Роторный смеситель с электрогидравлическим вибровозбудителем
Изобретение относится к смесителям периодического действия и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в строительстве и других областях строительной индустрии для производства полидисперсных материалов. Технической задачей, решаемой изобретением, является повышение производительности смесителя, снижение энергоемкости процесса смешивания, снижение вибрационного воздействия, так же других факторов, влияющих на износ подшипниковых узлов. Технический результат достигается тем, что роторный смеситель с электрогидравлическим вибровозбудителем содержит камеру 1 смешивания, ротор 2, выполненный с лопастями 3, 4. Ротор 2 имеет привод 5 вращения. В центре камеры 1 смешивания установлен вибратор 15 заполненный жидкостью 10 с электрогидравлическим возбуждением колебаний от электродов 8 и 9. Вибратор 15 выполнен в виде диска 7, служащим крышкой сильфона 6. Из нутрии сильфон 6 покрыт изолирующим материалом, позволяющим избежать передачу электрического заряда на сам смеситель. Электроды 8 и 9 подключены к сети 12 с переменным током. В смесителе имеются так же окна 13 и 14 загрузки и выгрузки материалов соответственно.
Изобретение относится к смесителям периодического действия и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в строительстве и других областях строительной индустрии для производства полидисперсных материалов.
Известен смеситель принудительного перемешивания, содержащий установленный в цилиндрической чаше ротор с лопастями, соединенный с размещенным в стакане приводом его вращения в виде зубчатой передачи, ведущая шестерня которой закреплена на вертикальном валу посредством подшипников эксцентрично, а ведомая выполнена с внутренним зацеплением, вертикальный вал снабжен дебалансом в виде маховика с кольцевой канавкой и размещенными в ней шарами (Королев К.М. Производство бетонной смеси и раствора. М.: Высшая школа, 1973, с.156-161, рис.107.).
Известен так же растворосмеситель СВ-79, содержащий установленный в цилиндрической чаше ротор с лопастями, соединенный с приводом его вращения (Королев К.М. Производство бетонной смеси и раствора. М.: Высшая школа, 1973, с.156-161, рис.107.).
К недостаткам известных смесителей относятся невысокая производительность, большая энергоемкость процесса, низкая надежность несущих элементов деталей привода ротора, нестабильность процесса.
Наиболее близким к предлагаемому является роторный смеситель периодического действия, содержащий камеру смешивания, ротор с приводом вращения, выполненный с лопастями, установленными под углом 45° к его радиусу, и вибратор с кинематическим возбуждением колебаний, консольно установленный по оси камеры смешивания, коаксиально лопастям ротора, причем вибратор выполнен в виде полого цилиндра с ребрами по наружной поверхности и установлен на коленчатом валу с помощью сферических подшипников (Патент SU 1301476 А1, 17.04.1985, В 01 F 11/00).
К недостаткам известной конструкции относятся невысокая производительность, значительные энергозатраты на вращение ротора и дополнительные энергозатраты на вращение вибратора, а так же очень высокий процент износа подшипниковых узлов и невозможность регулирования интенсивности воздействия вибратора на приготавливаемую смесь.
Технической задачей, решаемой изобретением, является повышение производительности смесителя, снижение энергоемкости процесса смешивания, снижение вибрационного воздействия, так же других факторов, влияющих на износ подшипниковых узлов.
Технический результат достигается тем, что роторный смеситель с электрогидравлическим вибровозбудителем, содержащий камеру смешивания, ротор с приводом вращения, выполненный с лопастями, вибратор, выполненный в виде сильфона с диском, жестко закреплен в середине камеры смешивания. Вибратор заполнен жидкостью. В нутрии вибратор покрыт изолирующим материалом, позволяющим избежать передачу электрического заряда на сам смеситель. В основании вибратора установлены 2 электрода с разной полярностью, искра проходящая между электродами образует зону высокого давления. В результате чего жидкость начинает давить на внутреннюю поверхность вибратора, заставляя его изменять свои геометрически размеры во всех направлениях. Используя реле выдержки времени возможна регулировка частоты колебаний путем изменения времени размыкания контактов. В смесителе
имеется возможность регулировать интенсивность вибрации посредством изменения частоты переменного тока, подаваемого на электроды.
Сравнение с прототипом показывает, что в вибрационном механизме предлагаемого смесителя отсутствуют подшипниковые узлы и привод вращения, полностью исключено попадание частиц приготавливаемой смеси внутрь вибратора. Заявляемая конструкция смесителя обеспечивает более равномерную проработку смеси вибратором во всем пространстве рабочей камеры смесителя, однородное разрушение структуры материала, создание эффекта виброкипения, более интенсивную турбулизацию и циркуляцию материала в корпусе смесителя и в целом большую производительность и меньший расход энергии на процесс смешивания.
Сущность изобретения поясняется чертежом: на фиг.1 представлена схема роторного смесителя с электрогидравлическим вибровозбудителем.
Смеситель содержит камеру 1 смешивания, ротор 2, выполненный с лопастями 3, 4. Ротор 2 имеет привод 5 вращения. В центре камеры 1 смешивания установлен вибратор 15 заполненный жидкостью 10 с электрогидравлическим возбуждением колебаний от электродов 8 и 9. Вибратор 15 выполнен в виде диска 7, служащим крышкой сильфона 6. Из нутрии сильфон 6 покрыт изолирующим материалом, позволяющим избежать передачу электрического заряда на сам смеситель. Электроды 8 и 9 подключены к сети 12 с переменным током. В смесителе имеются так же окна 13 и 14 загрузки и выгрузки материалов соответственно.
Роторный смеситель с электрогидравлическим вибровозбудителем работает следующим образом: привод 5 вращает ротор 2 и лопасти 3, 4, тем самым, перемешивая приготавливаемую смесь. Электроды 8 и 9 подключены к сети 12 с переменным током. С помощью реле выдержки времени 11 можно несколько раз в секунду пропускать искру между электродами 8 и 9, при этом вибратор изменяет свои геометрические размеры во всех направлениях тем самым возбуждая колебания частиц смеси во всех направлениях. В целом конструкция смесителя позволяет интенсифицировать процесс смешивания при одновременном снижении потерь энергии на вращение ротора 2, вследствие снижения сил сопротивления перемещению лопастей 3 и 4, повышении подвижности и турбулизации смеси во всем объеме камеры смесителя 1.
Конструкция смесителя позволяет повысить производительность и снизить затраты энергии на процесс смешивания особенно жестких бетонных смесей, объясняющиеся тем, что при колебательном движении вибратора с амплитудным значением ускорения вибрации 180...250 м/с2 происходит более однородное тиксотропное разрушение структуры материала во всем пространстве камеры смешивания, проявляющееся в уменьшении вязкости в 50...60 раз и более по сравнению с вязкостью известного неразрушенного материала. В связи с этим уменьшается сопротивление перемещению лопастей и потребляемая мощность привода вращения ротора. Вместе с тем достигается эффект виброкипения смеси под действием колебательного движения диска вибратора, большая турбулизация и более интенсивная циркуляция частиц смеси, в результате чего сокращается время смешивания, повышается производительность смесителя.
1. Роторный смеситель с электрогидравлическим вибровозбудителем, содержащий камеру смешивания, ротор с приводом вращения, выполненный с лопастями, вибратор, жестко закрепленный в середине камеры смешивания, отличающийся тем, что вибратор выполнен в виде сильфона с диском и жестко закреплен в середине камеры смешивания.
2. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что вибратор заполнен жидкостью и в его основании установлены два электрода, с помощью которого сильфон возбуждает колебания частиц во всех направлениях.
3. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что имеется возможность регулировать интенсивность вибрации посредством изменения частоты переменного тока, подаваемого на электроды электрогидравлического вибровозбудителя.
