Смеситель для дисперсных материалов

(51)4 В 01 Р,7 САНИЕ И Ащи СПЕРСНЫХ МАТЕсится к устрой- .дисперсных матеенсифнциров ать ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО;ЦЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт торфяной промьипленности(56) Авторское свидетельство СССРУ 78142, кл. В 01 Р 7/08, 978.(57) Изобретение отствам для смачиванириалов, позволяет и процесс за счет послойного перемешивания всего объема материала в продольном и поперечном направлениях, что улучшает качество приготовления смеси и сщвкает энергоемкость процес" са. Дпя этого внутренняя спираль 8/выполнена с переменным диаметром, определяемым из соотношения Й, щ0,50-0,55 с и й 0,9-,1,0 б, где д, и Й - диаметры внутренней спирали 8 соответственно у загрузочного окна 2 и разгрузочного окна 3, Р - диаметр наружной спирали 7, а отношение шага к диаметру внутренней спирали 8 по всей ее длине. постоянно.3 табл., 1 ип.1428443 Изобретение относится к устройствам для смешивания дисперсных материалов, в частности, обладающих слабой сыпучестью и различающихся по плотно 5 сти, нап.ример торфа с минеральными уДобрениями, и может найти применение в торфяной промышленности при производстве торфяных питательных брикетов и грунтов, а также в топливной, хими ческой промышленности и сельском хозяйстве,Целью изобретения является повышение качества продукта и снижение энергоемкости процесса смешивания.На чертеже схематично изображено предлагаемое, устройство, продольный разрез.Смеситель содержит корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 окнами. 20 Внутри корпуса по его продольной оси установлен вал 4, к которому на радиальных стойках 5 и 6 крепятся две концентрические спирали: наружная 7 и внутренняя 8, имеющая противополож ную навивку.Внутренняя спираль 8 выполнена с переменным диаметром, равномерно увеличивающимся с й до й пропорционально длине смесителя и определяемым 30 из соотношений й = (0,90 - 1,0) О,Как видно иэ табл. 2 наименьшиепоказатели расхода энергии и лучшее й, - (0,45 " 0,55) 0; где Й, - диаметр внутренней спиралиу загрузочногоокна;д - диаметр внутренней спиралиу разгрузочного окна.Р - диаметр наружной спирали. 40При этом отношение шага к диаметру внутренней спирали по всей ее длине постоянно.Смеситель работает следующим образом. 45Компоненты, подлежащие смешиванию,загружаются через .окно 2 в корпус 1смесителя. При вращении вала 4 наружная спираль 7 перемещает материал всторону разгрузочного окна 3, а внутренняя спираль 8 " в обратном направлении,Перемешивание материала в предла гаемом смесителе происходит не только путем создания противоположных пото.. 55 ков материала в продольном направлении за счет установки двух спиралей противоположной навивки, как у иэвестного смесителя. В поперечном сечении также происходит перераспределение порции материала эа счет установки внутренней спирали переменного диаметра. Причем увеличение диаметра внутренней спирали от загрузочного к разгрузочному окну способствует предотвращению скопления и уплотне- ния материала у торцовойстенки в зоне разгрузки. Интенсивность перемешивания увеличивает также переменный .шаг внутренней спирали, так как скорость перемещения материала изменяется в э.ависимости от шага спирали, что усиливает перераспределение порций материала. Кроме того, постоянство контакта рабочих органов с материалом и сокращение времени на перемешиванне за счет повышения качества смешивания снижает энергетические затраты на процесс.Результаты проведенных экспериментов по выбору соотношений параметров спиралей перемешивающего устройства приведены в табл. 1 и 3. Как видно из табл. 1,наилучшиерезультаты получены при значенияхй(0,45 - 0,55) Э, коэффициентвариации и удельная энергоемкостьимеют наименьшие значения,Испытание различных типоразмеров4спиралей проводилось на смесителях,используемых в промышленном производстве торфяной продукции для народного потребления, в частностипрессованного грунта "Фиалка", грун-,та "Садовая земля", микропарникови торфяных удобрений ТИАУК йТИАУК на оборудовании ЛОСХ,ЛГТ, ОИГи ОПУ. Параметрысмесителей в этих производствах,различающихся различной производительностью, имеют следующие диаметры наружной спирали 0,6; 0,8; 1,1и, проведены также опыты на моделиперспективного смесителя диаметром1,5 м.Размеры внутренней спирали соответствуют предлагаемым соотношениям.В табл. 2 приведены полученныерезультаты, в качестве примера даносоотношение диаметра внутренней спирали у выходного окна к диаметру наружной спирали.3 1428443качество смеси получено для всех ти- ла, т.е. связаны были бы с геометрипоразмеров смесителей при соотношении ческими размерами смесителя. диаметра внутренней спирали к диамет- Таким образом, полученные соотнору наружной спирали в интервале 0,9- шения диаметров внутренней спирали 1,0 и составляют 4,7-5,07. и 0,11- и наружной спирали являются универ 50,13 кВт/кг. сальными для любых размеров смеситеЭто подтверждает, что предлагае- лей и наилучшими по показателям качемые соотношения являются универсаль- ства получаемой смеси и энергоемкосными для всех типоразмеров смесите ти процесса. лей. Соотношение диаметра й и шагаПолученные результаты подтвержда- внутренней спирали представлено в ются также следующими соображениями. табл. 3Как известно, коэффициент вариацииопределяют из выражения 1 Из табл. 3 видно, что наилучшие результаты получены при соблюдении равенства отношений шага к диаметру внутренней спирали у загрузочного и разгрузочного окон, т.е. при соблюд нии постоянства этого отношения по длине спирали. Со100 где С, - среди ляемо С, - содер единич и - число Удельный ра ется из выражение содержание опредео компонента в пробе;ание компонентавной пробе;отобранных проб.ход энергии определяормула иэ обретени(О,40 й, - диаметр внутреннейу загрузочного окнЙ - диаметр внутреннеййу разгрузочногс окР - диаметр наружной стношение шага к диаметруспирали по всей ее длин спиралиспиралиа; 45 нутрен"посто-,а нно. где Н - затраты энергии на перемешивание;Ц - количество перемешиваемогоматериала.Из приведенных выражений видно, что в них непосредственно не входит ни один геометрический параметр.смесителя. Качество смеси зависит от интенсивности процесса перемешивания, эффективности работы рабочего органа смесителя (перемешивающего устройства), времени перемешивания. Удельные ,затраты связаны с затратами энергии на перемешивание единичной массы продукта.Если бы оценка производилась, например, по общим затратам энергии, то в этом случае они непосредственно зависели бы от размеров рабочего органа и количества перемешивающего материа 2 Б Смеситель для дисперсных материа"лов, включающий корпус с загрузочными разгрузочным окнами и перемешивающееустройство в виде установленных навалу концентрических спиралей протиЗ 0 воположной навивки, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повьппения качества продукта и сниженияэнергоемкости, внутренняя спираль выполнена с переменным диаметром, равномерно увеличивающимся от Й, до Й 35пропорционально длине смесителя иопределяемым из соотношений.ц Х 6,9 4,7 7,2 7,4 5,1 8,2 5,0 7,1 4,9 0,17 0 11 О 21 0 19 0,12 0 20 0 13 0,18 0 12 0,11 Таблица 3 1,0 1,1- / -С,Й Й, 0,9 0,7 КоэфФициентвариации, Х 6,9 6,5 5,7 6 фО Удельныйрасходэнергии,кВт/кг 0,150,17 0,15 0,12 0,14 Коэффициентвариацииу 3 7,2 Удельныйрасходэнер"гии,МВт/кг 0,24Ь Соотношение диаметров наружной и внутренней спиралей, й /О УдельныйрасходэнергиикВтф кг 11428443 Редакто оставитель Н.федороваехред М.Дидык а Корректор А.Обручар аказ 5071/1 исное изводственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна Тираж 564,ВНИИПИ Государственн по делам изобретен035, Москва, Ж, Р комитета СССРи открытий ская наб., д. 4/5