RU2216394C1

RU2216394C1 - Центробежный смеситель

Info

Publication number: RU2216394C1
Application number: RU2002130106/12A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Иванец; И.А. Бакин; Г.Н. Белоусов; Д.М. Бородулин; А.С. Волков
Original assignee: Кемеровский технологический институт пищевой промышленности
Priority date: 2002-11-10
Filing date: 2002-11-10
Publication date: 2003-11-20

Abstract

Изобретение относится к устройствам для непрерывного приготовления смесей сыпучих материалов и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности. Центробежный смеситель содержит вертикальный цилиндрический корпус, питатель с патрубками для подачи исходных материалов, разгрузочный патрубок, приводной вал с закрепленными на нем лопастями и ротором в виде основания, на котором концентрично установлены полые тонкостенные усеченные конуса, у которых высота и угол наклона образующей к основанию увеличиваются от центральной части к периферии. На среднем конусе установлены четыре лопатки рабочего колеса осевого вентилятора. Конструкция предусматривает организацию движения опережающих, пересекающихся и разреженных потоков материала. Интенсификация процесса смешивания достигается тем, что на среднем конусе ротора установлены четыре лопатки рабочего колеса осевого вентилятора, за счет которых образуется большее разрежение опережающих потоков, что способствует лучшему взаимопроникновению частиц. 2 ил.

Description

Изобретение относится к устройствам для непрерывного приготовления смесей сыпучих материалов и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Известен смеситель [1] , содержащий корпус с размещенным в нем на вертикальном валу ротором, представляющим собой три полых усеченных конуса, которые концентрично установлены на диске. При этом высота и угол наклона образующей каждого конуса к диску ротора увеличиваются от центральной части к периферии. Смешивание в указанных смесителях происходит в результате последовательного прохождения материала по поверхностям трех конусов под воздействием центробежных сил. Однако недостаточная разреженность потоков и отсутствие рециркуляции не позволяют получать качественные смеси.

Известен смеситель [2], содержащий три конуса, у которых высота и угол наклона образующих к основанию увеличиваются от центральной части к периферии. При этом на поверхности внутреннего и среднего конусов имеются окна, через которые часть материала, движущегося по внутренней конической поверхности, опережающим потоком попадает на поверхность последующего конуса. Кроме этого, над конусами установлен отражатель в виде объемной спирали Архимеда, с помощью которого осуществляется возврат части материала, сходящего с конусое. Однако недостаточная разреженность опережающих потоков не позволяет получать качественные смеси.

Цель изобретения - интенсификация процесса смешивания сыпучих материалов с соотношением исходных компонентов 1:500 и выше, увеличение сглаживающей способности смесителя и, как следствие, повышение качества получаемой смеси. Достижение поставленной цели обеспечивается тем, что на средний конус ротора устанавливаются четыре лопатки рабочего колеса осевого вентилятора, которые создают направленную организацию движения пылевоздушных потоков в направлении сверху вниз и дополнительную турбулязацию, что способствует интенсификации процесса смешивания.

На фиг.1 изображен общий вид центробежного смесителя непрерывного действия; на фиг.2 - ротор (вид сверху).

Смеситель состоит из следующих элементов: вертикального цилиндрического корпуса 1, питателя 2 с загрузочными патрубками 3, приводного вала 4 с ротором 5, выполненным в виде основания 6 с прикрепленными к нему концентрично расположенными полыми усеченными конусами: внутреннего 7, среднего 8, внешнего 9. Высота конусов и угол наклона их образующей к основанию увеличиваются от центральной части к периферии. На рабочей поверхности конусов 7 и 8 имеются по четыре окна 10. На среднем конусе с помощью кольцу 11 установлены четыре лопатки рабочего колеса осевого вентилятора 12, расположенные над его окнами. Вал крепится в подшипниковых опорах 13 и приводится во вращение через клиноременную передачу 14 от электродвигателя 15. Для удаления готовой смеси служат разгрузочные лопасти 16, установленные на приводном валу. Выгрузка смеси происходит через разгрузочный патрубок 17 в коническом днище 18.

Центробежный смеситель работает следующим образом.

Сыпучие компоненты дозаторами подаются в питатель 2 через загрузочные патрубки 3 и попадают на днище вращающегося конуса 7. Под действием центробежных сил частицы материала ускоренно движутся от центра к периферии, распределяясь равномерно по внутренней поверхности конуса, при этом толщина слоя на периферии уменьшается за счет увеличения поверхности распределения частиц. Часть смешиваемых материалов движется через окна 10, после чего разреженным опережающим потоком попадает на поверхность среднего конуса 8, имеющего большую высоту и угол наклона образующей к основанию. Другая часть движется по образующей внутреннего конуса 7 и сбрасывается через верхнее основание на поверхность среднего, где происходит наложение основного и опережающего потоков (т.е. происходит процесс усреднения компонентов). На среднем конусе 8 процесс повторяется. Пройдя внутренний 7 и средний 8 конусы, смесь поступает на наружный конус 9. За счет действия центробежных сил компоненты смешиваются при движении по внутренней поверхности конуса 9 и выбрасываются через верхнее основание. Далее смесь попадает на коническое днище 18, откуда разгрузочными лопастями 16 удаляется через патрубок 17.

Смеситель работает в оптимальном режим, если через окна, расположенные на поверхностях внутреннего 7 и среднего 8 конусов, проходит 50-60% входного потока. Для этого необходимо, чтобы отношение ширины окна к расстоянию между ними было 1:3.

За счет установленных на среднем конусе лопаток рабочего колеса осевого вентилятора образуется направленная организация движения пылевоздушных потоков. В результате взаимодействия воздушных потоков с дисперсным материалом происходит хаотичное турбулентное движение частиц, что способствует лучшему смешиванию последних. В полостях внутреннего и среднего конусов образуется избыточное давление, причем во внутреннем конусе его величина больше, чем в среднем. Разность этих давлений характеризуется дополнительной движущей силой, которая сообщает частице материала опережающего потока некоторую скорость.

Интенсификация процесса смешивания достигается тем, что на среднем конусе ротора установлены четыре лопатки рабочего колеса осевого вентилятора, за счет которых образуется большее разрежение опережающих потоков, что способствует лучшему взаимопроникновению частиц.

Источники литературы
1. А.с. SU 1546120 A1, В 01 F 7/26, 1990.

2. A.c. RU 2132725 C1, B 01 F 7/26, 1999.

Claims

Центробежный смеситель сыпучих материалов, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с питателем и загрузочными патрубками, приводной вал с закрепленными на нем разгрузочными лопастями и ротором, выполненным в виде основания с прикрепленными к нему концентрично расположенными полыми усеченными конусами, у которых высота и угол наклона образующей к основанию увеличиваются от центральной части к периферии, отличающийся тем, что на среднем конусе установлены четыре лопатки рабочего колеса осевого вентилятора.