RU2263533C1 - Centrifugal mixer - Google Patents

Centrifugal mixer Download PDF

Info

Publication number
RU2263533C1
RU2263533C1 RU2004132032/15A RU2004132032A RU2263533C1 RU 2263533 C1 RU2263533 C1 RU 2263533C1 RU 2004132032/15 A RU2004132032/15 A RU 2004132032/15A RU 2004132032 A RU2004132032 A RU 2004132032A RU 2263533 C1 RU2263533 C1 RU 2263533C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
cones
cover
rotation
disk
Prior art date
Application number
RU2004132032/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Н. Иванец (RU)
В.Н. Иванец
И.А. Бакин (RU)
И.А. Бакин
А.С. Волков (RU)
А.С. Волков
М.С. Сницарук (RU)
М.С. Сницарук
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кемеровский технологический институт пищевой промышленности
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кемеровский технологический институт пищевой промышленности filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кемеровский технологический институт пищевой промышленности
Priority to RU2004132032/15A priority Critical patent/RU2263533C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2263533C1 publication Critical patent/RU2263533C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)

Abstract

FIELD: food industry; chemical industry; other branches of industry; production of devices for continuous preparation of mixtures of the loose materials.
SUBSTANCE: the invention is pertaining to the devices for continuous preparation of mixtures of the loose materials and may be used in food, chemical and other industries. The centrifugal mixer contains: a vertical cylindrical body; a cover, on which there are the fixed connecting pipes for feeding of the source materials; a discharge connecting pipe; a driving shaft with an installed on it rotor made in the form of a disk, on which there are in the form of the disk on which one are the concentrically mounted hollow thin-wall truncated cones, the height of which and angle of the generatrix inclination to the base are increasing from the central part to the periphery. At that on the surface of the middle and the outside cones there are tangential holes. In the upper part of the body limited by the surface of the cover a static deflector is installed. The design of the apparatus ensures mixing of materials in the thin, rarefied, intersecting layers with usage of the direct and reverse recycles. The intensification of the mixing process is reached by that on the surface of the middle and the outside cones there are tangential holes, and also in the upper part of the body limited by the surface of the cover a static deflector is mounted. Due to that the invention ensures the reverse recirculation of the material flow, an additional turbulization of the mixed components, a decrease of the number of the quiescent areas in the various parts of the rotor and a degree of formation dust-gas mixes, that in result positively effects on the quality of the mixture.
EFFECT: the invention ensures the reverse recirculation of the material flow, an additional turbulization of the mixed components, a decreased number of the quiescent areas in the rotor and a degree of formation dust-gas mixes.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для непрерывного приготовления смесей сыпучих материалов и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности.The invention relates to devices for the continuous preparation of mixtures of bulk materials and can be used in food, chemical and other industries.

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 указанном смесителе происходит в результате последовательного прохождения материала по поверхностям трех конусов под воздействием центробежных сил. Однако недостаточная разреженность потоков, отсутствие рециркуляции и наличие застойных зон в различных частях ротора не позволяют получать качественные смеси.A known mixer [1], comprising a housing with a rotor located in it on a vertical shaft, which is three hollow truncated cones, which are concentrically mounted on the disk. In this case, the height and angle of inclination of the generatrix of each cone to the rotor disk increase from the central part to the periphery. Mixing in the specified mixer occurs as a result of the sequential passage of material on the surfaces of three cones under the influence of centrifugal forces. However, insufficient rarefaction of flows, lack of recirculation and the presence of stagnant zones in various parts of the rotor do not allow to obtain high-quality mixtures.

Известен смеситель [2], содержащий три конуса, у которых высота и угол наклона образующих к основанию увеличиваются от центральной части к периферии. На поверхности среднего конуса установлены четыре лопатки рабочего колеса осевого вентилятора, за счет чего обеспечивается направленная организация движения воздушных потоков в направлении сверху вниз. В результате взаимодействия воздушного потока с потоком материала последнему сообщается дополнительная турбулизация и увеличивается степень разреженности опережающих материалопотоков. Недостатками данной конструкции являются отсутствие обратной рециркуляции материала, а также образование пылегазовой смеси и витание дисперсных компонентов в области между ротором и крышкой, что не позволяет получать качественные смеси.A known mixer [2], containing three cones, in which the height and angle of inclination of the generators to the base increase from the central part to the periphery. Four blades of the impeller of the axial fan are installed on the surface of the middle cone, due to which directional organization of the movement of air flows in the direction from top to bottom is ensured. As a result of the interaction of the air flow with the material flow, the latter is informed of additional turbulization and the degree of rarefaction of the leading material flows increases. The disadvantages of this design are the lack of reverse recirculation of the material, as well as the formation of a dust-gas mixture and the dispersion of components in the region between the rotor and the cover, which does not allow to obtain high-quality mixtures.

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.The purpose of the invention is the intensification of the process of mixing bulk materials with a ratio of starting components of 1: 500 and higher, increasing the smoothing ability of the mixer and, as a result, improving the quality of the resulting mixture.

Достижение поставленной цели обеспечивается тем, что на поверхности среднего и внешнего конусов выполнены тангенциальные отверстия, полученные путем развертки двух плоскостей: внутренней - направленной противоположно вращению ротора, и наружной - направленной в сторону вращения ротора. Поскольку траектория материалопотока относительно диска ротора закручена в сторону, противоположную направлению вращения, то его движение осуществляется по внутренней плоскости тангенциального отверстия, расположенного под углом к поверхности конуса, в результате чего происходит отрыв материала от рабочей поверхности конуса, что обеспечивает осуществление обратной рециркуляции. Поскольку наружная плоскость тангенциальных отверстий направлена в сторону вращения ротора, то через их поверхность обеспечивается направленная организация движения воздушных потоков в полость конусов по касательной к их поверхности, в результате материальному потоку сообщается дополнительная турбулизация и уменьшается количество застойных зон в роторе. Варьируя углы раскрытия плоскостей тангенциальных отверстий, можно изменять величину обратной рециркуляции и степень турбулизации материалопотока.Achieving this goal is ensured by the fact that tangential holes are made on the surface of the middle and outer cones, obtained by scanning two planes: the inner one directed opposite to the rotation of the rotor, and the outer one directed towards the rotation of the rotor. Since the material flow path relative to the rotor disk is twisted in the direction opposite to the direction of rotation, its movement is carried out along the inner plane of the tangential hole located at an angle to the surface of the cone, as a result of which the material detaches from the working surface of the cone, which ensures reverse recirculation. Since the outer plane of the tangential holes is directed in the direction of rotation of the rotor, then through their surface the directional organization of the movement of air flows into the cavity of the cones is tangential to their surface, as a result of the material flow additional turbulization is reported and the number of stagnant zones in the rotor is reduced. By varying the angles of the opening of the planes of the tangential holes, it is possible to change the amount of reverse recirculation and the degree of turbulization of the material flow.

Также цель достигается за счет того, что в верхней части корпуса, ограниченной поверхностью крышки, установлен статичный отражатель, состоящий из внешнего и внутреннего колец, между которыми, под девяносто градусов относительно друг друга, закреплены четыре направляющих, изогнутых по дуге круга, рабочая (вогнутая) поверхность которых направлена навстречу вращению ротора. При вращении ротора воздух, находящийся в области между ротором и крышкой, также вовлекается во вращательное движение, вследствие чего образуется пылегазовая смесь, в которой витают частицы высокодисперсных компонентов смеси. Благодаря установке статичного отражателя закрученный пылегазовый поток, обладающий значительной кинетической энергией, под действием инерционных и центробежных сил прижимается к поверхности направляющих спиралевидного отражателя, и направляется к центру ротора, где происходит его осаждение на поверхности внутреннего конуса. Таким образом, наличие статичного отражателя способствует созданию направленной циркуляции пылегазового потока в области между ротором и крышкой смесителя, что, в свою очередь, положительно отражается на качестве смеси.The goal is also achieved due to the fact that in the upper part of the housing, limited by the surface of the lid, a static reflector is installed, consisting of the outer and inner rings, between which, at ninety degrees relative to each other, four guides are fixed, curved in an arc of a circle, working (concave ) whose surface is directed towards the rotation of the rotor. When the rotor rotates, the air located in the area between the rotor and the cover is also involved in the rotational movement, as a result of which a dust-gas mixture is formed in which particles of the finely dispersed components of the mixture are floating. Thanks to the installation of a static reflector, a swirling dust and gas stream with significant kinetic energy, under the action of inertial and centrifugal forces, is pressed to the surface of the guides of the spiral reflector, and is directed to the center of the rotor, where it is deposited on the surface of the inner cone. Thus, the presence of a static reflector contributes to the creation of directional circulation of the dust and gas flow in the region between the rotor and the lid of the mixer, which, in turn, positively affects the quality of the mixture.

На фиг.1 изображен общий вид центробежного смесителя непрерывного действия; на фиг.2 - тангенциальное отверстие со схемой движения материальных и воздушных потоков, вращение ротора осуществляется против часовой стрелки; на фиг.3 - статичный отражатель в аксонометрическом исполнении.Figure 1 shows a General view of a centrifugal mixer continuous; figure 2 - tangential hole with a diagram of the movement of material and air flows, the rotation of the rotor is carried out counterclockwise; figure 3 - static reflector in a perspective view.

Смеситель состоит из следующих элементов: вертикального цилиндрического корпуса 1, крышки 2 с загрузочными патрубками 3, приводного вала 4 с ротором 5, выполненным в виде диска 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 перепускных окна 10, ограниченные снизу поверхностью диска. На рабочей поверхности среднего 8 и внешнего 9 конусов, над перепускными окнами выполнены тангенциальные отверстия 11, полученные путем развертки двух плоскостей: внутренней 12 - направленной противоположно вращению ротора, и наружной 13 - направленной в сторону вращения ротора. В верхней части корпуса, ограниченной поверхностью крышки, установлен статичный отражатель 14, состоящий из внешнего и внутреннего колец 15, между которыми, под девяносто градусов относительно друг друга, закреплены четыре направляющих 16, изогнутых по дуге круга, рабочая (вогнутая) поверхность которых направлена навстречу вращению ротора. Вал крепится в подшипниковых опорах 17 и приводится во вращение через клиноременную передачу 18 от электродвигателя 19. Выгрузка смеси происходит через разгрузочный патрубок 20 в коническом днище 21.The mixer consists of the following elements: a vertical cylindrical body 1, a cover 2 with loading nozzles 3, a drive shaft 4 with a rotor 5, made in the form of a disk 6 with concentrically arranged hollow truncated cones attached to it: inner 7, middle 8, outer 9. Height cones and the angle of inclination of their generatrix to the base increases from the central part to the periphery. On the working surface of the cones 7 and 8 there are four bypass windows 10, limited from below by the surface of the disk. On the working surface of the middle 8 and external 9 cones, tangential holes 11 are made above the bypass windows, obtained by scanning two planes: the inner 12 - opposite the rotation of the rotor, and the outer 13 - directed towards the rotation of the rotor. In the upper part of the casing, limited by the surface of the lid, a static reflector 14 is installed, consisting of the outer and inner rings 15, between which, at ninety degrees relative to each other, four guides 16 are fixed, bent along an arc of a circle, the working (concave) surface of which is directed towards rotor rotation. The shaft is mounted in bearing bearings 17 and is driven into rotation through a V-belt drive 18 from the electric motor 19. The mixture is unloaded through the discharge pipe 20 in the conical bottom 21.

Центробежный смеситель работает следующим образом.Centrifugal mixer operates as follows.

Сыпучие компоненты дозаторами подаются в 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 материалопоток разделяется на три части: первая, пройдя через окна 10, с опережением попадает на поверхность внешнего конуса 9; вторая (основная) движется по поверхности конуса и сбрасывается на поверхность последующего конуса; и третья часть, отрываясь от рабочей поверхности конуса при движении потока по внутренней плоскости тангенциального отверстия, возвращается к основанию среднего конуса. Смесь, пройдя внутренний 7 и средний 8 конуса, поступает на внешний конус 9. На внешнем конусе материалопоток разделяется на две части: первая под действием центробежной силы движется по внутренней поверхности конуса и выбрасывается через верхнее основание в пространство между ротором и корпусом; вторая - отрывается от рабочей поверхности конуса при движении потока по внутренней плоскости тангенциального отверстия, и материал возвращается к основанию внешнего конуса. Далее смесь попадает на коническое днище 21, откуда удаляется через разгрузочный патрубок 20.Bulk components are dispensed by the dispensers into the loading nozzles 3 and fall on the bottom of the rotating cone 7. Under the action of centrifugal forces, the particles of the material accelerate from the center to the periphery, uniformly distributed on the inner surface of the cone, while the layer thickness on the periphery decreases due to an increase in the particle distribution surface. Part of the mixed materials moves through the windows 10, after which a rarefied, advancing stream enters the surface of the middle cone 8, which has a large height and the angle of inclination of the generatrix to the base. The other part moves along the generatrix of the inner cone 7 and is discharged through the upper base to the middle surface, where the main and leading flows overlap (i.e., the process of averaging of the components takes place). On the middle cone 8, the material flow is divided into three parts: the first, passing through the windows 10, advances to the surface of the outer cone 9; the second (main) moves along the surface of the cone and is dumped onto the surface of the subsequent cone; and the third part, breaking away from the working surface of the cone when the flow moves along the inner plane of the tangential hole, returns to the base of the middle cone. The mixture, passing the inner 7 and middle 8 cones, enters the outer cone 9. On the outer cone, the material flow is divided into two parts: the first under the action of centrifugal force moves along the inner surface of the cone and is thrown through the upper base into the space between the rotor and the housing; the second is detached from the working surface of the cone when the flow moves along the inner plane of the tangential hole, and the material returns to the base of the outer cone. Then the mixture enters the conical bottom 21, from where it is removed through the discharge pipe 20.

Интенсификация процесса смешивания достигается тем, что на поверхности среднего и внешнего конусов выполнены тангенциальные отверстия, а также в верхней части корпуса, ограниченной поверхностью крышки, установлен статичный отражатель. Благодаря этому обеспечивается обратная рециркуляция материалопотока, сообщается дополнительная турбулизация смешиваемым компонентам, уменьшаются количество застойных зон в различных частях ротора и степень образования пылегазовой смеси, что, как следствие, положительно отражается на качестве смеси.The intensification of the mixing process is achieved by the fact that tangential holes are made on the surface of the middle and outer cones, and a static reflector is installed in the upper part of the casing, limited by the surface of the lid. Due to this, the reverse flow of material flow is ensured, additional turbulization of the mixed components is reported, the number of stagnant zones in various parts of the rotor and the degree of formation of the dust and gas mixture are reduced, which, as a result, positively affects the quality of the mixture.

Источники информацииSources of information

1. А.с. SU 1546120, А1, 1990, В 01 F 7/26.1. A.S. SU 1546120, A1, 1990, B 01 F 7/26.

2. Патент 2216394 РФ, С1, 2003, В 01 F 7/26.2. Patent 2216394 of the Russian Federation, C1, 2003, B 01 F 7/26.

Claims (2)

1. Центробежный смеситель, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, крышку, на которой прикреплены патрубки для подачи исходных материалов, разгрузочный патрубок, приводной вал с установленным на нем ротором в виде диска, на котором концентрично установлены полые тонкостенные усеченные конуса, у которых высота и угол наклона образующей к основанию увеличиваются от центральной части к периферии, отличающийся тем, что на поверхности среднего и внешнего конусов выполнены тангенциальные отверстия, полученные путем развертки двух плоскостей: внутренней - направленной противоположно вращению ротора, и наружной - направленной в сторону вращения ротора.1. A centrifugal mixer comprising a vertical cylindrical body, a cover on which nozzles for supplying raw materials are attached, an unloading nozzle, a drive shaft with a rotor mounted on it in the form of a disk, on which hollow thin-walled truncated cones are mounted concentrically with height and angle of inclination of the generatrix to the base increase from the central part to the periphery, characterized in that on the surface of the middle and outer cones there are tangential openings obtained by scanning two pl knock: inner - oppositely directed rotation of the rotor, and the outer - directed at rotor rotation. 2. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что в верхней части корпуса, ограниченной поверхностью крышки, установлен статичный отражатель, состоящий из внешнего и внутреннего колец, между которыми, под девяносто градусов относительно друг друга, закреплены четыре направляющих, изогнутых по дуге круга, рабочая (вогнутая) поверхность которых направлена навстречу вращению ротора.2. The mixer according to claim 1, characterized in that in the upper part of the casing, limited by the surface of the lid, a static reflector is installed, consisting of external and internal rings, between which, at ninety degrees relative to each other, four guides are curved along an arc of a circle whose working (concave) surface is directed towards the rotation of the rotor.
RU2004132032/15A 2004-11-02 2004-11-02 Centrifugal mixer RU2263533C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004132032/15A RU2263533C1 (en) 2004-11-02 2004-11-02 Centrifugal mixer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004132032/15A RU2263533C1 (en) 2004-11-02 2004-11-02 Centrifugal mixer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2263533C1 true RU2263533C1 (en) 2005-11-10

Family

ID=35865387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004132032/15A RU2263533C1 (en) 2004-11-02 2004-11-02 Centrifugal mixer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2263533C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1219578A (en) Rotating thin disk laminar and radial flow mixing system
RU2311951C1 (en) Centrifugal mixer-disperser
CA1091646A (en) Fluid entrained surface impacting comminuter and mixer
US6877683B2 (en) Crusher
RU2207901C2 (en) Centrifugal mixer
RU2246343C1 (en) Centrifugal mixer
RU2263533C1 (en) Centrifugal mixer
US2787447A (en) Continuous mixer
JPS6265726A (en) Arrangement in mixer
RU2216394C1 (en) Centrifugal mixer
RU2460577C1 (en) Loose material mixer
RU2191063C1 (en) Centrifugal mixer
RU2686944C1 (en) Centrifugal mixer for loose materials
RU2117525C1 (en) Centrifugal mixer
KR100203944B1 (en) A dispersal plate
RU2313383C1 (en) Device used for commixing of the liquid and powdery materials
RU2523576C1 (en) Centrifugal mixer
RU2496561C1 (en) Rotary mixer
RU2252816C1 (en) Apparatus for performing physico-chemical processes
JPH11262646A (en) Dispersion device
SU1393477A1 (en) Mill for superfine milling of materials
KR100203945B1 (en) A inflow protecting structure device
RU2271244C1 (en) Rotor-pulse apparatus
RU2081747C1 (en) Centrifugal mixer
RU2169609C1 (en) Submersible working member for material grinding unit

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20061103