RU2496561C1

RU2496561C1 - Rotary mixer

Info

Publication number: RU2496561C1
Application number: RU2012125453/05A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Михайлович Бородулин; Алексей Анатольевич Андрюшков; Лилия Андреевна Войтикова
Priority date: 2012-06-19
Filing date: 2012-06-19
Publication date: 2013-10-27

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to mixing of loose materials and may be used in feed mill, food and chemical industries. Rotary mixer comprises: Vertical cylindrical casing with taper base converging downward, perforated guides, cover furnished with feed pipe and bearing assy for shaft to run therein. Conical rotor is fitted on mixer shaft and provided with angular turbulence promoters arranged at rotor inner surface, their angle and length being different. Scattering disc is fitted at rotor outer surface.

EFFECT: higher process efficiency.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для непрерывного приготовления смесей сыпучих материалов и может быть использовано в пищевой, сельскохозяйственной, 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, agricultural, chemical and other industries.

Известен центробежный смеситель порошкообразных материалов [1], содержащий корпус с размещенным в нем на вертикальном валу полым ротором, внутренняя поверхность которого в сечении, проходящем через ось вращения, выполнена в виде параболы, обращенной вершиной книзу и отсеченной плоским основанием, на котором вершиной вверх установлена парабола меньшего размера. Указанная парабола меньшего размера сопряжена с параболой ротора посредством двух, расположенных по бокам вершиной вниз, таких же парабол, а верхние торцы параболы ротора закруглены посредством неполных парабол, установленных вершиной вверх и имеющих те же размеры, что и параболы на плоском основании. Предусмотрены также, загрузочный и разгрузочный патрубки, крышка.Known is a centrifugal mixer of powdered materials [1], comprising a housing with a hollow rotor located on it on a vertical shaft, the inner surface of which in the section passing through the axis of rotation, is made in the form of a parabola, with its top turned down and cut off with a flat base, with the top pointing up smaller parabola. Said smaller parabola is conjugated to the rotor parabola by means of two same parabolas located on top of the sides with the apex downward, and the upper ends of the rotor parabola are rounded off by incomplete parabolas set upward and having the same dimensions as the parabolas on a flat base. Loading and unloading nozzles, a cover are also provided.

Техническим недостатком данного центробежного смесителя является малая сглаживающая способность (снижение влияния погрешности дозирования на качество смеси), недостаточная интенсивность и эффективность протекания процесса смешивания, который происходит, по сути, только во время движения материала тонким слоем по поверхности ротора. Нужно отметить, что продолжительность этого движения очень мала (не более 1 секунды) для качественного смешивания компонентов даже в тонком слое материала, тем более, если компоненты смеси подаются в аппарат дозаторами объемного типа, который обладают существенной погрешностью дозирования. Кроме того, конфигурация профиля поверхности ротора практически не влияет на качество смешивания, но существенно усложняет технологию изготовления ротора по сравнению с простой формой полого усеченного конуса.The technical drawback of this centrifugal mixer is its small smoothing ability (reducing the effect of dosing errors on the quality of the mixture), the insufficient intensity and efficiency of the mixing process, which occurs, in fact, only during the movement of the material with a thin layer on the rotor surface. It should be noted that the duration of this movement is very short (no more than 1 second) for high-quality mixing of the components even in a thin layer of material, especially if the components of the mixture are fed into the apparatus by volumetric dispensers, which have a significant dosing error. In addition, the configuration of the surface profile of the rotor practically does not affect the quality of mixing, but significantly complicates the manufacturing technology of the rotor compared to the simple form of a hollow truncated cone.

Также известен центробежный смеситель порошкообразных материалов [2], содержащий корпус, устройство загрузки и выгрузки материалов, ротор, закрепленный на валу. Ротор имеет форму усеченного полого тела вращения - параболоида. На валу закреплено плоское основание ротора, соответствующее нижней плоскости усеченного параболоида.Also known is a centrifugal mixer of powdered materials [2], comprising a housing, a device for loading and unloading materials, a rotor mounted on a shaft. The rotor has the shape of a truncated hollow body of revolution - a paraboloid. A flat rotor base corresponding to the lower plane of the truncated paraboloid is fixed on the shaft.

Техническим недостатком данного центробежного смесителя является наличие неплавного перехода между параболоидом и плоским основанием, а также небольшой промежуток времени нахождения материала в роторе, что сказывается на качестве готовой смеси.The technical disadvantage of this centrifugal mixer is the presence of a non-smooth transition between the paraboloid and the flat base, as well as a short period of time the material is in the rotor, which affects the quality of the finished mixture.

Технической задачей является повышение интенсивности и эффективности протекания процесса смешивания сыпучих материалов и, как следствие, повышение качества смеси. Для достижения поставленной цели на внутреннюю поверхность корпуса устанавливаются перфорированные направляющие, на внутреннюю поверхность ротора - углообразные турбулизаторы и на внешнюю - рассеивающий диск.The technical task is to increase the intensity and efficiency of the process of mixing bulk materials and, as a result, improving the quality of the mixture. To achieve this goal, perforated guides are installed on the inner surface of the housing, angular-shaped turbulators are installed on the inner surface of the rotor and a diffusion disk is placed on the outer surface.

На фиг.1 изображен общий вид центробежного смесителя непрерывного действия, на фиг.2 - движение материала по ротору (вид сверху).Figure 1 shows a General view of a centrifugal mixer continuous action, figure 2 - the movement of the material along the rotor (top view).

Смеситель состоит из следующих элементов: корпуса 1 с перфорированными направляющими 2, крышки 3, на которой имеется загрузочные патрубки 4, приводного вала 5, установленного в подшипниковых опорах 6, с ротором в виде полого усеченного конуса 7 с рассеивающим диском 8. На внутренней поверхности конуса в хаотичном порядке установлены углообразные турбулизаторы 9, угол и длина которых разнообразна. На конической части корпуса расположен разгрузочный патрубок 10.The mixer consists of the following elements: body 1 with perforated guides 2, cover 3, on which there are loading nozzles 4, a drive shaft 5 mounted in bearing bearings 6, with a rotor in the form of a hollow truncated cone 7 with a scattering disk 8. On the inner surface of the cone in a chaotic manner, angular turbulizers 9 are installed, the angle and length of which are diverse. On the conical part of the housing is a discharge pipe 10.

Работа смесителя осуществляется следующим образом. Сыпучие компоненты подаются через, патрубки 4 на основание вращающегося полого усеченного конуса 7. Под действием центробежной силы, частицы материала ускоренно движутся от центра к периферии, распределяясь равномерно по его внутренней поверхности. При этом толщина слоя на периферии уменьшается за счет увеличения поверхности распределения частиц. Потоки материала отражаются от хаотично установленных углообразных турбулизаторов 9, различных по длине и углам наклона. Такая конфигурация способствует появлению дополнительного эффекта смешивания в пересекающихся потоках материала по той причине, что общий кольцевидный поток материала разделяется на несколько частей, которые впоследствии пересекаются друг с другом. Именно такое конструктивное решение позволяет значительно повысить сглаживающую способность аппарата и интенсивность смешивания без дополнительных затрат энергии. Далее, смесь, сбрасываясь через верхнее основание полого усеченного конуса 7, попадает на перфорированные направляющие 2, разделяется на две части, одна из которых ссыпается через отверстия к коническому основанию корпуса 1, а другая - на рассеивающий диск 8. За счет центробежной силы, частицы материала отбрасываются от рассеивающего диска 8 к стенкам корпуса, пересекаясь с потоком прошедшим через отверстия перфорированных направляющих 2, создавая при этом дополнительное смешение. Готовая смесь выводится из аппарата через патрубок 10.The mixer is as follows. Bulk components are fed through, nozzles 4 to the base of a rotating hollow truncated cone 7. Under the action of centrifugal force, particles of the material accelerate from the center to the periphery, distributed evenly on its inner surface. In this case, the layer thickness at the periphery decreases due to an increase in the particle distribution surface. Material flows are reflected from randomly installed angular turbulizers 9, different in length and inclination angles. This configuration contributes to the emergence of an additional effect of mixing in the intersecting flows of material for the reason that the total annular flow of material is divided into several parts, which subsequently intersect with each other. It is such a constructive solution that can significantly increase the smoothing ability of the apparatus and the intensity of mixing without additional energy costs. Further, the mixture, discharged through the upper base of the hollow truncated cone 7, falls on the perforated guides 2, is divided into two parts, one of which is poured through the holes to the conical base of the housing 1, and the other on the scattering disk 8. Due to the centrifugal force, the particles material are discarded from the scattering disk 8 to the walls of the housing, intersecting with the flow passing through the holes of the perforated guides 2, creating additional mixing. The finished mixture is discharged from the apparatus through the pipe 10.

За счет того, что на внутренней поверхности конуса установлены в хаотичном порядке углообразные турбулизаторы, имеющие различные длины и углы наклона, траектория движения частиц материала и время их пребывания в роторе увеличиваются. 3а счет того, что на внешней поверхности конуса закреплен рассеивающий диск, а на внутренней поверхности корпуса установлены перфорированные направляющие, происходит дополнительное тонкослойное смешение компонентов, что приводит к улучшению качества готовой смеси.Due to the fact that angular turbulators having different lengths and angles of inclination are installed in a chaotic order on the inner surface of the cone, the trajectory of the movement of material particles and their residence time in the rotor increase. 3a due to the fact that a scattering disk is fixed on the outer surface of the cone and perforated guides are installed on the inner surface of the casing, an additional thin-layer mixing of the components occurs, which leads to an improvement in the quality of the finished mixture.

Claims

1. A centrifugal mixer, comprising a housing, loading and unloading nozzles, a cover, a rotor in the form of a hollow truncated cone, mounted on a shaft, characterized in that angular turbulators are installed on the inner surface of the hollow truncated cone, the angle and length of which are various, and on the outside - a scattering disk is fixed.

2. The mixer according to claim 1, characterized in that perforated guides are installed on the inner surface of the housing.