Смеситель-диспергатор

 

Реферат

Смеситель-диспергатор

(57)Полезная модель относится к устройствам периодического действия для приготовления и одновременного измельчения компонентов смеси сыпучих материалов, может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Технический результат по поддержанию качества готового продукта на выходе при длительной эксплуатации достигается тем, что смеситель-диспергатор содержит вертикальный цилиндрический корпус, эллиптические крышку и днище, причем днище снабжено разгрузочным патрубком, выполненным из биметалла, причем материал биметалла с наружной стороны разгрузочного патрубка имеет коэффициента теплопроводности в 2,0-2,5 раза выше коэффициента теплопроводности материала с внутренней стороны.

Референт: Кобелев Н.С.

МПК B01F 5/22

СМЕСИТЕЛЬ-ДИСПЕРГАТОР

Полезная модель относится к устройствам периодического действия для приготовления и одновременного измельчения компонентов смеси сыпучих материалов, может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Известен центробежный смеситель-диспергатор (см. патент РФ 2311951, МПК B01F 7/26, B28C5/16, опубл. 10.12.2007, Бюл. 34), содержащий вертикальный цилиндрический корпус, эллиптические крышку и днище, вертикальный вал с размещенным на нем ротором в виде диска, на котором концентрично установлен полый тонкостенный усеченный конус с перепускными окнами, на внутренней поверхности конуса, спиралевидно устанавливаются направляющие лопасти, имеющие профиль дуги круга, причем по всей длине направляющих лопастей выполнены в нижней части перепускные отверстия, а в верхней - вырезы, имеющие прямоугольную форму.

Недостатком данного центробежного смесителя является наличие застойных зон в центральной части ротора и недостаточная диспергирующая способность, что сказывается на эффективности процессов смешивания и диспергирования.

Известен смеситель-диспергатор (см. патент РФ 104867 МПК B01F 5/22, опубл. 27.05.2011, Бюл. 15), содержащий вертикальный цилиндрический корпус, эллиптические крышку и днище, ворошитель, вертикальный вал с размещенным на нем ротором, на основании которого концентрично установлен полый тонкостенный усеченный конус с перепускными окнами, соединенный с ним снизу меньшим основанием, над конусом на валу установлен осевой рассеиватель, выполненный в виде четырех лопаток, расположенных под углом 60° к горизонтальной плоскости, а основание ротора выполнено в виде диска, на котором концентрично установлен полый конус, обращенный вершиной вверх.

Недостатком является снижение качества выхода готового продукта, особенно при длительной эксплуатации из-за налипания его на внутреннюю поверхность разгрузочного патрубка, расположенного в днище, что приводит к последующей коагуляции и укрупнению измельченной смеси.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является поддержание качества выхода готового продукта при длительной эксплуатации путем устранения процесса налипания и, соответственно, коагуляции и последующего укрупнения частиц сыпучей массы.

Технический результат по поддержанию качества готового продукта на выходе при длительной эксплуатации достигается тем, что смеситель-диспергатор содержит вертикальный цилиндрический корпус, эллиптические крышку и днище, ворошитель, вертикальный вал с размещенным на нем ротором, на основании которого концентрично установлен полый тонкостенный усеченный конус с перепускными окнами, соединенный с ним снизу меньшим основанием, причем над конусом на валу установлен осевой рассеиватель, выполненный в виде четырех лопаток, расположенных под углом 60° к горизонтальной плоскости, а основание ротора выполнено в виде диска, на котором концентрично установлен полый конус, обращенный вершиной вверх, при этом днище снабжено разгрузочным патрубком, выполненным из биметалла, причем материал биметалла с наружной стороны разгрузочного патрубка имеет коэффициента теплопроводности в 2,0-2,5 раза выше коэффициента теплопроводности материала с внутренней стороны.

На фиг.1 изображен в разрезе общий вид центробежного смесителя периодического действия; на фиг.2 изображен осевой рассеиватель; на фиг.3 - разгрузочный патрубок из биметалла. Смеситель состоит из следующих элементов: вертикального цилиндрического корпуса 1, эллиптической крышки 2, на которой имеется загрузочный патрубок 3, эллиптического днища 4, с подшипниковым узлом 5, в котором закреплен вал 6. В нижней части вала 6 установлен ворошитель 7, выполненный в виде двух направляющих лопастей. На валу 6 крепится ротор, основание которого выполнено в виде диска 8, на котором концентрично установлен полый конус 9, обращенный вершиной вверх. На основании ротора концентрично установлен полый тонкостенный усеченный конус 10 с перепускными окнами 11, соединенный с диском снизу меньшимоснованием. Над конусом на валу концентрично установлен осевой рассеиватель 12, выполненный в виде четырех лопаток, расположенных под углом 60° к горизонтальной плоскости. В эллиптическом днище установлен разгрузочный патрубок 13.

При этом разгрузочный патрубок 13 выполнен из биметалла 14, причем материал 15 биметалла 14 с наружной стороны 16 имеет коэффициент теплопроводности в 2,0-2,5 раза выше (например, алюминий с коэффициентом теплопроводности 204 Вт/(м· гр), см. стр.312. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: 1980. - 369 с., ил.), чем коэффициент теплопроводности материала 17 (латунь с коэффициентом теплопроводности 85 Вт/(м· гр), см. также) с внутренней стороны 18.

Работа смесителя осуществляется следующим образом. Сыпучие материалы подаются через патрубок на осевой рассеиватель 12, который разбивает поток материала на несколько частей и измельчает крупные конгломераты из частиц материала. После этого потоки материала попадают на основание вращающегося ротора, в виде диска 8. Под действием центробежной силы сыпучая масса равномерно «растекается» по конусному основанию от центра к периферии. Наличие конуса 9 на основании ротора позволяет избавиться от застойных зон в центре основания ротора и способствует более равномерному распределению сыпучей массы по основанию ротора. Большая часть материала переходит на внутреннюю поверхность полого усеченного конуса 10, где разделяется на несколько потоков. Часть сыпучей массы достигает верхней кромки ротора. Общий кольцевидный поток материала сходит с поверхности конуса в разные моменты времени, разделяясь на несколько частей, которые, впоследствии, пересекаются друг с другом в кольцевом пространстве между ротором и корпусом смесителя. Частично потоки материала выходят из конуса через перепускные окна 11. Под действием острых лопастей ворошителя 7 материал диспергируется, частично поднимается с эллиптического днища 4 и попадает обратно на основание ротора. Готовая смесь ссыпается на эллиптическое днище 4 и выводится из аппарата через разгрузочный патрубок 13. Благодаря распределению потока сыпучего материала под действием лопаток осевого рассеивателя 12, а также уменьшению застойных зон за счет наличия на основании ротора конуса 9, обращенного вершиной вверх, увеличивается интенсивность и эффективность процессов смешивания и диспергирования и, как следствие, повышается качество смеси.

В процессе вывода готовой смеси через разгрузочный патрубок 13 наблюдается налипание отдельных частиц на внутреннюю сторону 18, которые по мере движения сыпучей массы коагулируют и укрупняются. При этом наступает закомкованность сыпучего материала с ухудшением качества готового продукта. Выполнение разгрузочного патрубка 13 из биметалла 14 с расположением материала с наружной стороны, имеющего коэффициент теплопроводности в 2,0-2,5 раза выше коэффициента теплопроводности материала с внутренней стороны, приводит к тому, что при действии центробежной силы вращающегося ротора, осуществляется завихрение сыпучей массы с воздушной средой, которая термодинамически расслаивается на «горячий» периферийный и «холодный» осевой слои (см., например, Меркулов В.П. Вихревой эффект и его применение в технике. Самара. 2002. - 286 с.: ил.). В результате внутренняя поверхность элиптического днища 4, и соответственно, внутренняя сторона 18 разгрузочного патрубка 13 нагреваются. При этом внутренняя сторона 18 разгрузочного патрубка 13 имеет температуру более высокую, чем температура наружной его стороны 16. При наличии различных градиентов температур биметалла 14 наблюдается термовибрация разгрузочного патрубка 13 (см., например, Дмитриев Л.Н. Биметаллы. Пермь. 1991. - 415 с.: ил.), что и устраняет процесс налипания частиц готового продукта на внутреннюю сторону 18 разгрузочного патрубка 13.

Оригинальность предлагаемой полезной модели заключается в обеспечении вывода качественного готового продукта путем устранения налипания и последующего комкования его при перемещении из элиптического днища по разгрузочному патрубку.

Смеситель-диспергатор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, эллиптические крышку и днище, ворошитель, вертикальный вал с размещенным на нем ротором, на основании которого концентрично установлен полый тонкостенный усеченный конус с перепускными окнами, соединенный с ним снизу меньшим основанием, причем над конусом на валу установлен осевой рассеиватель, выполненный в виде четырех лопаток, расположенных под углом 60° к горизонтальной плоскости, а основание ротора выполнено в виде диска, на котором концентрично установлен полый конус, обращенный вершиной вверх, отличающийся тем, что днище снабжено разгрузочным патрубком, выполненным из биметалла, причем материал биметалла с наружной стороны разгрузочного патрубка имеет коэффициент теплопроводности в 2,0-2,5 раза выше коэффициента теплопроводности материала с внутренней стороны.

РИСУНКИ



 

Похожие патенты:

Смеситель // 119640

Изобретение относится к смесителям и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в строительстве и других областях строительной индустрии для производства полидисперсных материалов

Мешалка // 94164
Наверх