Многофункциональное устройство смешивания сыпучих материалов
Полезная модель применяется в сельскохозяйственном производстве и может быть использована для получения высокопитательных комбикормов на малых фермах, в небольших крестьянских (фермерских) хозяйствах частных кооперативах, а также и в других отраслях промышленности (пищевой, фармацевтической, лакокрасочной и пр.) при получении высокооднородных смесей.
Задачей предлагаемой полезной модели является создания новых рабочих органов, повышение эффективности процесса, снижения энергоемкости и металлоемкости в смесителе, упрощение конструкции устройства, которое обеспечивает многофункциональную обработку за одну стадию.
Технический результат достигается тем, что смеситель выполнен с удлиненным полым валом соединенным с выходной горловиной вентилятора, а на входной его горловине установлен пластмассовый шаровой кран с электромагнитной рукояткой, управляемой от электрического механизма, далее через радиальные отверстия и через горизонтальные отверстия вала воздух поступает в трубки за лопастями, которые имеют горизонтальные прорези, не более 2 мм, для подачи требуемого количества воздуха в зону пониженного вакуума, что ускоряет охлаждение и препятствует слипанию смешиваемых материалов выпадающих в осадок, а ребра нижних лопастей соприкасающееся с дном корпуса смесителя и заточенные под углом 15° обеспечивают активное их перемешивание, кроме того на цилиндрическом корпусе смесителя также закреплены три электрических поясных нагревательных элемента для быстрого нагрева смешиваемого наполнителя при его обеззараживании, а на корпусе смесителя также смонтирована система импульсной подачи в жидком виде премиксов, которая позволяет обеспечить мгновенное всасывание выданных в импульсе препаратов непосредственно в частички псевдоожиженного слоя материалов, исключая их слипание.
Полезная модель применяется при одностадийной обработки сыпучих материалов в процессе их смешивания и может быть использована на малых семейных фермах, в небольших крестьянских (фермерских) хозяйствах и частных кооперативах для получения высокопитательных комбикормов животным в сельскохозяйственном производстве, а также и в других отраслях промышленности (пищевой, формацевтической, лакокрасочной и пр.) при получении высокооднородных смесей.
Известно устройство для смешивания сыпучих материалов с вертикальным шнеком, выпускаемая серийно [1000 «Доза-Агра» (Е-mail: doz-agro@mail.ru bettp//www.Doz-agro.ru)].
Недостатком конструкции рабочих органов смесителей такого типа является низкая однородность смешивания, особенно при вводе микродобавок, премиксов и отсутствие устройств, для ввода их в смеситель в жидком виде. Кроме того такие смесители металлоемки и энергоемки.
Известен «смеситель микродобавок» (патент 
2332253 РФ МПК B01F /16). Рабочие органы его, это четыре ряда горизонтальных лопастей, выполненных из круглых стальных прутков с изогнутыми концами по перефирии, которые закреплены на вертикальном консольном валу и установлены в цилиндрическом корпусе.
Недостатком конструкций рабочих органов такого устройства для смешивания, является их низкая надежность, быстрый износ и налипание на прутках смешиваемых материалов, особенно при вводе добавок и премиксов в жидком виде.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является, устройства для двухстадийной обработки кормов в смесителях (Патент 2251364 С1 РФ МПК A23N 17/00 A23к 1/00), в конструкциях, которых имеются консольный вал из круглого металла сплошного сечения. На первой стадии в одном смесителе применяются устройства для нагрева, пропаривания и сушки до исходной влажности. На второй стадии (низкотемпературная) в другом смесителе применяются устройства для охлаждения, гомогенизации и обеззараживания.
Недостатком таких устройств является двухстадийная обработка материалов, пассивность гидродинамической обработки (при движении воздуха и смешиваемого материала) и режимов ввода мелкодисперсных компонентов жидком виде, в результате возникает неоднородность структуры и качество корма. Кроме того такая обработка требует использование нескольких смесителей, что в целом удорожает конструкцию и увеличивает металлоемкость, а также затрудняет использование таких устройств на сельскохозяйственных предприятиях малой мощности.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание новых рабочих органов в смесителе, позволяющих обеспечить многофункциональную обработку смешиваемых материалов за одну стадию, включающую активный конвективный нагрев наполнителя ((отруби, дерть, шрот), быстрое его охлаждение с выдержкой в процессе смешивания и импульсный ввод в жидком виде белковых добавок и получение высокопитательных смесей, для требуемого вида животных, а также повышение эффективности процесса снижения энергоемкости и металлоемкости.
В результате использования предлагаемой полезной модели повышается равномерность обработки сыпучих материалов в многофункциональном смесителе, снижается металлоемкость и энергоемкость процесса при получении высокопитательных комбикормов.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой модели смеситель выполнен с удлиненным полым валом, соединенным с выходной горловиной вентилятора, а на входной горловине вентилятора установлен пластмассовый шаровой кран с электромагнитной рукояткой, управляемой от электрического исполнительного механизма работающего по заданной программе, при этом рукоятка обеспечивает открытие крана на определенную величину, для подачи заданной порции воздуха в полый вал через его радиальные отверстия, не менее двух, и через горизонтальные отверстия на наружной поверхности ступицы воздух поступает в трубки за лопастями, которые имеют горизонтальные прорези, не более 2 мм, что обеспечивает подачу требуемого количества воздуха в зону пониженного вакуума, что ускоряет процесс охлаждения материалов и препятствует их слипанию, а ребра нижних лопастей, соприкасающиеся с дном корпуса смесителя заточены под углом 30°, что обеспечивает активное перемешивание материалов, которые выпадают в осадок, кроме того на цилиндрическом корпусе смесителя также закреплены три электрических поясных нагревательных элемента для быстрого нагрева наполнителя при его обеззараживании и смонтирована система импульсной подачи в жидком виде добавок, которая позволяет обеспечить мгновенное их всасывание, выданных в импульсе, непосредственно в частички псевдоожиженного слоя материалов, исключая их слипание.
Предлагаемая полезная модель поясняется следующими чертежами.
На (Фиг 1) представлен общий вид смесителя с вырезом.
На (Фиг 2) изображен вид корпуса смесителя сверху.
На (Фиг 3) показаны нижние лопасти, и соединение ступицы с горизонтальными трубками.
На (Фиг 4) изображен разрез лопастей по А-А.
На (Фиг 5) показан вид лопастей по стрелке Б.
Устройство (Фиг 1.) содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 смесителя с конусом 2 и электродвигателя 3, которые смонтированы на раме 4. В корпусе 1 (Фиг.1.) установлен удлиненный полый вал 5. Верхний конец его через проходной концевик 6, который вставлен в корпус 7 подшипников, закрепленных на крышке 8 смесителя, а на нижний концевик вала 5 установлен шкив 9 с ременной передачей 10 от электродвигателя 3. Полый вал через проходной концевик соединен с выходным патрубком 11 вентилятора 12, который закреплен на неоткрывающейся части крышки 8 корпуса 1 смесителя, а на всасывающей горловине 13 вентилятора 12 установлен пластмассовый шаровой кран 14 с электромагнитной рукояткой 15. Кран 14 открывается на конкретный угол от электрического исполнительного механизма, который работает по сигналу микропроцессора. Сегмент 16 (Фиг.2.) крышки 8 корпуса смесителя выполнен открывающимся. На правой части неоткрывающейся крышки 8 имеется отверстие 17 (Фиг.1) для крепления выходного пластмассового патрубка 18, на котором хомутом 19 закреплен рукав пылесборника 20. На сегменте 16 (Фиг.2) крышки смесителя, ближе к центру, закреплена форсунка 21, инжектор 22, обратный клапан 23, которые пластмассовыми трубками соединены между собой, а так же имеется пластмассовая трубка с фильтром для всасывания растворов компонентов в жидком виде из специального бочка 25. Все перечисленные элементы входят в специальную систему импульсной подачи жидких добавок по заданной программе в смеситель. К нижнему концу полого вала 1 смесителя приварен концевик 26 (Фиг.1), который входит в корпус 27 подшипников качения, закрепленный на нижней стороне в корпусной части дна корпуса 1 смесителя. С верхней стороны дна корпуса, на полом валу, закреплена на шпонке нижняя ступица 28 с приваренными лопатками 29, 30. Верхняя ступица 31 с приваренными лопастями 32, 33 также закреплена на середине полого вала, что позволяет регулировать их установку по высоте, в зависимости от физико-механических свойств и количества смешиваемых компонентов для требуемого вида животных.
Полый вал 5 (Фиг.3) в месте крепления нижней ступицы 28 имеет проходные горизонтальные отверстия 34, не менее двух. Ступица 28 на внутренней поверхности имеет кольцевую проточку 35, кроме того, на наружной поверхности ее в кольцевой проточке 35 просверлено два диаметральных отверстия 36 с резьбой. Под лопатками 29, 30 (Фиг 3, 4, 5) в отверстия 36 ввернуты горизонтальные трубки 37, 38 выполненные по всей длине лопаток и в которых на нижней половине их диаметра параллельно лопаткам 29, 30 имеются продольные прорези 39, шириной не более 2 мм, Торцевые концы трубок 37, 38 заглушены резьбовыми пробками 40. Лопатки правая 29 и левая 30 (Фиг.4) приварены к ступице 28 по ходу их вращения под углом 45°, а нижние их ребра заточено под углом 30°.
На наружной цилиндрической поверхности корпуса 1 смесителя (Фиг.1) установлено не менее трех, пластинчатых поясных электрических нагревательных элемента 41 и также имеются не менее трех датчиков 42 для контроля и регулирования нагрева стенок смесителя. Во внутренней части корпуса 1 смесителя установлен (закреплен на крышке смесителя) датчик 43 контроля температуры смешиваемых материалов. Весь корпус смесителя покрыт термостойким утеплителем 44.
В конусной части корпуса 1 смесителя имеется заслонка 45 с электрическим исполнительным механизмом 46, который служит для ее открытия и закрытия. На раме 4 смонтирован пульт 47 (Фиг 2) с встроенной электронной системой 48 для управления процессом смешивания и системой импульсного ввода жидких добавок.
Работает полезная модель следующим образом. В корпус 1 смесителя (Фиг.1) засыпают необходимое количество наполнителя (комбикорм, шрот и пр.) для конкретного вида животных. Далее включают смеситель и пластинчатые поясные электрические нагревательные элементы 41, для быстрого нагрева стенок и сыпучих материалов за заданное время. Быстрый нагрев наполнителя обеспечивает разрыв внутренних связей между молекулами, активно уничтожая при этом плесневелые грибки, превращая их в легкоусваемые формы. Одновременно контроль температуры режима обеззараживания осуществляется датчиками 42, 43 по заданной программе с использованием микропроцессора с электронной системой 47, установленной в пульте управления 48. В это же время в работу смешивания, включается система импульсного ввода добавок в жидком виде (лечебных премиксов, микродобавок и пр.), которые не требуют высокотемпературной обработки. Эта система работает следующим образом: по заданной программе включается перистальтический насос 24 (Фиг.2), который подает импульсно из бачка 25 растворимые жидкие препараты по пластмассовым трубкам, через обратный клапан 23, инжектор 22 и форсунку 21 прямо на сыпучие материалы во время их смешивания. Такая конструкция системы позволяет осуществить максимальное и почти мгновенное проникновение (всасывание) питательной жидкости в смешиваемые частицы сыпучих материалов. Устройство системы импульсного ввода микродобавок и лечебных премиксов в виде жидкости работает следующим образом. Перистальтический насос 24 включается и подает импульс заданной порции премикса за счет инжектора 22, обратного клапана 23 и электронного устройства 48, этим осуществляется импульсная подача жидких компонентов, в отличие от существующего прямого ввода жидкости. Такая подача жидкости обеспечивает проникновение лечебных препаратов непосредственно во внутрь каждой частички псевдоожиженного слоя компонентов, что повышает их устойчивость к расслоению и сокращает продолжительность влагопоглощения при смешивание. Полученный высокопитательный корм через заслонку 45 (Фиг.1) в корпусе 1 смесителя высыпается в транспортное средство для раздачи животным. Заслонка открывается по сигналу с использованием электрического исполнительного механизма 46 по заданной программе
Многофункциональное устройство смешивания сыпучих материалов, содержащее смеситель, стерилизатор и охладитель, при этом в смесителе имеется газораспределительная система для ввода пара и горячего воздуха, а корпус смесителя выполнен в виде вертикального цилиндра, на наружной поверхности которого установлены нагревательные элементы, смеситель выполнен с удлиненным полым валом, который верхним концевиком соединен с выходной горловиной вентилятора, а на входной горловине вентилятора установлен пластмассовый шаровой кран с электромагнитной рукояткой, которая по заданной программе в зависимости от физико-механических свойств смешиваемых сыпучих материалов, обеспечивает открытие крана на определенную величину, при этом рукоятка соединена с исполнительным механизмом для подачи заданной порции воздуха в полый вал, а через радиальные отверстия, имеющиеся в нем, не менее двух, воздух подается во внутреннюю кольцевую проточку ступицы и далее через горизонтальные отверстия на наружной поверхности ступицы поступает в трубки, которые закреплены за лопастями и имеют горизонтальные прорези, не более 2 мм, вдоль лопастей для обеспечения подачи требуемого количества воздуха непосредственно в зону пониженного вакуума и тем самым ускорения охлаждения смешиваемых материалов и препятствия их слипанию, а ребра нижних лопастей, соприкасающиеся с дном корпуса смесителя, заточены под углом 30° для активного перемешивания материалов, которые выпадают в осадок, кроме того, на цилиндрическом корпусе смесителя также закреплены, не менее трех, электрические поясные нагревательные элементы для быстрого нагрева наполнителя при его обеззараживании и смонтирована система импульсной подачи в жидком виде добавок для обеспечения мгновенного всасывания выданных в импульсе препаратов непосредственно в частички псевдоожиженного слоя материалов, исключая их слипание.
