RU2603670C1 - Loose materials mixing gravity method and device for its implementation - Google Patents
Loose materials mixing gravity method and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2603670C1 RU2603670C1 RU2015122079/05A RU2015122079A RU2603670C1 RU 2603670 C1 RU2603670 C1 RU 2603670C1 RU 2015122079/05 A RU2015122079/05 A RU 2015122079/05A RU 2015122079 A RU2015122079 A RU 2015122079A RU 2603670 C1 RU2603670 C1 RU 2603670C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- mixing
- materials
- hopper
- flow
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/60—Mixing solids with solids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
- B01F27/90—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with paddles or arms
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Гравитационный способ смешивания сыпучих материалов и устройство для его осуществления относится к организации процессов и оборудования для смешивания материалов и может использоваться в различных отраслях народного хозяйства.The gravitational method of mixing bulk materials and a device for its implementation relates to the organization of processes and equipment for mixing materials and can be used in various sectors of the economy.
Уровень техникиState of the art
Известен способ приготовления смеси сыпучих материалов [см. кн. Технологическое оборудование предприятий по хранению и переработке зерна / Под ред. А.Я. Соколова. - М: Колос, 1984, с. 207]. Данный способ заключается в том, что все компоненты поднимают и загружают в смеситель через загрузочное отверстие, затем следует принудительный рабочий процесс - смешивание, при котором лопасти многократно перемещает компоненты внутри смесителя. За счет циркуляции компоненты равномерно распределяются по всему объему, после чего смесь выгружается.A known method of preparing a mixture of bulk materials [see Prince Technological equipment for grain storage and processing enterprises / Ed. AND I. Sokolova. - M: Kolos, 1984, p. 207]. This method consists in the fact that all components are lifted and loaded into the mixer through the loading hole, then a forced working process follows - mixing, in which the blades repeatedly moves the components inside the mixer. Due to the circulation, the components are evenly distributed throughout the volume, after which the mixture is unloaded.
Известен способ приготовления смеси порошкообразных и мелкозернистых сыпучих материалов в лопастном смесителе, включающий загрузку компонентов и их принудительное смешивание за счет организации «поршневого» и сдвигового перемещения частиц компонентов смеси лопастями и выгрузку готовой смеси, причем выгрузка готовой смеси осуществляют через разгрузочное отверстие в одной из крайних частей смесителя, для чего организуют поворот лопаток, находящихся диаметрально противоположно в одном ряду рабочих органов, на различный угол: одних на угол от 0° до α=180°-αк, где αк - критический угол поворота, равный 60-70°, а противоположных им лопаток на угол от 0° до αк [см. патент №2398622 (РФ), кл. B01F 7/04, (РФ), 10.09.2010].A known method of preparing a mixture of powdered and fine-grained bulk materials in a paddle mixer, including loading the components and their forced mixing due to the organization of the "piston" and shear movement of the particles of the components of the mixture with the blades and unloading the finished mixture, and the finished mixture is unloaded through the discharge hole in one of the extreme parts of the mixer, for which they organize the rotation of the blades, which are diametrically opposed in the same row of working bodies, at a different angle: angle from 0 ° to α = 180 ° -α k, where α k - critical rotation angle of 60-70 °, and their opposite blades at an angle from 0 ° to α k [cm. patent No. 2398622 (RF),
Наиболее близким по технической сущности к предлагаему способу является гравитационный способ смешивания сыпучих материалов, извлекаемый из работы гравитационного бетоносмесителя, включающий подъем компонентов. При вращении барабана компоненты подхватываются лопастями и сбрасываются вниз с перемешиванием при вращении [см. Д.П. Волков и др. Строительные машины. - М. Высшая школа, 1988, с. 240 рис. 7.1 и 7.2].The closest in technical essence to the proposed method is the gravitational method of mixing bulk materials, extracted from the work of the gravitational concrete mixer, including lifting components. When the drum rotates, the components are picked up by the blades and dumped down with stirring during rotation [see D.P. Volkov and others. Construction vehicles. - M. Higher School, 1988, p. 240 pic. 7.1 and 7.2].
Известен смеситель для перемешивания сыпучих материалов, содержащий цилиндрический барабан, внутри которого консольно расположен вал с закрепленными на нем лопастями, ось вала смещена относительно оси барабана, причем на внутренней поверхности барабана закреплен трехзаходный винтовой шнек, имеющий разрывы в плоскостях вращения лопастей вертикального вала, оси барабана смесителя и лопастного вала расположены под углом к горизонту, лопасти, расположенные в верхнем ряду вала, имеют обратный угол установки относительно лопастей нижних рядов [см. патент №112643 (РФ), кл. B01F 9/00, (РФ), 20.01.2012].A known mixer for mixing bulk materials containing a cylindrical drum, inside of which a shaft is mounted cantilever with blades fixed to it, the shaft axis is offset from the axis of the drum, and on the inner surface of the drum there is a three-way screw auger having gaps in the planes of rotation of the blades of the vertical shaft, the axis of the drum the mixer and the blade shaft are located at an angle to the horizontal, the blades located in the upper row of the shaft have a reverse installation angle relative to the lower blades poisons [see. patent No. 112643 (RF), class B01F 9/00, (RF), 01.20.2012].
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству являются паровая турбина или гидротурбина, которые приводятся во вращательное движение за счет воздействия на лопасти из вне жидкости, пара, воды [см. Физические основы механики / С.Э. Хайкин. - М.: Физматгиз, 1663, с. 540-541, рис. 309.310].Closest to the technical nature of the proposed device are a steam turbine or hydraulic turbine, which are rotationally driven by the action of the blades from outside liquid, steam, water [see Physical foundations of mechanics / S.E. Khaikin. - M .: Fizmatgiz, 1663, p. 540-541, fig. 309.310].
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Гравитационный способ смешивания сыпучих материалов, включающий их подъем на заданную высоту и размещение в загрузочном бункере, причем каждый из смешиваемых материалов размещается в отдельном отсеке бункера, а смешивание происходит при одновременном истечении из бункера смешиваемых материалов с сохранением заданных пропорций, организацией потока и свободном падении потока на приводные лопасти, а хаотичное вращение материалов при смешивании происходит за счет вращения лопастей.The gravitational method of mixing bulk materials, including raising them to a predetermined height and placing them in a loading hopper, each of the mixed materials being placed in a separate compartment of the hopper, and mixing occurs at the same time that mixed materials flow out of the hopper while maintaining the specified proportions, organizing the flow and free flow drop drive blades, and the random rotation of materials during mixing occurs due to the rotation of the blades.
Устройство для осуществления гравитационного способа смешивания различных сыпучих материалов состоит из вертикального загрузочного бункера, выполненного в виде усеченного осесимметричного конуса, причем к нижней части бункера жестко закреплен переходной патрубок квадратного поперечного сечения, снабженный шибером, а к патрубку жестко закреплена организующая поток выпускная труба, в которой осесимметрично размещен вертикальный вал смесителя, выполненный с возможностью вращения и с закрепленными на валу лопастями и с возможностью преобразования кинетической энергии свободного падения организованного потока смешиваемых материалов на лопасти в энергию вращения вертикального вала смесителя, причем полость бункера снабжена вертикальными перегородками, выполненными с возможностью регулирования их положения путем поворота перегородок относительно вертикальной оси бункера и временного закрепления.A device for implementing the gravitational method of mixing various bulk materials consists of a vertical loading hopper made in the form of a truncated axisymmetric cone, and a transition cross-section pipe with a cross-section equipped with a gate is rigidly fixed to the bottom of the hopper, and an outlet pipe organizing the flow is rigidly fixed to the pipe, in which the vertical shaft of the mixer is rotationally rotationally arranged and with blades fixed to the shaft and capable of reobrazovaniya kinetic energy of a free falling stream organized mixed material on the blade in the rotational energy of the vertical shaft mixer with a cavity of the hopper is provided with vertical partitions adapted to regulate their position by rotation about the vertical walls of the hopper axis and temporary fastening.
Приводные лопасти, закрепленные на оси вращения смесителя, могут иметь несколько ярусов, причем лопасти, расположенные ниже приводных лопастей, могут иметь другую геометрию.The drive blades mounted on the axis of rotation of the mixer may have several tiers, and the blades located below the drive blades may have a different geometry.
Смешивание сыпучих материалов происходит следующим образом.Mixing bulk materials is as follows.
В вертикальном загрузочном бункере устанавливаются и закрепляются вертикальные перегородки, образуя отсеки, исходя из требуемых соотношений смешиваемых материалов и скорости истечения каждого компонента из отверстий в бункере. Размеры отверстий определяются сохранением пропорций при одновременном истечении всех компонентов из бункера. При закрытом шибере каждый отсек заполняется одним компонентом из числа смешиваемых. Затем открывается шибер и поток смешиваемых материалов под действием гравитации падает по организующей поток выпускной трубе вниз, попадая на приводные лопасти. При взаимодействии потока с приводными лопастями на каждой из них возникает горизонтальная составляющая, образующая крутящий момент, приводящий к вращению вала смесителя с закрепленными на нем лопастями, которые вместе с приводными лопастями и осуществляют перемешивание.In the vertical loading hopper, vertical partitions are installed and fixed, forming compartments, based on the required ratios of the mixed materials and the rate of expiration of each component from the holes in the hopper. The dimensions of the holes are determined by maintaining proportions while all components from the hopper are expiring. When the gate is closed, each compartment is filled with one component from among the mixed ones. Then the gate opens and the flow of mixed materials under the influence of gravity falls down along the exhaust pipe organizing the flow, falling on the drive blades. When the flow interacts with the drive vanes, a horizontal component arises on each of them, generating a torque, which leads to rotation of the mixer shaft with the vanes mounted on it, which together with the drive vanes carry out mixing.
Скорость вращения лопастей (производительность смесителя) определяется высотой падения сыпучих материалов и геометрией приводных лопастей, а число ярусов и форма лопастей определяет качество достигаемого результата.The speed of rotation of the blades (mixer performance) is determined by the height of the fall of bulk materials and the geometry of the drive blades, and the number of tiers and the shape of the blades determines the quality of the result.
Предлагаемое изобретение экономично, так как не требует привлечения внешних источников энергии и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, в том числе в фермерских хозяйствах.The present invention is economical, since it does not require the use of external energy sources and can be used in agricultural production, including in farms.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На фиг. 1 схематично показано устройство.In FIG. 1 schematically shows a device.
На фиг. 2 представлены приводные лопасти.In FIG. 2 shows the driving blades.
На фиг. 3 представлен вариант лопасти перемешивания.In FIG. 3 shows an embodiment of a mixing paddle.
На фиг. 4 представлена вертикальная перегородка.In FIG. 4 shows a vertical partition.
На фиг. 5 показан вариант размещения перегородок в плане.In FIG. 5 shows an arrangement of partitions in a plan.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Гравитационный способ смешивания сыпучих материалов, включающий их подъем на заданную высоту и размещение в загрузочном бункере, причем каждый из смешиваемых материалов размещается в отдельном отсеке бункера, а смешивание происходит при одновременном истечении из бункера смешиваемых материалов с сохранением заданных пропорций, организации потока тока и свободном падении потока на приводные лопасти, а хаотичное вращение материалов при смешивании происходит за счет вращения лопастей.The gravitational method of mixing bulk materials, including raising them to a predetermined height and placing them in a loading hopper, each of the mixed materials being placed in a separate compartment of the hopper, and mixing occurs while the mixed materials flow out of the hopper while maintaining the specified proportions, organizing the current flow and free fall flow to the drive blades, and the random rotation of materials during mixing occurs due to the rotation of the blades.
Устройство для осуществления гравитационного способа смешивания различных сыпучих материалов (фиг. 1) состоит из вертикального загрузочного бункера 1, выполненного в виде усеченного осесимметричного конуса, к нижней части которого жестко закреплен переходный патрубок квадратного поперечного сечения 2, снабженный шибером 3, а к патрубку закреплена организующая поток выпускная труба 4, в которой болтами 5 закреплены две разнесенными по высоте направляющие опоры 6 и 7 с осевыми отверстиями, в которых размещен вертикальный вал смесителя 8 с жестко закрепленным на нем вверху шайбой 9, исключающей выпадение вала вниз, на который надеты и закреплены к валу болтами 10 с контргайками 11 полые цилиндрические элементы 12 с жестко закрепленными к ним, например сваркой, пластинами 13, образующие приводные лопасти и лопасти перемешивания, причем вверху вала размещены приводные лопасти 14, с наклоном пластин 13, выполненных для вращения при взаимодействии пластин 13 с падающим потоком сыпучих материалов, а лопасти перемешивания 15 выполнены с противоположным направлением пластин 13 и размещены на валу под лопастями 14, лопасти перемешивания 16 с вертикальным положением пластин 13 размещены на валу ниже лопастей 15, причем в полости бункера 1 размещены вертикальные перегородки 17 трапецеидальной формы, сопрягаемые с геометрией загрузочного бункера, снабженные проушинами 18, надетыми на осевой вертикальный стержень 19 с ограничителями вверху и внизу, например, верхней 20 и нижней 21 гайками, а на периферии верхних кромок перегородок размещены жестко соединенными с ними стопорные устройствами 22 с винтами 23.A device for implementing the gravitational method of mixing various bulk materials (Fig. 1) consists of a
Все соприкасающиеся поверхности вращения снабжены антифрикционными покрытиями, антифрикционными шайбами, прокладками, например, из тефлона.All contacting surfaces of rotation are provided with antifriction coatings, antifriction washers, gaskets, for example, of Teflon.
Количество ярусов с приводными лопастями может быть больше одного (не показано).The number of tiers with drive blades may be more than one (not shown).
На фиг. показана схема смесителя с тремя ярусами лопастей, верхний ярус содержит приводные лопасти 14, обеспечивающие вращение вертикального вала 8, два нижних яруса с лопастями перемешивания 15 и 16 - предназначенными только для смешивания компонентов.In FIG. shows a mixer with three tiers of blades, the upper tier contains
Смешивание сыпучих материалов происходит следующим образом.Mixing bulk materials is as follows.
Смеситель устанавливается и закрепляется на жестком стержневом каркасе 25 (фиг. 1). В вертикальном загрузочном бункере 1 устанавливаются перегородки 17, образуя отсеки, исходя из требуемых соотношений смешиваемых материалов и скорости истечения каждого компонента из отверстий в бункере. Положение этих перегородок фиксируется стопорными устройствами 22 и винтами 23, закручиванием их до упора со стенкой бункера (фиг. 5). Предварительно размеры отсеков определяются площадью выпускных отверстий, образующихся после установки перегородок 17 с сохранением требуемых пропорций при одновременном истечении всех компонентов из отсеков бункера. При закрытом шибере 3 каждый отсек заполняется одним компонентом из числа смешиваемых. Затем открывается шибер 3 и поток смешиваемых материалов под действием гравитации падает по организующей поток выпускной трубе 4 вниз, попадая на приводные лопасти 14. При взаимодействии потока с приводными лопастями 14 возникает горизонтальная составляющая, образующая крутящий момент, приводящий к вращению вертикального вала смесителя 8 с закрепленными на нем лопастями перемешивания 15 и 16, которые вместе с приводными лопастями 14 и осуществляют перемешивание.The mixer is installed and fixed on a rigid rod frame 25 (Fig. 1). In the
Перемешанный продукт 24 поступает из выпускной трубы 4 в тару (мешок) 26. Перемешивание может осуществляется порционно и непрерывно. В первом случае после опорожнения загруженного бункера шибер 3 закрывается и операция по загрузке бункера исходными компонентами и их перемешиванию повторяется. Во втором - загрузка отсеков (подсыпка компонентов) осуществляется без прекращения работы.The
Скорость вращения лопастей (производительность смесителя) определяется высотой падения сыпучих материалов и геометрией приводных лопастей, а число ярусов и форма лопастей каждого яруса определяет качество достигаемого результата.The speed of rotation of the blades (mixer performance) is determined by the height of the fall of bulk materials and the geometry of the drive blades, and the number of tiers and the shape of the blades of each tier determines the quality of the result.
Предлагаемое изобретение экономично, так как не требует привлечения внешних источников энергии и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, в том числе в фермерских хозяйствах.The present invention is economical, since it does not require the use of external energy sources and can be used in agricultural production, including in farms.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015122079/05A RU2603670C1 (en) | 2015-06-09 | 2015-06-09 | Loose materials mixing gravity method and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015122079/05A RU2603670C1 (en) | 2015-06-09 | 2015-06-09 | Loose materials mixing gravity method and device for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2603670C1 true RU2603670C1 (en) | 2016-11-27 |
Family
ID=57774689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015122079/05A RU2603670C1 (en) | 2015-06-09 | 2015-06-09 | Loose materials mixing gravity method and device for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2603670C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU886957A1 (en) * | 1980-04-02 | 1981-12-07 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Проблем Материаловедения Ан Усср | Mixer |
SU1639575A1 (en) * | 1989-01-04 | 1991-04-07 | Московский технологический институт пищевой промышленности | Apparatus for mixing free-flowing and viscous materials in confectionery production |
US6042033A (en) * | 1997-03-11 | 2000-03-28 | Shinko Imbest Co., Ltd. | Apparatus for precise treatment of powder and particle |
WO2000061273A2 (en) * | 1999-04-14 | 2000-10-19 | Merkle Engineers, Inc. | In-barrel wetting screw charger |
RU130518U1 (en) * | 2013-02-13 | 2013-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Огнезащитные технологии и материалы" | MIXER OF BULK MATERIALS |
RU133755U1 (en) * | 2013-03-27 | 2013-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Владимирский инновационно-технический центр" | MIXING JET |
-
2015
- 2015-06-09 RU RU2015122079/05A patent/RU2603670C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU886957A1 (en) * | 1980-04-02 | 1981-12-07 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Проблем Материаловедения Ан Усср | Mixer |
SU1639575A1 (en) * | 1989-01-04 | 1991-04-07 | Московский технологический институт пищевой промышленности | Apparatus for mixing free-flowing and viscous materials in confectionery production |
US6042033A (en) * | 1997-03-11 | 2000-03-28 | Shinko Imbest Co., Ltd. | Apparatus for precise treatment of powder and particle |
WO2000061273A2 (en) * | 1999-04-14 | 2000-10-19 | Merkle Engineers, Inc. | In-barrel wetting screw charger |
RU130518U1 (en) * | 2013-02-13 | 2013-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Огнезащитные технологии и материалы" | MIXER OF BULK MATERIALS |
RU133755U1 (en) * | 2013-03-27 | 2013-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Владимирский инновационно-технический центр" | MIXING JET |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10376853B2 (en) | Method of operating a batch mixer and batch mixer for performing the method | |
EP2344270B1 (en) | Method and apparatus for metering, mixing and packaging solid particulate material | |
US1781965A (en) | Concrete mixer and agitator | |
WO2013107450A1 (en) | A counterflow mixer for mixing concrete | |
RU2603670C1 (en) | Loose materials mixing gravity method and device for its implementation | |
RU2256493C1 (en) | Mixer of loose materials | |
EP1741533B1 (en) | Method for the production of concrete, able to be used in a building site | |
CN206027469U (en) | System for powder material dissolves with liquid mixing | |
RU2332253C1 (en) | Micro-additive mixer | |
CN114643198A (en) | Anti-blocking sand screening machine for prefabricated parts of building engineering and using method thereof | |
CN208802605U (en) | A kind of shallow foundation hole charging gear | |
CN106042146A (en) | Feeding and stirring device for static pressure brick machine | |
CN102728258A (en) | Colter type mixer | |
US1229839A (en) | Leaching apparatus. | |
CN206106048U (en) | A material loading agitating unit for quiet brick machine | |
CN206824131U (en) | A kind of powder type explosive mixing screening plant | |
US1096103A (en) | Method and apparatus for mixing concrete. | |
RU2329095C1 (en) | Method of loose materials mixing | |
CN219701652U (en) | Vegetable washing salt mixing device | |
CN217024220U (en) | Dry-mixed powdery material separating and discharging device for self-leveling mortar | |
EP3792207B1 (en) | Metering device | |
RU204406U1 (en) | Unloader of asphalt-concrete mix of the storage bunker ACS | |
RU199421U1 (en) | DEVICE FOR MATERIAL Stirring | |
CN209348493U (en) | A kind of filling cementitious material agitating device | |
US1739149A (en) | Mixing mill |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170610 |