Центробежный смеситель

Полезная модель относится к смесительному оборудованию для приготовления смеси компонентов сыпучих дисперсных материалов и может быть использована в пищевой, химической и других отраслях промышленности. Центробежный смеситель состоит из вертикального цилиндрического корпуса (1), эллиптической крышки (2) с загрузочной воронкой (3), эллиптического днища (4) с подшипниковым узлом (5) и разгрузочным патрубком (11). На валу (6) закреплены две разгрузочные лопасти (7) и ротор (8), выполненный в виде плоского основания (9) и полого усеченного конуса (10), имеющего четыре диаметрально противоположных углубления, представляющих собой криволинейные поверхности второго порядка. Верхняя кромка ротора имеет криволинейную поверхность, представляющую комбинацию четырех выступов и четырех впадин. За счет этого на поверхности ротора увеличивается степень поперечного перемешивания. Повышение интенсивности процесса и исключение застойных зон материала достигается путем создания движения рециркулирующих потоков сыпучего материала, сбрасываемых с разгрузочных лопастей на поверхность ротора и последующем наложении и пересечении материалопотоков при сходе с ротора, 3 ил.

Полезная модель относится к области смешивания, в частности к смесительному оборудованию, а именно к оборудованию для приготовления смеси компонентов сыпучих дисперсных материалов и может быть использована в пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Известен центробежный смеситель порошкообразных материалов [1], содержащий корпус с размещенным в нем на вертикальном валу полым ротором, внутренняя полость которого в сечении, проходящем через его 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. Смеситель также включает устройства для загрузки и выгрузки материалов и привод ротора. Недостатком данного смесителя является низкая степень перемешивания в поперечном сечении и образование застойных зон на днище корпуса аппарата. Кроме того, отсутствие рециркуляции материалопотоков в рабочем объеме и прямоточное движение потоков в аппарате не позволяют сглаживать неравномерности массовых расходов подаваемых в смеситель компонентов, и, как следствие, получать смеси хорошего качества.

Известен центробежный смеситель-диспергатор [2], содержащий вертикальный цилиндрический корпус, эллиптическую крышку и днище, вертикальный вал с размещенными на нем разгрузочными лопастями и ротором в виде диска, на котором концентрично установлен полый тонкостенный усеченный конус с перепускными окнами и направляющими лопастями с отверстиями и вырезами. При эксплуатации данного аппарата выявлены технические недостатки, заключающиеся в накоплении материала и образовании застойных зон за направляющими лопастями на поверхности ротора, что отрицательно сказывается на интенсивности и качестве процесса смешивания.

Техническая задача заключается в устранении указанных недостатков и повышении интенсивности процесса смешивания сыпучих материалов, как следствие, в улучшении качества смеси.

Достижение поставленной задачи обеспечивается тем, что ротор центробежного смесителя выполнен в виде плоского основания и полого усеченного конуса, имеющего четыре диаметрально противоположных углубления, представляющих собой криволинейные поверхности второго порядка. За счет этого на поверхности ротора увеличивается степень поперечного перемешивания. Повышение интенсивности процесса смешивания и исключение образования застойных зон материала достигается путем создания движения рециркулирующих потоков сыпучего материала, сбрасываемых с разгрузочных лопастей на поверхность ротора и последующем наложении и пересечении материалопотоков при сходе с верхней кромки ротора, имеющей криволинейную поверхность.

На фиг.1 изображен в разрезе общий вид центробежного смесителя. На фиг.2 изображен ротор, вид сверху. На фиг.3 изображена аксонометрическая проекция ротора.

Центробежный смеситель состоит из следующих элементов: вертикального цилиндрического корпуса 1, эллиптической крышки 2, на которой имеется загрузочная воронка 3, эллиптического днища 4 с подшипниковым узлом 5, в котором закреплен вал 6. На валу закреплены две разгрузочные лопасти 7, повторяющие форму эллиптического днища, и ротор 8. Ротор выполнен в виде плоского основания 9 и полого усеченного конуса 10, имеющего четыре диаметрально противоположных углубления, представляющих собой криволинейные поверхности второго порядка. Верхняя кромка ротора имеет криволинейную поверхность, представляющую комбинацию четырех выступов и четырех впадин. В эллиптическом днище имеется разгрузочный патрубок 11.

Работа аппарата осуществляется следующим образом. Сыпучие компоненты дозаторами подаются в загрузочную воронку 3 и попадают на плоское основание 9 вращающегося ротора 8. Под действием центробежной силы частицы сыпучего материала равномерно распределяются на плоском основании и перемещаются на поверхность полого усеченного конуса 10. Здесь часть материалопотока, попадающего в углубления на конусе, движется с меньшей скоростью, чем основной поток сыпучего материала. Так как траектория движения частиц материала направлена по касательной к образующей конуса, происходит пересечение и наложение потоков, которые далее сбрасываются с верхней кромки ротора, имеющей криволинейную поверхность. Благодаря наличию выступов и впадин на кромке ротора время схода частиц компонентов будет разным. Все это позволяет значительно увеличить степень поперечного перемешивания на роторе. Далее смесь поступает на днище 4, откуда вращающимися разгрузочными лопастями 7 забрасывается на ротор. Благодаря эллиптической форме днища и крышки исключается образование застойных зон в аппарате. Многократная циркуляция материалопотоков в объеме аппарата позволяет повысить интенсивность процесса смешивания и сгладить неравномерности массовых расходов исходных компонентов. После завершения процесса готовая смесь выводится из корпуса аппарата разгрузочными лопастями через разгрузочный патрубок 11.

Источники информации:

1. Патент РФ 2149681 B01F 7/28, опубл. 27.05.2000

2. Патент РФ 2311951 B01F 7/26, опубл. 10.12.2007.

Центробежный смеситель, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, эллиптическую крышку и днище с разгрузочным патрубком, вертикальный вал с размещенными на нем разгрузочными лопастями и ротором, отличающийся тем, что ротор выполнен в виде плоского основания и полого усеченного конуса, имеющего четыре диаметрально противоположных углубления, представляющих собой криволинейные поверхности второго порядка, а верхняя кромка ротора имеет криволинейную поверхность, представляющую комбинацию четырех выступов и четырех впадин.