Способ смешивания сыпучих материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 692628 Мм В 01 РЗ/1 30 ТЕНИ ПИСА ния На фиг.1-4 реализующее и личной глубино на; на фиг.5 - г ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ Ь 21) 4359338/26Ь 22) 05.01.88Ь 46) 23.11.91, Бюл, М 43Ь 71) Челябинский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Ь 72)С.В. ЕвсеенковЬ 53) 621,929.1 Ь 088.8)Ь 56) Макаров Ю.И. и др. Отечественное и зарубежное оборудование для смешения сыпучих материалов. - М., 1964, с.25, Ь 54) СПОСОБ СМЕШИВАНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВЬ 57) Изобретение относится к технике смешивания сыпучих материалов и может быть использовано в химической промышленности. Оно обеспечивает сокращение времени смешивания. Способ смешивания состоит в том, что исходные продукты, взятые в заданном количестве по объему, смешивают между собой до установленных параметров. Изобретение зяйству и может и лении сыпучих к отраслях народно ся приготовление мер, в химичес строительстве, фаЦелью изобре ние эффективнос материалов за сч смешивания,относится к сельскому хорименяться для приготовормов, а также в других го хозяйства, где требует- сыпучих смесей, наприкой промышленности, рмакологии и др.тения является повышети смешивания сыпучих ет сокращения времени представлено устройство, едлагаемый способ, с разпогружения рабочего оргаафики изменения времени Корпус смесителя заполняют основным компонентом, Добавку вводят одновременно с рабочим органом внутрь смесителя, Рабочий орган вводят равно настолько, чтобы смешивались равные объемы, т.е. добавка и равная ей по объему порция основного компонента. Операция вторая - смешивание, в результате чего получается смесь Ьпромежуточная по качеству), объем которой равен двойному объему добавки, Операция третья: рабочий орган делает новый шаг внутрь смесителя, причем на большее расстояние, чем первый. Глубина погружения рабочего органа в следующем цикле перемешивания составляет четыре высоты слоя добавки. Таким образом, в каждом цикле, начиная с второго, глубину погружения раЩ бочего органа увеличиван 5 т по закону геометрической прогрессии, со знаменателем (/) 2, 5 ил 1 табл,смешивания в зависимости от отноше масс смешиваемых компонентов.Корпус 1 смесителя имеет цилиндрическую форму и расположен горизонтально, Корпус заполнен основным компонентом. Смзсительный рабочий орган 2 Ьшнек, лопастной вал и т.п.) выведен Ьфиг,1),Операция первая: добавка Д Ьили добавки) вводится одновременно с рабочим органом внутрь смесителя. Рабочий орган вводится ровно настолько, чтобы он смешивал равные массы, т.е. добавку Д и равную ей по объему порцию П основного компонента Ьфиг,1),Операция вторая - смешивание, в результате чего получается смесь (промежу 1692628точная по качеству), объем П (фиг,2) которойравен двойному объему Д добавки,Операция третья: рабочий орган делаетновый шаг внутрь смесителя, причем набольшее расстояние, чем первый шаг, чтобыпоявилась возможность опять перемешатьравные обьемы: уже готовую промежуточную смесь П "и часть основного продукта,равного по объему промежуточной смеси,Получается новая промежуточная смесь.Так повторяется,до тех)тор, пока вся массане будет смешана (фиг,4).Таким образом, глубина погружения рабочего органа в каждом цикле подчиняетсязакону геометрической прогрессии со знаменателем 2,По оси абсцисс на фиг,5 показано отношение Чп уп/Чз р, та, как масса (гп)равна произведению объема (Ч) на объемную плотность (у) .При проведении эксперимента удобнеепользоваться объемами, чем массами. Нафиг.5 представлено девять кривых, для разных объемов, Смешивают два компонента:песок (Чп, уп ) и дробленое зерно (Чз:уз ) вшнековом смесителе.Диаметр корпуса смесителя 30 мм, длина корпуса 77 мм, Скорость вращения шнека Ь = 10 об/мин.П р и м е р 1. Песок 50 см", дробленоезерно 5 см, отношение объемов Чл; Чз =3-10:1. Исследуют три способа загрузки исмешивания указанных компонентов и по.мещают характеристики этих способов етаблицу.Первый способ смешивания осуществляется при одноразовой загрузке обоихкомпонентов, Суммарный объем, таким образом, составляет 55 см, при отношениизсмешиваемых объемов Чп.Чз = 10:1. Отыскивают на оси абсцисс точку 10 и по кривой 6,соответствующей суммарному объему55 см, определяют время смешивания,равное 70 с.П ри ме р 2. Этап 1. В корпус смесителязасыпают песок в объеме 50 см . Порция.ззерна объемом 5 см и шнек находятся внезкорпуса смесителя (фиг.1).При диаметре корпуса смесителя 30 ммобъем зерна выглядит в аиде цилиндратого же диаметра, высотой 7 мм, Зту порцию зерна смешивают с таким же объемомпеска, Так как крупность помола зерна вэксперименте равна средним размерамчастиц песка, то равновеликая порция песка выглядит в виде такого же цилиндра:диаметр 30 мм, высота 7 мм, Следоеатель 3но, шнек вместе с порцией. зерна (5 см )должен быть введен на глубину 14 мм(фиг.2), После введения на указанную глубину смешивают компоненты, Время смешивания определяют по графику (фиг,5) накривой 9, которая соответствует суммарной5 массе, равной 10 см, Находят на оси абсзцисс точку 1, так как смешиваются равныепорции (отношение 1:1), и определяют время, соответствующее этому отношению,равное 3 с.10 Неподвижная часть песка не участвуетв смешивани:. н:; первом этапе.Этап 2, Полученный объем промежуточной смеси (цилиндр диаметром 30 мм, высотой 14 мм) считают за один компонент,15 который должек быть смешан с такой жепорцией песка, находящегося в корпусесмесителя. Для этого шнек вводят еще на 14мм и его общее погружение равно 28 мм(фиг,3), Определяют время смешивания зто 20 го суммарного объема 20 см . На кривой 8знаходят время смешивакия, равное 10 с.Остаток основного компонента - песка35 см .Этап 3, Сравнивая объем смеси, пол 25 ученной после второго этапа 20 см и объем остатка 35 см, приходит к выводу, чтозони примерно равны и смешивают обаэти объема,Шнек вводят на всю глубину 77 см30 (фиг.4), Время смешивания находят на кривой 6, На оси абсцисс находят точку 1,75(так как отношение Чпеска, Чсмеси = 1,75)Этом, отношению соответствует времясмешивания, равное 40 с.35 Таким образом, общее время смешивания по примеру 2 за все три его эгапа будетТищ = 53 с, что меньше, чем 70 с по первомупримеру.П р и м е р 3, Этот пример отличается от40 примера 2 тем, что после второго этапа,имея объемы промежуточной смеси 20 см изостаток 35 см", их не смешивают, а продолжают смешивание равновеликих объемоет,е. на этапе 3 смешивают 20 см смеси и 20 см45 песка, затратив на зто 25 с (кривая 7, фиг.5).Получают остаток песка после третьего этапа 15 см .На этапе 4 смешивают 40 см промежузточной смеси и 15 см остатка (песка), Такэ50 как отношение этих объемов равно 2,7:1, товремя, затраченное на их смешивание, равно 55 с,На оси абсцисс находят точку 2,7, затемпроводят из нее вертикаль до кривой б, со 55 ответствующей суммарной порции, равной55 см, а от нее горизонталь до оси ординат,и получают таким образом время этапа 55 с.Общее время примера 3, осуществляемогов четыре этапа, равно 93 с,Подсчет времени (Торец) При- Количествоме р за груз ок Объем промежуточной смеси,Времяэтапа,с Остатокосновного Глубинавведенияшнека за Этап компонента, смз этап мм Тофиг 70 1 Однородная2 Иногоразоваязагрузкаосновногокомпонента 12 28 77 5+5=10 4510 + 10 = 20 3520 + 35 = 55(Ч.Ч, = 1,П;1)т ,=3+1 О +4 О =53 с5+5=1010 + 10 = 2020+20=4015 + 40 = 55Ч,;Ч = 2,7:1Торс= 3+10+25+55 =93 с Нет 3 То же 453515Нет 1 14 2 28 35677 3102555 Предлагаемый способ (пример 2) обеспечивает меньшее время смешивания Тобщ = 53 с, чем известный с одноразовой засыпкой всех компонентов Тобщ = 70 с,Количество этапов, обеспечивающих смешивание равных порций, определяется отношением объемов компонентов на последнем этапе, Отношение должно быть как можно ближе к единице. Отношение объемов на этапе 3 примера 2 равно 1,75, а отношение объемов на этапе 4 примеоа 3 равно 2,7, что приводит к резкому увеличению времени смешивания.Формула изобретения Способ смешивания сыпучих материалов, включающий загрузку основного и добавочного компонентов в цилиндрическую емкость и перемешивание их с помощью 5 рабочего органа, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения эффективности смешивания сыпучих материалов эа счет сокращения времени смешивания, первоначально загружают в емкость полностью 10 основной компонент, а рабочий орган вводят со стороны загрузки добавочного компонента на глубину, равную толщине слоя дрбавочного компонента, при этом осуществляют цикличное вращение рабочегооргана,а глубинуего погружения 15 увеличивают в каждрм цикле, начиная с второго, позакону геаметрической прогрессиисознаменатщем 2, 1692628Составитель Т.КругловТехред М.Моргентал Рогулин Корректор С.Черни едакт Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Заказ 4030 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5