Вибрационный смеситель

СОЮЗ СОВЕтСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 211 9) (11 51)4 В 01 Г 11/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 71 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(7.) Кемеровский технологический институт пищевой промышленности(57) Изобретение относится к вибрационнымсмесителям, используемым в пищевой, химической и других отраслях промышленности,и позволяет повысить качество смешения.Вибрационный смеситель состоит из корпуса 1, в котором расположен перфорированный желоб 2. К корпусу крепится крышка 3 с закрепленным на ней штоком 4 иконическое днище 5 с выводным патрубком 6. Шток 4 и патрубок 6 расположены в соосных опорах 7, 8, представляющнх собой подшипники скольжения. На штоке 4 и патрубке 6 закреплены компенсируюгцие элементы 9, 10, Опоры 7, 8 соединены между собой штангами 11, на которых установлены направляющие пластины 2 с планками. На штоке 4 жестко укреплен двухбалансный виб. ратор 14 с разнесенными массами 15, соединенный с электродвигателем 16 гибкой связью 17. Вибрационный смеситель крепится к опорной раме с помощью фланца 18. К коническому днищу 5 присоединены штыри 9, на свободных концах которых закреплены ползуны. К нижней кромке нижнего витка перфорированного желоба 2 присоединен перфорированный диск 21, снабженный диафрагменным затвором 22. Над верхним витком желоба 2 установлен перфорированный диск 23. При работе вибратора 14 корпус 1 ф с находящимся в нем перемешивающим устройством совершает сложное возвратно- поступательное (вращательное) движение. Смесь, качественно усредняясь, выходит по С патрубку 6. 2 ил.14721 1Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано для непрерывного смешения сыпучих материалов в пищевой, химической и других отраслях промышленности и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. Мо 1105220.Целью изобретения является повышение качества смешения.На фиг. 1 показан вибрационный смеситель, общий вид; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1.Вибрационный смеситель состоит из кор-, пуса 1, в котором расположено перемешивающее устройство, выполненное в виде винтового перфорированного желоба 2. К корпусу 1 крепится крышка 3 с закрепленными на ней штоком 4 и коническое днище 5 с выводным патрубком 6. Шток 4 и патрубок 6 расположены в соосных опорах 7, 8.На штоке 4 установлен упругий компенсирующий элемент 9, расположенный между крышкой 3 и опорой 7. На выводном патрубке 6 также установлен упругий элемент 10, расположенный между коническим днищем 5 и опорой 8. Соосные опоры 7 и 8 жестко соединены между собой четырьмя штангами 11. На двух диаметрально расположенных штангах 11 установлены направляющие пластины 12 с планками 13. На штоке 4 жестко укреплен двухбалансный вибратор 14 с разнесенными массами 15. Электродвигатель 16 постоянного тока соединен гибкой связью 17 с вибратором 14. Крепление вибрационного смесителя к опорной раме (не показано) осуществляется с помощью опорного фланца 18, соединенного с соосной опорой 8. К коническому днищу 5 приварены штыри 19, на свободных концах которых закреплены с возможностью вращения ползуны 20.К нижней кромке нижнего витка перфорированного желоба 2 присоединен перфорированный диск 21, снабженный диафрагменным затвором 22. На расстоянии шага над верхним витком желоба 2 установлен перфорированный диск 23.Устройство работает следующим образом.От вибратора 14 знакопеременная нагрузка через шток 4 и крышку 3 передается к корпусу 1, в котором закреплено перемешивающее устройство в виде винтового перфорированного желоба 2. Соосные опоры 7, 8 представляют собой подшипники скольжения. Каждая направляющая пластина 12 представляет собой две жестко закрепленные одна относительно другой параллельные планки, между которыми помещается с возможностью относительного перемещения ползун 20. Последний выполнен в виде прямоугольной бронзовой пластинки, укрепленный с возможностью вращения на свободных концах штырей 19, приваренный к коническому днищу 5, Угловые опоры расположены одна относительно другой таким об 102разом, что в пространстве представляют собой участки двухзаходной внутренней прямоугольной резьбы, Установка в вибрационном смесителе двух пар направляющих приводит к тому, что при приложении вертикальной нагрузки к штоку 4 все элементы корпуса 1 с желобом 2 двигаются в пространстве по винтовой линии с углом подъема, на которой настроены угловые на- правляющие пластины 12. Последние изготовлены таким образом, что позволяют плавно изменять угол их установки относительно горизонта в пределах 0 - 90, Направление (правое или левое) винтовых линий желоба 2 и угловых направляющих пластин 12 должно совпадать.При малых углах установки направляющих пластин 12 относительно горизонта силы трения ползунов 20 о направляющие пластины при приложении вертикальной нагрузки превышают сдвиговое усилие, возникающее при разложении этой вертикальной нагрузки на нормальную и касательную составляющие, т. е. при малых углах установки угловых направляющих пластин 2 одна только вертикальная нагрузка не сможет обеспечить колебания корпуса 1 по винтовой линии. Для обеспечения колебаний корпуса 1 по винтовой линии на шток 4 должна действовать не только вертикальная знакопеременная нагрузка, но и знакопеременный крутящий момент. Поэтому вибратор 14 выполнен со смегценными дебалансами. Гибкая связь 17 двигателя 16 с вибратором 14 необходима, поскольку корпус вибратора участвует в сложном пространственном движении, а другим путем подвести крутящий момент к вибратору трудно. Электродвигатель постоянного тока позЬоляет плавно изменять частоту колебаний вибратора в пределах 10 - 30 Гц, что дает возможность быстро подобрать оптимальную частоту колебаний смесителя для различных материалов, обеспечивающих их кипение. Элементы 9 и 10 служат для ограничения амплитуды колебаний корпуса 1 и для взаимного ориентирования конического днища 5 относительно направляющих пластин 12.Физическая сущность процесса смешения сыпучих материалов в вибрационном смесителе заключается в следующем.Экспериментальные исследования показали, что качество смешения сыпучих материалов значительно повышаетсяпри условии, если часть смешанной композиции транспортируют в зону подачи исходных компонентов. В предлагаемом устройстве просеивание компонентов и одновременно частичная его рециркуляция осуществляются на винтовом перфорированном желобе, совмещающем колебания по винтовой линии, шаг которой больше шага самого винтового перфорированного желоба. Принцип движения частиц материала вверх по винтовому желобу заключается в том, что каждая час 5 1 О 5 20 25 30 35 40 45 50 55147213тица материала, получив толчок под определенным углом от вибрирующего желоба, некоторое время находится в полете по направлению вверх по винтовому желобу. За это время желоб возвращается в исходное положение, а частица получает следующий толчок и т. д. Для выполнения этого условия необходимо, чтобы угол установки направляющих пластин 12 был больше угла подъема винтовой линии перфорированного желоба 2. За счет таких направляющих 1 О колебаний поток частиц сыпучего материала непрерывно движется вверх по винтовому перфорированному желобу. Так как винтовой желоб выполнен с перфорацией, то частицы смешиваемых компонентов участвуют в сложном движении: поток материала на перфорированном желобе кипит, движется вверх по винтовому желобу и одновременно просеивается через перфорацию на нижележащий виток желоба. Скорость движения частиц вверх по желобу определяется 20 углом установки направляющих пластин 12 и частотой колебаний корпуса 1. При виброкипении сыпучих материалов в них неизбежно начинается процесс сегрегации (расслоение частиц под действием инерционных сил и сил тяжести), который оказывает вредное влияние на качество смешения материалов. В предлагаемом устройстве это явление самоустраняется тем, что нижний слой материала в кипящем слое просыпается через перфорацию в первую очередь, попадая при этом в верхний более легкий слой кипящего материала на нижележащем винте винтового перфорированного желоба, что и приводит к автоматическому усреднению материала на всех витках желоба, не считая первого. 35Для исключения сегрегации частиц на нижнем витке он выполнен в комбинации с перфорированным диском 2, установленным вплотную к нижнему концу нижнего витка желоба 2 и снабженным диафрагменным затвором 22. Перфорированный диск 21 яв ляется как бы продолжением нижнего витка.Сыпучий материал, находящийся на диске, перемещается не по круговой траектории. Часть материала переходит на пер 104форированный нижний виток, а часть (готовая смесь) поступает через перфорацик витка на выход смесителя. Повышение качества смеси за счет равномерного распределения смеси по виткам подтверждено экс. периментально.При запуске смесителя диафрагмсцный затвор 22 закрывают полностью и смеситель выводят на стационарный режи; без выхода смеси. Вызвано это тем, что иц, пуске смесителя, пока витки не заполцець:, происходит проскок материала и на выходе может получиться некачественная смесь. После заполнения смесителя диафрагменцьй затвор открывают в положение. при котором обеспечивается равномерное заполнение ьцгков для конкретной смеси и смесцтель начинает работать в стационарном режи еУстановка верхнего перфорц 11 овц, диска 23 обусловлена необходимостью гц номерного распределен ия пода ваем ь х комнентов по всему сечению аппарата сгц верхней его части. Компоненты, поступаю ццс из дозаторов на верхний диск, начццаюз перемещаться по круговым траекториям. усредняя состав смеси, поступающий на верхний перфорированный виток. Расстояцц между верхним диском и верхцим витка должно быть равно шагу между виткиц вследствие того, что если это расстояц ц сделать меньше шага, то поток, тупающий на верхний виток, будет сткматься. При этом смеситель захлебц;гся" Увеличение расстояния между диском 2 Л и верхним витком нецелесообразно, так как габариты смесителя при этом увеличатся, что приведет к повышению энергозатрат на процесс смешения.формула изобретенияВибрационный смеситель по авт. св.1105220, отличающийся тем, что, с целью повышения качества смешения, он снабжен двумя перфорированными дисками, один цз которых расположен выше верхнего витк спирали на величину, равную ее шагу, а другой - у нижней кромки нижнего витка и снабжен диафрагменным затвором.Составитель Я. Вилинский Редактор М. Бандура Техред И. Верес Корректор И.Муска Заказ 1411/8 Тираж 548 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4,5 Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород. л. Гагарина, 101