Смеситель

ОП ИСАНИЕ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. с (22) Заявлено 23.06,80 (21 с присоединением заявки Ме (23) Приоритет -ид-в 43365/23-05Опубликовано 07.02.82.Бюллетень Дата опубликования описания 07.02 о делам иэооретени н открытий(72) Авторы изобретения А. Платонов, С. А. Вихарев и В, И. Янков Заявител сесоюзный научно-исследовательский инетитут он(54) СМЕСИТЕ Изобретение относится к химическому оборудованию для смешения высоковязких растворов и расплавов полимеров с малыми количествами жидких добавок (красители, модификаторы, стабилизаторы, антистатики и др.) в производстве химических волокон, может быть использовано в смежных отраслях промышленности, например, для крашения пластмасс.Известен смеситель, содержащий цилиндрический корпус со входным и выходным штуцерами, двухзаходный шнек, в котором один из гребней (транспортирующий) имеет постоянный зазор с корпусом, а другой - гомогенизирующий - переменный зазор, уменьшающийся по длине в сторону выходного штуцера 1.Гомогенизирующий гребень шнека, выполненный в промежутке между транспортирующими гребнями, изменяет траекторию циркуляции части продукта в объеме единичного канала и повышает смесительную способность смесителя по сравнению с обычными шнековыми смесителями.Недостатком указанного смесителя является наличие неочищаемой поверхности двухзаходного шнека и малоподвижных зон,которые способствуют возникновению неидентичного спектра времени пребывания в канале частиц продукта, что не позволяет получить равномерное распределение компонентов в продукте.Наиболее близок к предлагаемому смеситель, содержащий корпус с выходным штуцером, неподвижную полую гильзу, наружный цилиндрический спиральный шнек, размещенный в рабочей полости между корпусом и неподвижной гильзой, внутренний цилиндрический спиральный шнек, смонтированный в полости неподвижной гильзы, общий приводной вал вращения шнеков, входной штуцер для подачи продукта в полость неподвижной гильзы, которая смонтирована с образованием между ее торцом и приводным валом кольцевой щели, размещенной в выходной зоне внутреннего шнека и сообщающей рабочую полость с полостью неподвижной гильзы 12.Этот смеситель не позволяет получить качественную смесь вязкого продукта с жидкими добавками, когда необходимо ввести и равномерно распределить в нем жидкие добавки в количестве 0,2 - 1,5/о (красители, модификаторы, стабилизаторы и др.), особенно при совместном вводе компонентов с различной вязкостью, например, расплава, полимера с вязкостью 400 Пас и расплава красителя с вязкостью 0,03 Па с. Совместное объемное дозирование компонентов во входной штуцер будет осуществляться с большой погрешностью вследствие различия их вязкости, что приводит к появлению разнооттеночности волокон в процессе их крашения.Цель изобретения - повышение качества смешения продуктов с разной вязкостью.Поставленная цель достигается тем, чтосмеситель, содержащий корпус с выходным штуцером, неподвижную полую гильзу, наружный цилиндрический спиральный шнек, размещенный в рабочей полости между корпусом и неподвижной гильзой, внутренний цилиндрический спиральный шнек,. смонтированный в полости неподвижной гильзы, общий пригодной вал вращения шнеков, входной штуцер подачи продукта в полость неподвижной гильзы, которая смонтирована с образованием между ее торцом и приводным валом кольцевой щели,размещенной в выходной зоне внутреннего шнека и сообщающей рабочую полость с полостью неподвижной гильзы, снабжен штуцером подачи продукта в рабочую полость наружного шнека, размещенным в зоне кольцевой щели, и неподвижным сердечником, на котором размещен внутренний шнек, имеющий противоположное наружному шнеку направление витков.Для равномерного распределения жидких добавок в основном продукте неподвижный сердечник имеет осевой и радиальные ка,алы.На фиг. 1 изображен продольный разрез смесителя; на фиг. 2 - поперечный разрез (сечение А-А) на участке введения в основной продукт жидких добавок.Смеситель содержит обогреваемый корпус 1 со вход:,ым штуцером 2 и выходным штуцером 3, неподвижные гильзу 4 и сердечник 5, расположенные коаксиально внутри корпуса, а также два цилиндрических спиральных шнека 6 и 7, имеющие противоположные направления витков и расположенные в рабочей полости между корпусом и гильзой (шнек 6), а также во внутренней полости гильзы (шнек 7). Шнеки 6 и 7 вращаются от одного приводного вала 8. Входной штуцер 9 служит для подвода части основного продукта в полость неподвижной гильзы 4 (другая часть продукта поступает через штуцер 2). Штуцер 10 предназначен для введения в полость неподвижной гильзы 4 жидких добавок. Для равномерного распределения жидких добавок в загруженной. части основного продукта неподвижный сердечник 5 в зоне введения добавок имеет радиальные отверстия 11 (фиг. 2), а между, торцом гильзы 4 и приводным валом 8 выполнена кольцевая щель 12, соединяющая полость гильзы 4 с рабочей полостью между корпусом и гильзой 4, в которой расположен наружный шнек 6. Шнек 7,как, например в данном вариант смесителя,выполнен заодно с приводным валом 8, ашнек 6 смонтирован на приводном валу 8при помощи шпоночного соединения и гайки, 13, Штуцеры 14 и 15 предназначеныдля подвода и отвода теплоносителя.Смеситель работает следующим образом.Основной продукт подается, например,1 ф шестеренными насосами; в полость гильзы 4через входной штуцер 9 и в рабочую полостьчерез штуцер 2 подачи продукта в определенном соотйошении (например, 10% к90%) от общей производительности (100%)смесителя, Через штуцер 10 дозируют жидкую добавку, которая по каналам 11 поступает в полость гильзы 4. Вращающимсяшнеком 7 введенные в эту полость компоненты за счет сил трения о неподвижныеповерхности сердечника 5 и гильзы 4 пере 20 мещаются к кольцевой щели 12. При этомв межвитковом пространстве шнека возникают циркуляционные течения, благодарякоторым происходит смешение компонентов.Полученная в полости гильзы 4 смесителяматочная смесь с высокой концентрациейдобавок распределяется по всему периметрукольцевой щели 12 и поступает в рабочуюполость смесителя, где смешивается с остальной частью основного продукта, поступающей через входной штуцер 2. Шнеком 6,зе имеющим противоположную шнеку 7 нарезку, смесь транспортируется к выходному;штуцеру 3. Принцип смешения в рабочейполости концентрата добавок с основнымпродуктом аналогичен,Работу смесителя можно пояснить наследующем примере.Для приготовления 100 кг смеси с содержанием в основном продукте 0,5% добавкиосновной продукт подают в полость неподвижной гильзы 4 (1 ступень) и рабочуюполость (11 ступень) смесителя в соотношении 10%:90%, т. е. в 1 ступень (черезштуцер 9) вводят 0,5 кг добавки и 9,95 кгосновного продукта и получают 10,45 кгсмеси (концентрата). Во 11 ступень (черезштуцер 2) вводят 89,55 кг основного про 4 дукта и 10,45 кг приготовленного в 1 ступениконцентрата добавки в основном продукте.В итоге получают 100 кг смеси с 0 5%добавки. Следовательно, в 1 ступени сме- сителя содержание добавки в смеси составляет (0,5. 10,45) 100% = 4,8%,. а во 11 ступени содержание концентрата добавки в смеси его с чистым продуктом, поступающим в эту ступень, составляет (10,45; 100) х х 100% = 1045%Таким образом, количество компонентадобавки, вводимого на 1 стадии смешения,и биокомпонента .(концентрата добавки с основным продуктом, приготовленного в 1 ступени), вводимого на 11 стадии смешения,903141 Формула изобретения г СоставительТехред А. БойкТираж 672Государственного ко,лам изобретений иква, Ж - 35, РаушскПатент, г. Ужгород,В. Ивановас Корректор,О.Годииеноеи итета СССРоткрытийая наб., д. 415ул 11 роектная, 4 РедакторЗаказ 125 отов ВНИИПИ по д 113035, Мо илиал ППП5не ниже 2%. Поэтому предлагаемый смеси- тель позволяет получить высокое качество смешения малых количеств жидких добавок с основным продуктом. При введении большего количества добавки, например 2%, основной продукт мокно подавать в полость неподвижной гильзы й рабочую полость в других соотношениях, например 40: 60%.,Наличие в смесителе двух шнеков с противоположными направлениями нарезки, перемещающих продукт в противоположных осевых направлениях, позволяет разгрузить подшипниковый узел и повысить срок его службы,Таким образом, предлагаемое конструктивное решение смесителя позволяет значительно повысить качество смешения малых количеств жидких добавок с высоковязкими продуктами. 1. Смеситель, содержащий корпус с выходным штуцером, неподвижную полую гильзу, наружный цилиндрический спиральный шнек, размещенный в рабочей полости между корпусом и неподвижной гильзой, внутренний цилиндрический спи)альный и;нек.смонтированный в полости неподьижнойгильзьг, общий приводной вал врашегияшнеков, входной штуцер подачи продуктав полость неподвижной; ильзы, котораясмонтирована с образованием межд есторцом и приводным валом кольцевой щели,размг цс 11 ной в выходной зоне внутреннего11 п 1 ека и сообщающей рабочую полость сПОЛО.т 1 Ю НЕПОдВИжНОй ГИЛЬЗЫ, ОтЛиЧаЮщий 1 Пся тем, что, с целью повышения качествасмешения. смеситель снабжен штуцеромпо,1 ачи продукта в рабочую полость наружного шнека, размещенным в зоне кольцевойщели, и неподвижным сердечником:1 а котором размещен внутренний шнек, имеющийпротивоположное наружному шнеку направление витков.2. Смеситель по.п. 1, отличающийся тем,что неподвижный сердечник выпо; ен сотверстиями для введения добавок в полость20неподвижной гильзы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР507452, кл. В 29 г 3/00, 1974.2. Патент Англии1280360,25 кл. В 29 В 1/06, опублик. 1972 (прототип).