RU2460577C1

RU2460577C1 - Loose material mixer

Info

Publication number: RU2460577C1
Application number: RU2010154566/05A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Иванович Зайцев (RU); Анатолий Иванович Зайцев; Антон Евгеньевич Лебедев (RU); Антон Евгеньевич Лебедев; Анна Борисовна Капранова (RU); Анна Борисовна Капранова; Артем Анатольевич Петров (RU); Артем Анатольевич Петров; Ирина Станиславовна Шеронина (RU); Ирина Станиславовна Шеронина
Priority date: 2010-12-30
Filing date: 2010-12-30
Publication date: 2012-09-10
Also published as: RU2010154566A

Abstract

FIELD: instrument making.

SUBSTANCE: invention relates to mixing of loose materials and may be used in chemical industry, agriculture, and production of construction materials. Proposed mixer feeding and discharging devices, stationary housing to accommodate hollow drive shaft with spray nozzle, and mixing chamber. Spray nozzle is made up of hollow funnel with larger base directed downward and equipped with spiral vanes arranged shaft outer surface. Mixing chamber is shaped to truncated cone with curved generating lines bent inward. Spiral channels are made on mixing chamber inner surface.

EFFECT: higher mixing efficiency, simple design.

2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение предназначено для применения в химической промышленности, агропромышленном комплексе, производстве строительных материалов и других отраслях промышленности.The present invention is intended for use in the chemical industry, agriculture, the production of building materials and other industries.

Известен смеситель сыпучих материалов, содержащий цилиндро-конический корпус, крышку, на которой установлен питатель с загрузочными патрубками, приводной вал с закрепленными на нем разгрузочными лопастями и ротором, выполненным в виде диска, с прикрепленными к нему насадками, выполненными в виде концентрично расположенных полых усеченных конусов, у которых высота и угол наклона образующей к основанию увеличивается от центральной части к периферии. На рабочих поверхностях внутреннего и среднего конусов расположены окна, которые снизу ограничены поверхностью диска. На внутренних поверхностях среднего и внешнего конусов спиралевидно установлены направляющие лопасти, имеющие ряд отверстий и профиль дуги круга [Патент РФ №2246343]. К недостаткам этого устройства следует отнести сложность конструкции и увеличение коэффициента неоднородности смеси, вызванное ее разделением под действием центробежных сил.A known mixer of bulk materials containing a cylindrical-conical body, a cover on which a feeder with loading nozzles is mounted, a drive shaft with discharge blades fixed to it and a rotor made in the form of a disk, with nozzles attached to it, made in the form of concentrically arranged hollow truncated cones, in which the height and angle of inclination of the generatrix to the base increases from the central part to the periphery. On the working surfaces of the inner and middle cones are windows that are bounded below by the surface of the disk. On the inner surfaces of the middle and outer cones, helical blades are installed spirally, having a number of holes and a circular arc profile [RF Patent No. 226343]. The disadvantages of this device include the complexity of the design and the increase in the coefficient of heterogeneity of the mixture caused by its separation under the action of centrifugal forces.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является агрегат для смешения и уплотнения сыпучих материалов, содержащий цилиндро-конический корпус с устройствами загрузки и выгрузки, расположенный в корпусе вал с приводом вращательного движения, к которому прикреплена насадка. Вал агрегата выполнен полым и к нему во внутреннем объеме коаксиально прикреплен патрубок подачи материала, к которому присоединен распылитель. Распылитель и насадка агрегата выполнены в виде криволинейных чашеобразных элементов, а корпус имеет торообразный переход [Патент РФ №2323039]. К недостаткам этого устройства следует отнести невысокое качество смешения, вызванное ее разделением под действием центробежных сил.Closest to the proposed invention is an aggregate for mixing and compaction of bulk materials, containing a cylindrical-conical housing with loading and unloading devices, a shaft with a rotary motion drive, to which the nozzle is attached, located in the housing. The shaft of the unit is hollow and a material supply pipe is coaxially attached to it in the internal volume, to which the atomizer is connected. The atomizer and nozzle of the unit are made in the form of curved cup-shaped elements, and the housing has a toroidal junction [RF Patent No. 2323039]. The disadvantages of this device include the low quality of mixing caused by its separation under the action of centrifugal forces.

Задача изобретения - создание агрегата для смешения сыпучих материалов сравнительно простой конструкции, обеспечивающего высокую эффективность смешения компонентов, отличающихся по плотности.The objective of the invention is the creation of an aggregate for mixing bulk materials of a relatively simple design, providing high mixing efficiency of components that differ in density.

Поставленная задача достигается тем, что в агрегате для смешения сыпучих материалов, содержащем устройства загрузки и выгрузки, неподвижный корпус, внутри которого размещены полый приводной вал с распылительной насадкой, смесительную камеру, распылительная насадка выполнена в виде полого конуса, расположенного большим основанием книзу и имеющая на внешней поверхности лопасти, выполненные в форме спирали, а смесительная камера представляет собой полый усеченный конус, имеющий криволинейные образующие, выгнутые внутрь, причем на внутренней поверхности смесительной камеры размещены кольцевые каналы.This object is achieved by the fact that in the aggregate for mixing bulk materials containing loading and unloading devices, a stationary housing, inside which there is a hollow drive shaft with a spray nozzle, a mixing chamber, the spray nozzle is made in the form of a hollow cone located with a large base down and having the outer surface of the blade, made in the form of a spiral, and the mixing chamber is a hollow truncated cone having curvilinear generators curved inward, and on the inside nney surface of the mixing chamber has annular channels.

На Фиг.1 представлен агрегат для смешения сыпучих материалов.Figure 1 presents the unit for mixing bulk materials.

На Фиг.2 показана распылительная насадка с лопастями.Figure 2 shows a spray nozzle with blades.

Агрегат для смешения сыпучих материалов содержит неподвижный корпус 1, расположенные в его внутреннем объеме полый приводной вал 2 с распылительной насадкой 3, имеющей на внешней поверхности лопасти 4. Привод распылительной насадки 3 осуществляется от электродвигателя 5. Соосно с распылительной насадкой размещена смесительная камера 6, приводящаяся во вращение от электродвигателя 8. На внутренней поверхности смесительной камеры 6 выполнены кольцевые каналы 7. Подача смешиваемых материалов осуществляется через устройства загрузки 9 и 10. Приготовленная смесь выгружается через устройство выгрузки 11, расположенное в нижней части корпуса.The aggregate for mixing bulk materials contains a stationary housing 1, a hollow drive shaft 2 with a spray nozzle 3 located on its outer surface of the blade 4 located in its internal volume. The spray nozzle 3 is driven by an electric motor 5. A mixing chamber 6 is driven coaxially with the spray nozzle. in rotation from an electric motor 8. On the inner surface of the mixing chamber 6, annular channels are made 7. The feed of the mixed materials is carried out through the loading devices 9 and 10. gotovlennaya mixture is discharged through a discharging device 11 located in the bottom of the housing.

Агрегат работает следующим образомThe unit operates as follows

Подлежащие смешению сыпучие материалы засыпаются во внутренний объем корпуса 1 из устройств загрузки 9 и 10. Один из компонентов, подаваемый из устройства загрузки 9, подается через полый приводной вал 2 на дно вращающейся смесительной камеры 6 и движется тонким слоем по ее внутренней поверхности под действием центробежных сил.Bulk materials to be mixed are poured into the internal volume of the housing 1 from the loading devices 9 and 10. One of the components supplied from the loading device 9 is fed through the hollow drive shaft 2 to the bottom of the rotating mixing chamber 6 and moves a thin layer along its inner surface under the action of centrifugal forces.

Второй компонент из устройства загрузки 10 поступает на внешнюю поверхность вращающейся распылительной насадки 3, где захватывается лопастями 4 и распыляется. Образованный разреженный поток внедряется в тонкий слой первого компонента, движущегося по поверхности смесительной камеры 6. При внедрении частиц в движущийся тонкий слой происходит их равномерное распределение по всему слою и образование однородной смеси. С целью повышения эффективности смесеобразования на внутренней поверхности смесительной камеры размещены кольцевые каналы 7. Наличие данных каналов приводит к турбулизации потока смешиваемых компонентов.The second component from the loading device 10 enters the outer surface of the rotating spray nozzle 3, where it is captured by the blades 4 and sprayed. The formed rarefied stream is introduced into a thin layer of the first component moving along the surface of the mixing chamber 6. When particles are introduced into the moving thin layer, they are uniformly distributed throughout the layer and a homogeneous mixture is formed. In order to increase the efficiency of mixture formation, annular channels 7 are placed on the inner surface of the mixing chamber. The presence of these channels leads to turbulization of the flow of mixed components.

Для предотвращения уплотнения слоя материала, движущегося по поверхности смесительной камеры, приводящего к разделению приготовленной смеси под действием центробежных сил, боковая поверхность смесительной камеры выполнена в виде полого усеченного конуса, имеющего криволинейные образующие, выгнутые внутрь. Такое конструктивное исполнение смесительной камеры при движении частиц приводит к возникновению нормальной относительной силы инерции, которая снижает действие центробежной силы, приводящей к разделению смеси компонентов, отличающихся по плотности.To prevent compaction of a layer of material moving along the surface of the mixing chamber, leading to the separation of the prepared mixture under the action of centrifugal forces, the side surface of the mixing chamber is made in the form of a hollow truncated cone having curved generators curved inward. Such a design of the mixing chamber during particle motion leads to the emergence of a normal relative inertia force, which reduces the action of centrifugal force, leading to the separation of the mixture of components that differ in density.

Благодаря тому что распылительная насадка выполнена в виде конуса, расположенного большим основанием книзу и имеющего на поверхности лопасти, выполненные в форме спирали, имеется возможность получить разреженный поток, скорости частиц которого увеличиваются от верхнего основания распылительной насадки к нижнему. Необходимость увеличения скоростей частиц объясняется тем, что в зоне проникновения разреженного потока частиц одного компонента в движущийся слой второго толщина слоя уменьшается снизу вверх. Таким образом, скорость частиц пропорциональна толщине слоя. Спиралеобразная форма лопастей 4 позволяет распределить материал по внешней поверхности распылительной насадки, тем самым увеличить ширину получаемого потока.Due to the fact that the spray nozzle is made in the form of a cone located with a large base down and having spiral-shaped blades on the surface, it is possible to obtain a rarefied stream whose particle velocities increase from the upper base of the spray nozzle to the lower. The need to increase particle velocities is explained by the fact that in the zone of penetration of a rarefied particle stream of one component into the moving layer of the second, the layer thickness decreases from the bottom up. Thus, the particle velocity is proportional to the layer thickness. The spiral shape of the blades 4 allows you to distribute the material on the outer surface of the spray nozzle, thereby increasing the width of the resulting stream.

Claims

A unit for mixing bulk materials containing loading and unloading devices, a fixed housing, inside which a hollow drive shaft with a spray nozzle is placed, a mixing chamber, characterized in that the spray nozzle is made in the form of a hollow cone located with a large base downward and having blades on the outer surface made in the form of a spiral, and the mixing chamber is a hollow truncated cone having curved generators curved inward, and on the inner surface of the The annular channels are placed in the chamber.