки заданного соотношения расходов материала через все патрубки роторным объемным дозатором 14 и пропускания формируемой смеси (из всех слоев материала) через окончательный усреднитель цилиндрический корпус 3. The effect of high-quality mixing is achieved by preliminary averaging the flow in the housing 3 by simultaneously unloading all accumulated layers of material, without exception, through continuous slots 10 of the nozzles 9, maintaining a predetermined ratio of material consumption through all nozzles by the rotary volumetric doser 14 and passing the mixture formed (from all layers of material) through the final averager cylindrical body 3.

Сокращение технологического цикла смешения и формирования партии сыпучего материала достигается тем, что необходимое качество смешения обеспечивается практически за один технологический проход, т.е. без многократной циркуляции смеси через смеситель, и тем, что объем накопителя составляет не менее объема формируемой партии, поставляемой потребителю. The reduction of the mixing cycle and the formation of a batch of bulk material is achieved by the fact that the required mixing quality is ensured in almost one process pass, i.e. without multiple circulation of the mixture through the mixer, and the fact that the volume of the drive is not less than the volume of the generated batch delivered to the consumer.

Claims

1. GRAVITY MIXER for granular bulk materials containing a storage hopper, a loading device, an unloading device in the form of a rotary dispenser, a set of vertical pipes having vertical discharge slots offset in height from one another, characterized in that in order to simplify the mixing technology and the formation of a batch of bulk material, increasing the degree of homogeneity of the mixture in the volume of the mixed batch and reducing the complexity of the mixing process, the upper ends of the vertical pipes are muffled, the discharge slots in them are made so that the upper and lower levels of each slot coincide with the lower and upper levels of the slots in the adjacent nozzles, while the rotary dispenser is equipped with partitions dividing it into sectors, and the lower ends of the nozzles are individually adjacent to individual sectors of the rotor dispenser.

2. The mixer according to claim 1, characterized in that in order to control the flow rate of the unloaded material, the lower ends of the nozzles are equipped with bushings that are mounted with the possibility of vertical movement and fixing relative to the nozzles using clamping screws, and the plates of the rotary dispenser in each sector are mounted with the possibility of radial moving along the grooves of the rotor and fixing relative to the rotor with the help of clamping screws.

3. The mixer according to claim 1, characterized in that, in order to remove dust of the mixed material when it is loaded into the storage hopper, the loading device is equipped with a pipe with a conical socket at the lower end installed in the hopper with an adjustable gap with respect to the blanked end of the set discharge nozzles.

4. The mixer according to claim 1, characterized in that, in order to intensify the process of redistribution of material particles in the incident stream and increase the degree of homogeneity of the mixture, it is equipped with cylindrical bodies installed above the loading device and under the rotor, dispenser, conical flow dividers fixed in cases using horizontal rods with their tops up, and guide vanes mounted in a checkerboard pattern on the inner surface of the cylinders at an angle of 5-10 ^o to their generators, while the flow dividers located in the horizontal planes of the body along concentric circles, and along the height of the body in volumetric-staggered order.

5. The mixer according to paragraphs. 1-5, characterized in that in order to ensure mixing and formation of a batch of material in one technological cycle, the storage hopper is made with a volume not less than the volume of the formed batch of material.