Устройство для перемешивания и охлаждения сыпучих материалов

Изобретение относится к перемешиванию и охлаждению порошкообразных материалов и предназначено для применения в цементной, строительной и других отраслях промышленности, где необходимо охлаждать и перемешивать сыпучий материал, находящийся в емкости.Известно устройство для перемешивания и охлаждения сыпучих материалов в емкости, включающее воздухораспределительные коробки, соединенные посредством трубы с источником сжатого воздуха, при этом в трубе выполнены отверстия, количество которых увеличивается по мере удаления отсека от центра к периферии аэродниша 1.Недостатком известного устройства является то, что подача сжатого воздуха осу,ществляется поочередно, имея активные и пассивные зоны, в результате чего происходит медленное охлаждение перемешиваемого сыпучего материала.Известно устройство для перемешивания и охлаждения сыпучих материалов в емкости, содержашее расположенные в ней транспортирующую трубу с раструбом в нижней ее. части и аксиально смонтированное под ней сопло, связанное посредством трубопровода с источником сжатого воздуха 2.В известном устройстве сыпучий материал, поступая в верхнюю часть емкости по транспортирующей трубе, отдает свое тепло транспортирующей струе вбздуха, однако при этом происходит недостаточно интенсивное и равномерное перемешивание сыпучего материала, что в свою очередь приводит к медленному его охлаждению. Целью изобретения является интенсификация процесса.Цель достигается тем, что устройство для перемешивания и охлаждения, содержагцее расположенную в ней транспортируюшую трубу с раструбом в нижней ее части и аксиально смонтированное под ней сопло, связанное посредством трубопровода с источником сжатого воздуха, снабжено закрепленным в верхней части трубопровода отражателем и смонтированными на нем дополнительными соплами, при этом на выходе каждого дополнительного сопла установлен источник ультразвуковых колебаний.Кроме того, дополнительные сопла расположены по периметру отражателя.Причем в верхней части транспортируюгцей трубы установлен распределительный конус,На фиг. 1 показано устройство для перемешивания и охлаждения сыпучих материалов в емкости, общий вид; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1.Устройство для перемешивания и охлаждения сыпучих материалов в емкости включает транспортируюшую трубу 1 с раструбом 2 в нижней части и сопло 3, связанное носредством трубопровода 4 с источником сжатого воздуха, На сопле 3 смонтированы вогнутый отражатель 5 и дополнительные сопла 6. На выходе каждого дополнительного сопла 6 установлен источник 1 ультразвуковых колебаний. Дополнительные сопла расположены по периметру отражателя 5, а в верхней части транспортирующей трубы 1 установлен распределительный конус 8.Устройство работает следующим образом.Устройство для перемешивания и ох лаждения сыпучих материалов в емкостиустанавливают в емкость, в которую закачивают, например, горячий цемент, По трубопроводу 4 подают сжатый воздух, который, проходя через сопло 3, попадает в раструб 2, а затем в транспортирующую трубу 1. В раструбе 2, куда засасывается горячкой сыпучий материал, который транспортируется в верхнюю часть транспортирующей трубы 1, в распределительный конус 8 и равномерно рассыпается по емкости, создается разрежение, Одновременно. сжатый воздух поступает в сопла 6 к источникам 7 ультразвуковых колебаний, Проходя через сопло 6, воздух начинает вибрировать с ультразвуковой частотой, аэрирует горячий цемент и подает его к раструбу 2. Частички цемента начинают совершать колебательные движения, что приводит к интенсивности переходу тепла от горячего цемента к воздуху. Отражатель 5 направляет ультразвуковые волны через раструб 2 по всей транспортирующей трубе 1.Чтобы исключить застойные зоны неперемешанного цемента возле стенок емкости, можно установить несколько таких устройств, например по периметру емкости.Таким образом, горячий цемент, перемещаясь из нижней части емкости,в верхнюю и отдавая тепло воздуху, охлаждается.Процесс интенсификации перехода теплаот частичек цемента к окружающему их воздуху объясняется тем, что под действием ультразвукового поля, происходит уменьше ние толщины температурного или концентрационного пограничного слоя на границе раздела сред (цемент в возд) в результате появления акустических течений. При наличии внешнего потока, т. е. воздуха, идущего.через сопло, колебания от генераторов передаются этому воздуху и влияние на тепломассообмен осуществляется за счет изменения характеристик потока.Пример. Устройство для перемешиванияи охлаждения сыпучих материалов в емкос ти установлено в силосной банке цементногосклада, в которую закачивают горячий цемент.После включения устройства проводятзамеры температур цемента в нижней и верхней части сопла; а также температуры воз духа, поступающего в сопло устройства ивыходящего из сопла. Замеры производят при включенных и выключенных генераторах Результаты замеров сведены в таблицу.1024386 Снижение темпераХарактеристика поля Температура, С туры цемента,воздуха цемента Частота, кГц МощНОСТЬВт см в верхнейчасти сопвыходящего изсопла в нижнейчастисо,пла подаваемого в сопла 162 180 50 10 180 21,6 92 9,5 0,2 167 185 9 7 16,6 21,8 145 98 185 0,2 160 11,7 170 28,2 2 Й,1 132 170 0,2 90 фиг.ГВНИИПИ Заказ 4314/19 Тираж 949 ПодписноеФилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,Из таблицы видно, что при обработке горячего цемента полем низкой частоты (9,5 кГц) температура снижается на 21,6%, а необработанного - только на 10%, При ЗО увеличении частоты до 16,6 и 24,1 кГц снижение температуры составило соответственно 21,8 и 28,2%. При этом расход воздуха, поступающего в устройство, и его давление7 поддерживались постоянными, а мощностьультразвукового поля находилась в пределах0,2 Вт/см 2. Предлагаемое изобретение обеспечивает ускорение процесса перемешивания сыпучего материала, его охлаждение и равномерное распределение его по объему емкости.