RU1775150C - Шнековый смеситель - Google Patents

Abstract

Использование изобретени : в отрасл х химической, цветной и черной металлургии, строительных материалов и других отрасл х промышленности. Витки шнеков выполнены с прорез ми под острым углом аи рк винтовой линии витка и под острым углом г/) к перпендикул рной плоскости оси шнека. Острый угол нарезки витка измен ет направление и раздел ет поток материала на части, одна часть через прорезь транспортируетс  по ходу обработки в следующую зону обработки, друга  часть передаетс  на смежный шнек и треть  часть остаетс  на домешивание. Наличие прорезей снижает давление в зоне. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к области химического машиностроени  и может быть использовано дл  смешивани  и переработки высококонсистентных пластических и абразивных масс.

Известен шнековый смеситель, содержащий горизонтальный корпус с загрузоч- ным и выгрузочным отверсти ми и расположенными внутри него двум  шнеками , каждый из которых имеет участки пр мых и обратных витков, витки шнеков выполнены с прорез ми, расположенными в плоскости перпендикул рной оси шнека.

Однако наличие прорезей расположенных в плоскости перпендикул рной оси шнека не ликвидирует запор витков сопротивлени  и застойных зон. Создаетс  кольцо из спрессованного материала смеси, а в некоторых случа х материал полимеризует- с .

Это кольцо не очищаетс  и требуетс  больша  затрата энергии, чтобы разрушить его.

Полимеризаци  материала приводит к повышенному расходу материала, а дл  смесей (производство растворов триацетил- целлюлозы и др. приводит к браку. Смесь продавливаетс  так же только в зазор между наружной поверхностью витков шнеков и внутренней поверхностью корпуса.

К недостаткам этого шнека относ тс  измельчение крупки и затраты на это большой мощности, а также низка  надежность из-за быстрого износа шнеков и корпуса остаютс .

Известен двухшнековый смеситель - DSM, шнеки которого выполнены: напорные смесительные витки нарезаны большим шагом пр мого направлени , витки сопротивлени  - меньший шаг пр мого направлени .

Двухшнековый смеситель DSM примен етс  дл  процессов смешени  и гомогени- зации при подготовке композиций термопластов, Однако они не позвол ют получить смеси с высоким индексом смешиЁ

ч VI

ел

ел о

вани  при наличии крупки в смеси и употребл ютс , как правило, вытеснительны- ми - пресса.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому  вл етс  шнекова  машина дл  обработки материала, включающа  винт (шнек) вращающийс  внутри цилиндра и состо щий из центрального вращательного вала, на котором установлено множество винтовых элементов и уплотн ю- щих прокладки, расположенные между винтовыми элементами, винтовые элементы и прокладки образуют набор примыкающих элементов, опорную стенку, размещенную на одном конце вага и зажимающее устрой- ство, размещенное на противоположном конце вала, зажимающее устройство представл ет гидравлический домкрат, позвол - ющий воспреп тствовать отделению винтовых элементов друг от друга.

На винтовых элементах (насадках) имеетс  прорезь (как показано на рисунке (в за вке этого нет) перпендикул рно линии нарезки витков насадки (винтовых элементов ).

Однако наличие гидравлического домкрата расположенного на одном конце позвол ет только воспреп тствовать рассоединению винтовых насадок при работе . Наличие прорезей в витках сопротив- лени  обратного направлени  нарезанных перпендикул рно винтовой линии нарезки резьбы расшир ет зазор прохождени  материала . В данном случае материал передавливаетс  в зазор между вершиной шнека и корпусом и в прорезь Наличие прорези снижает затрату мощности на передачу материала через витки. Однако через прорезь, расположенную перпендикул рно винтовой нарезки резьбы происходит чистое вытеснение продукта; не происходит смешение компонентов. Дл  пресса возможно применить, а дл  смесител  эффекта не дает, не позвол ет вли ть на степень - качество смешени  и интенсифицировать процесс смешени .

Предлагаема  конструкци  смесител  шнскового лишена указанных недостатков.

Цель изобретени  - повышение качества смеси путем интенсификации процесса, уменьшение энергетических затрат, повышени  надежности и упрощение конструкции шнекового смесител .

Изобретение увеличивает производительность в 1,2 раза при одновременном снижении удельных затрат электроэнергии, металла и повышает межремонтный цикл.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что шнековый смеситель, содержащий горизонтальный корпус, выполненный в виде двух

взаимодействующих друг с другим по образующей параллельных цилиндрических обечаек с образованием общей полости, два взаимодействующих друг с другом по всей длине шнека, каждый из которых размещен в обечайке и содержит напорные витки пр мого направлени  и/мли пр мого направлени  увеличенного шага и витки сопротивлени  обратного направлени  и/или пр мого направлени  уменьшенного шага и прорез ми, выполненными на витках под острым углом к винтовой линии шнека и к плоскости перпендикул рной оси шнеков согласно изобретению прорезм выполнены под одинаковым углом к винтовой линии шнека. Прорези могут быть выполнены под одинаковым углом. Также прорези могут быть выполнены с увеличением угла к винтовой линии в напорных витках, и с уменьшением угла в винтовой линии в витках сопротивлени .

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что шнековый смеситель, содержащий горизонтальный корпус 1, выполненный в виде двух взаимодействующих друг с другом по образующей параллельных цилиндрических обечаек с образованием общей полости, два взаимодействующих друг с другом по всей длине шнека каждый из которых размещен в обечайке и содержит напорные витки пр мого 4 (фиг. 1) и витки сопротивлени  обратного направлени  5 (фиг. 1) или витки напорные - пр мого направлени  увеличенного шага 4 (Фиг. 2) и витки сопротивлени  уменьшенного шага 5 (фиг, 2), причем выполнены с прорез ми 6

и 7 под острым углом см, ai ссп и ,

(pi. .... к винтовой линии 8 и 9 витка и под

острым углом , /32, .., и ipi, fa Vhк плоскост м (I и II) перпендикул рной оси шнека, прорези могут быть выполнены под одинаковым углом или прорези могут быть выполнены с увеличением угла к винтовой линии в напорных витках и с уменьшением угла к винтовой линии в витках сопротивлени .

На фиг. 1 изображен участок шнека напорных - пр мых витков и сопротивлени  - обратных витков; на фиг. 2 изображен участок шнека напорных - пр мых витков большого шага нарезки и витков сопротивлени  - пр мых витков меньшего шага нарезки .

Шнековый смеситель состоит из горизонтального корпуса 1, двух горизонтальных шнеков 2, 3, состо щие из напорных витков 4 и витков 5 сопротивлени , прорези 6, 7 в витках сопротивлени , винтовые линии 8, 9 нарезки в напорных витках и в

чем проводитс  это при пониженном давлении , поэтому обеспечиваетс  равномерное усреднение смеси без измельчени  крупной фракции, т.к. крупна  фракци  не скапливаетс  в зоне, а передаетс  в прорезь. При такой обработке материала обеспечиваетс  возможность контролировать и получать смеси с заданными физико-механическими свойствами и проведение химических процессов с заданными технологическими па- раметрами.

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Шнековый смеситель, содержащий горизонтальный корпус, выполненный в виде двух взаимодействующих друг с другом по образующей параллельных цилиндрических обечаек с образованием общей полости , два взаимодействующих друг с другом по всей длине шнека, каждый из которых размещен в обечайке и содержит напорные витки пр мого направлени  и/или пр мого

   направлени  увеличенного шага, и витки сопротивлени  обратного направлени  и/или пр мого направлени  уменьшенного шага, и прорези, выполненные на витках под острым углом к плоскости, перпендикул рной оси шнеков, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности , повышени  качества смеси путем интенсификации процесса, уменьшени  энергетических затрат и повышени  надежности и упрощени  конструкции, прорези выполнены под острым углом к винтовой линии шнека.
2. 2.Смеситель по п. 1, о т л и ч а ю щ и й- с   тем, что прорези выполнены под одинаковым углом.
3. 3.Смеситель по п. 1,отличающий- с   тем, что прорези выполнены с увеличением угла к винтовой линии в напорных витках и с уменьшением угла к винтовой линии в витках сопротивлени .

   k- k

   Ч 0te/

   IS 7 4

   64 /

   витках сопротивлени , а и / - острые углы прорези в напорных витках, ри -острые углы прорези в витках сопротивлени , А - зоны интенсивного смешивани .

   Величина угла нарезки а и (3 прорези в витках напорных, а также углах р и 1р в витках сопротивлени  выбираетс  в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого материала.

   Острый угол а, в результате прорези витка напорного б и острый угол р в результате прорези витка сопротивлени  7 раздел ют поток материала, часть потока из зоны AI, зоны встречи витков напорных и витков сопротивлени  передавливаетс  через прорезь в следующую зону перемешивани 

   А2An и в конечном случае к выгрузочному

   отверстию, часть потока остаетс  в зоне AI на домешивание и часть потока передаетс  на смежный шнек.

   Прорези 6 и 7 под углом / и позвол ют контролировать врем  перемешивани  материала. Чем зерно крупнее, если оно легко разрушаетс , а измельчение недопустимо , тем углы о, и / (в витках напорных) меньше, а углы гр(в витках сопротивлени ) больше. В то же врем , если углы 1/. больше, а углы аи/ меньше, то материал меньше времени перемешиваетс , уменьшаетс  сопротивление и больше материала передаетс  в следующую зону и к выгрузочному отверстию.

   Снижаетс  давление в зоне А, резко уменьшаетс  внутреннее трение материала о материал, что приводит к уменьшению или ликвидации измельчени  материала, а также уменьшаетс  коэффициент трени  материала о рабочие органы,и корпус смесител  что приводит к уменьшению износа, а следовательно повышает надежность самого смесител .

   В за вленном смесителе повышение производительности по сравнению с прототипом достигаетс  наличием прорезей в вит-ox, выполненных под острым углом к винтовой линии витка и острым углом к плоскости перпендикул рной оси шнека.

   Прорези в витках 6 и 7, сделанные по направлению действи  смеси витков напорных , резко увеличивают проходное сечение витков сопротивлени , чем увеличиваетс  производительность; уменьшаетс  давление в зоне А, зоне встречи витков напорных и витков сопротивлени .

   Смешение, передача смеси в следующую зону интенсивного смешени  напорными витками проводитс  при пониженном давлении в зонь, в результате не происходит измельчение компонентов смеси, повышаетс  качество смеси, снижаютс  энергетические затраты.

   Прорези выполненные под острым углом р и тр в напорных витках и а и / в 5 витках сопротивлени  позвол ют неоднократно производить обновление поверхности (срез материала), что дает возможность получить равномерное распределение компонентов в смеси - повышаетс  качество

   0 смеси.

   Кроме этого, в результате неоднократного обновлени  поверхности увеличиваетс  смачиваемость и пропитка сыпучих материалов жидкими компонентами по хо5 ду обработки материала, сопротивление смеси уменьшаетс , поэтому, количество прорезей может быть различное от на одном витке до на виток и острые углы могут быть одинаковые а ay... an и pi

   0 р2....- рп или различные, причем в напорных винтах углы увеличиваютс  р /%... , и углы в виток сопротивлени  уменьшаютс  р (р2... рп.

   Упрощение конструкции производитс 

   5 за счет прорезей, так как при такой конструкции не требуетс  точной подготовки профил  витков шнеков.

   Шнековый смеситель работает следующим образом.

   0 Поток обрабатываемого материала - сыпучие и жидкие компоненты смеси напорными витками 4 транспортируютс  вдоль корпуса в зону смешени  At. Ввиду запора потоку витками сопротивлени  в зоне про5 исходит интенсивное перемешивание. Острые углы «1 и витков4i и 5i полученных при прорезании прорезей 6i и 7i измен ют направление и раздел ют поток материала , одна часть через прорезь транспорти0 руетс  по ходу обработки в следующую зону Аа обработки, друга  часть передаетс  на смежный шнек и треть  часть остаетс  на домешивание, В следующей зоне, как правило прорези 6г и 72 выполнены под углом

   5 ог «1. и углом p2«pi, VLT.K. продукт частично пропитан и смочен жидким компонентом, а следовательно сопротивление по ходу обработки уменьшаетс , и до п зоны - последней зоны перемеши0 вани  и выгрузка. При таком способе обработки не происходит чистого вытеснени , или наоборот измельчени  крупки скапливаемый в зонах интенсивного смешени  до величины зазора между шнеком и корпусом

   5 смесител . Создаютс многократчые обновлени  поверхности смешиваемых компонентов в результате среза и разделени  потока материала, часть передаетс  в следующую зону, а часть на домешивание, при

   Ч

   fc