SU1761243A1 - Пневматический смеситель сыпучих материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике смешени  сыпучих материалов, может быть использовано дл  гомогенизации гранулированных полимерных материалов и обеспечивает повышение эффективности процесса гомогенизации за счет создани  дополнительной зоны перемешивани . Устройство представл ет собой пневматический смеситель с центральной циркул ционной трубой. Новым в устройстве  вл ютс  выполнение циркул ционной трубы в виде двух отрезков, применение смесительного устройства в виде шайбы и отражател , имеющего форму пр мого усеченного конца со встроенным внутри цилиндром , размещение шайбы между отрезка ии циркул ционной трубы на равном рассто нии между ними, размещение вокруг шайбы и близлежащих концов отрезков циркул ционной трубы цилиндрокониче- ского отражател  с кольцевым зазором между указанными элементами и самим отражателем. В процессе работы возникают три контура циркул ции, способствующие эффективной гомогенизации смеси. 3 ил. сл с

Description

Изобретение относитс  к технике смешени  сыпучих материалов и может быть использовано дл  гомогенизации гранулированных полимерных материалов.

Известен пневматический смеситель, содержащий цилиндроконический корпус, соосно размещенную внутри циркул ционную трубу с перфорированной обечайкой и газораспределительное устройство. В процессе гомогенизации часть продукта из сло  перемешиваемого материала поступает в нижнюю часть смесител  через перфорацию в обечайке и кольцевой зазор между обечайкой и трубой. Этот поток движетс  быстрее, чем остальна  часть продукта. Обе части с помощью сжатого воздуха подхватываютс , транспортируютс  вверх по трубе и перемешиваютс .

Недостатком этой конструкции  вл етс  низка  эффективность перемешивани , обусловленна  малым числом перемешиваемых потоков.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  пневматический смеситель, включающий цилиндроконический корпус с патрубками ввода и вывода сыпучих материалов, установленные внутри соосно корпусу циркул ционную трубу и смесительное устройство, газораспределительное устройство дл  ввода сжатого воздуха, размещенное в нижней конической части корпуса, и патрубок дл 

XI о

ю

Сл)

вывода отработанного газа. Смесительное устройство размещено на нижнем конце циркул ционной трубы и выполнено в виде цилиндрической насадки, нижн   кромка которой срезана по винтовой линии. Така  конструкци  смесительного устройства позвол ет организовать в кольцевом зазоре между циркул ционной трубой и корпусом смесител  большое число потоков сыпучего материала, движущихс  под действием силы т жести к нижнему концу циркул ционной трубы с различной скоростью.

Недостатком этой конструкции  вл етс  ее низка  эффективность при перемешивании больших объемов сыпучих материалов, что обусловлено ограниченными размерами смесительного устройства,

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности процесса гомогенизации за счет создани  дополнительной зоны перемешивани  в циркул ционной трубе.

Это достигаетс  тем, что в пневматическом смесителе сыпучих материалов, включающем цилиндроконический корпус с патрубками ввода и вывода сыпучих материалов , установленные внутри соосно корпусу циркул ционную трубу и смесительное устройство, газораспределительное устройство дл  ввода сжатого воздуха, размещенное в нижней части корпуса патрубок дл  вывода отработанного газа, циркул ционна  труба выполнена в виде двух отрезков, а смесительное устройство состоит из шайбы с центральным отверстием и цилиндро- конического отражател  с расширенной нижней частью, причем шайба расположена горизонтально на равном рассто нии междуотрезками циркул ционной трубы, отверстие в шайбе соосно аппарату и меньше диаметра циркул ционной трубы, а цилиндроконический отражатель размещен внутри корпуса и соосно ему так, что цилиндрическа  часть его охватывает нижний конец верхнего отрезка, а нижн   коническа  часть его охватывает шайбу и верхний конец нижнего отрезка с кольцевыми зазорами между указанными элементами и самим отражателем .

На фиг.1 изображен общий вид смесител ; на фиг.2 - общий вид смесительного устройства; на фиг.З - фрагмент смесительного устройства.

Пневматический смеситель сыпучих материалов содержит цилиндрохонический корпус 1,патрубки 2 ввода и 3 вывода сыпучих материалов, соосно установленную внутри корпуса циркул ционную трубу, состо щую из двух отрезков 4 и 5, отражатель 6, расположенный над верхней частью 4 циркул ционной трубы, газораспределительное устройство 7 дл  ввода сжатого воздуха , размещенное в нижней конической части 8 корпуса 1 под нижней частью 5 циркул ционной трубы, патрубок 9 вывода

отработанного газа (воздуха), а также смесительное устройство, состо щее из шайбы 10 и цилиндроконического отражател  с расширенной нижней частью,

Шайба 10 с круглым отверстием 11 уста0 новлена горизонтально между верхним отрезком 4 циркул ционной трубы и ее нижним отрезком 5 на равном рассто нии между ними. Отверстие 11 в шайбе 10 соосно циркул ционной трубе. Живое сечение 12

5 в зазоре между шайбой 10 и верхней кромкой нижнего отрезка 5 циркул ционной трубы , а следовательно, и в зазоре между шайбой 10 и нижней кромкой отрезка 4 циркул ционной трубы равно разности между

0 живым сечением отрезка 5 циркул ционной трубы и живым сечением отверсти  11 шайбы 10. Живые сечени  отрезков 4 и 5 цирку- л ционной трубы одинаковы. Эти требовани  вызваны необходимостью со5 хранени  одинаковой скорости газа во всех указанных живых сечени х, достаточной дл  транспорта сыпучего материала.

Цилиндроконический отражатель, включающий пр мой усеченный конус 13 с

0 усеченной вершиной и цилиндр 14, размещен вокруг нижней кромки отрезка 4 и верхней кромки отрезка 5 циркул ционной трубы соосно корпусу. Верхн   кромка цилиндра 14 совмещена с меньшим основани5 ем усеченного конуса 13, а нижн   кромка находитс  на одном уровне с кромкой нижнего конца отрезка 4 циркул ционной трубы . Отрезок 4 циркул ционной трубы и цилиндр 14 образуют кольцевой зазор 15.

0 Образующа  пр мого конуса 13 наклонена к горизонтали под углом, который больше угла естественного откоса сыпучего материала . Шайба 10 размещена внутри конуса 13 так, что между ней и конусом имеетс  зазор

5 16, живое сечение которого больше или равно живому сечению зазора 12. В заполненном аппарате слоем 17 сыпучего материала внутри образуетс  свободное от сыпучего материала сепарационное пространство 18,

0 ограниченное пр мым конусом 13 цилиндроконического отражател , частью шайбы 10 и верхней частью нижнего отрезка 5 циркул ционной трубы,

На нижнем конце отрезка 4 циркул ци5 онной трубы может быть размещен буртик 19, размер которого выбирают таким, чтобы исключить ссыпание сыпучего материала с шайбы 10, на которую он поступает из сло  17 через зазор 15, в отверстие 11, а предотвращение ссыпани  в зазор 16 обеспечиваетс  выбором размера самой шайбы 10. Дл  полного ссыпани  сыпучего материала с буртика 19 при опорожнении пневматического смесител  верхн   поверхность 20 буртика 19 наклонена к горизонту от наружной стенки циркул ционной трубы под углом большим, чем угол естественного откоса сыпучего материала.

На нижнем конце отрезка 5 циркул ционной трубы может быть размещена цилин- дрическа  насадка (на фиг.1 не показана), нижн   кромка которой срезана по винтовой линии.

Пневматический смеситель сыпучих материалов работает следующим образом.

Сыпучий материал загружают в аппарат через патрубок 2 так, чтобы уровень сло  17 сыпучего материала был несколько ниже верхней кромки отрезка 4 циркул ционной трубы.

Ввод т газ в смеситель через газораспределительное устройство 7. Газ подхватывает сыпучий материал у основани  отрезка 5 циркул ционной трубы и транспортирует его вверх по трубе. На выходе из отрезка 5 циркул ционной трубы смесь газа и сыпучего материала раздел етс  на два потока. Один поток продолжает свой путь через отверстие 11 шайбы 10, а второй поток, встретив на своем пути преп тствие в виде перегородки 10, проходит через зазор 12 в пространство 18. Сыпучий материал сепарируетс  и под действием силы т жести падает вниз в слой 17 сыпучего материала, а газ проходит через зазор 16 и слой сыпучего материала, размещенного на шайбе 10, выхватывает из него частицы сыпучего материала и транспортирует их далее по отрезку 4 циркул ционной трубы вместе с потоком смеси газа и частиц, прошедших отверстие 11 в шайбе 10. Все потоки газа на фиг.2 показаны пунктирной линией, а частиц - сплошной. На выходе из отрезка 4 циркул ционной трубы частицы с помощью отражател  6 отдел ютс  от газа. Газ удал етс  из аппарата через патрубок 9, а частицы сыпучего материала под действием силы т жести возвращаютс  в загруженный слой 17 и далее движутс  вниз к зазору 15 и/или нижней кромке отрезка 5 циркул ционной трубы, компенсиру  расход уносимых газом частиц .

Таким образом циркул ци  частиц осуществл етс  по трем контурам. В первый контур входит путь движени  частиц от ниж- ней кромки отрезка 5 циркул ционнной трубы вверх по трубе до шайбы 10 и возврат из через сепарационное пространство 18 и слой 17 сыпучего материала, вниз к исходной точке.

Во второй контур входит путь движени  частиц от нижней кромки отрезка 4 циркул ционной трубы вверх по трубе до отражател  6, возврат их через слой 17 сыпучего материала и зазор 15 к исходной точке.

Третий контур (самый большой) включает путь движени  частиц от нижней кромки отрезка 5 циркул ционной трубы вверх по циркул ционной трубе через отверстие 11 шайбы 10 до отражател  6 и возврат их через слой 17 сыпучего материала вниз до исходной точки.

Все три контура показаны на фиг.1 пунктирной линией, Частицы сыпучего матери- зла, расположенные нз поверхности сло  17 сыпучего материала,в процессе циркул ции оказываютс  в различных точках объема загрузочного материала, что повышает зффек- тивность его перемешивани .

Однородный продукт после окончани  перемешивани  выгружают через патрубок 3.

Соотношение потоков сыпучего матери- зла, движущегос  по всем трем контурам, зависит от соотношени  живых сечений циркул ционной трубы и отверсти  11 в шайбе 10, а размер контуров - от длины циркул ционной трубы и соотношени  е.: отрезков 4 и 5. Указанные соотношени  элементов выбирают в каждом конкретном случае опытным или расчетным путем исход  из неоднородности сыпучего материала, котора  определ етс  технологией его получени .

П р и м е р 1 (по прототипу). В пневматический смеситель загружают 100 т гранулированного полиэтилена с размером гранул 5 мм и гулом естественного откоса 30°. Пневматический смеситель имеет следующие размеры основных элементов (м).

Обща  высота цилиндроконического аппарата 120

Диаметр цилиндрической части

аппарата4.4

Длина циркул ционной

трубы17

Диаметр циркул ционной

трубы.0,34

На нижнем конце циркул ционной трубы размещена цилиндрическа  насадка, нижн   кромка которой срезана по винтовой линии,

Через газораспределительное устройство 7 ввод т воздух в количестве 10 м3/ч, что обеспечивает расход сыпучего материала через центральную трубу в количестве 28 т/ч и в течение 8 ч п ровод т перемешивание загруженного материала. Прекращают подачу воздуха через газораспределительное

устройство 7 и выгружают однородный продукт через патрубок 3.

П р и м е р 2. Процесс гомогенизации осуществл ют в пневматическом смесителе как в примере 1, однако циркул ционна  труба выполнена в виде двух отрезков 4 и 5 и конструкци  содержит смесительное устройство , состо щее из шайбы 10 и цилинд- роконического отражател  с расширенной нижней частью (фиг.1 - 3) со следующими размерами (м)

Длина отрезка 4 циркул ционной трубы8,0 Длина отрезка 5 циркул ционной трубы9,0 Диаметр шайбы 100,7 Диаметр отверсти  11 в шайбе 100,218 Рассто ние между шайбой 10 и торцами отрезков 4 и 5 циркул ционной трубы0,05 Диаметр цилиндра 14 0,5 Высота цилиндра 140,2 Наклон образующей конуса 13 к горизонтали, град60 Диаметр нижней кромки конуса 131,0 Диаметр буртика 19 0,44 Перемешивание провод т до получени  однородного продукта в течение 5 ч.

Примерз. Процесс гомогенизации осуществл ют в пневматическом смесителе как в примере 2, однако на нижнем конце отрезка 5 циркул ционной трубы цилиндрическа  насадка, нижн   кромка которой срезана по винтовой линии, отсутствует.

Перемешивание провод т до получени  однородного продукта в течение 5,5 ч.

Из примеров 1 - 3 следует, что наличие дополнительных контуров 1 и 2 циркул ции частиц сыпучего материала, возникающих в результате создани  зоны перемешивани 

в циркул ционной трубе в за вл емой конструкции , позвол ет получить более высокий эффект гомогенизации по сравнению с эффектом, достигаемым в известной конструкции . Использование нескольких зон перемешивани  по высоте циркул ционной трубы в за вл емой конструкции позвол ет сохранить эффективность гомогенизации повышенных объемов сыпучего материала,

что невозможно при использовании известной конструкции.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Пневматический смеситель сыпучих материалов , содержащий цилиндроконический корпус с патрубками ввода и вывода сыпучих материалов, установленную по оси корпуса циркул ционную трубу и смесительное устройство, газораспределительное устройство дл  ввода сжатого воздуха,

   размещенное в нижней конической части корпуса, и патрубок вывода отработанного газа, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности процесса гомогенизации за счет создани  дополнительной зоны перемешивани  в циркул ционной трубе, последн   выполнена в виде двух отрезков, а смесительное устройство - в виде шайбы и отражател , имеющего форму пр мого усеченного конуса с цилиндром, размещенным внутри конуса и сопр женным с его меньшим основанием, шайба расположена горизонтально , на равном рассто нии между отрезками циркул ционной трубы,отверстие в

   шайбе соосно циркул ционной трубе, а его диаметр меньше диаметра циркул ционной трубы, отражатель размещен в корпусе коак- сиально циркул ционной трубе, при этом цилиндр отражател  охватывает нижний конец

   верхнего отрезка трубы, а его большее основание расположено ниже верхней кромки нижнего отрезка циркул ционной трубы.

   8

   J

   фиг. /