Шнековый смеситель

(9 1 Р 7/О ТЕНИ ОБР 42чно-исследователинститут химиче Г. Звездин и М тельство СССРР 7/08, 1983.600311, кл. В 01 Г 7 08 требуется разрушить ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Украинский наи конструкторскиймашиностроения(56) Авторское сеидМ 1039542, кл, В 01Патент США М1986,Изобретение относится к области химического машиностроения и может быть использовано для смешивания и переработки высококонсистентных пластических и абразивных масс.Известен шнековый смеситель, содержащий горизонтальный корпус с загрузочным и выгруэочньм отверстиями и расположенными внутри него двумя шнеками, каждый иэ которых имеет участки прямых и обратных витков, витки шнеков выполнены с прорезями, расположенными в плоскости перпендикулярной оси шнека,Однако наличие прорезей расположенных в плоскости перпендикулярной оси шнека не ликвидирует запор витков сопротивления и застойных эон, Создается кольцо из спрессованного материала смеСИ, а в некоторых случаях материал полимеризуется. Это кольцо не очищаетсбольшая затрата энергии, что го.1775150 А 1(57) Использование изобретения: в отраслях химической, цветной и черной металлургии, строительных материалов и других отраслях промышленности. Витки шнеков выполнены с прорезями под острым углом а и р к винтовой линии витка и под острым углом Р и ф к перпендикулярной плоскости оси шнека. Острый угол нарезки витка изменяет направление и разделяет поток материала на части, одна часть через прорезь транспортируется по ходу обработки в следующую зону обработки, другая часть передается на смежный шнек и третья часть остается на домешивание, Наличие прорезей снижает давление в зоне. 2 3. и. ф-лы, 2 ил. Полимеризация материала приводит к повышенному расходу материала, а для смесей(производство растворов триацетил- Б целлюлозы и др. приводит к браку. Смесь продавливается так же только в зазор между наружной поверхносгью витков шнеков и внутренней поверхностью корпуса,К недостаткам этого шнека относятсяиэмельчение крупки и затраты на это большой мощности, а также низкая надежность иэ-эа быстрого износа шнеков и корпуса остаются.Известен двухшнековый смеситель - ОЯМ, шнеки которого выполнены: напорные смесительные витки нарезаны большим шагом прямого направления, витки сопротивления - меньший шаг прямого направления.Двухшнековый смеситель ОЯМ применяется для процессов смешения и гомогенизации при подготовке композиций термопластов, Однако они не позволяют получить смеси с высоким индексом смеши 17751505 10 15 20 25 30 50 вэния при наличии крупки в смеси и употребляются, кэк правило, вытеснительными - пресса,Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому является шнековаямашина для обработки материала, включающая винт (шнек) вращающийся внутри цилиндра и состоящий иэ центральноговращательного вала на котором установленомножество винтовых элементов и уплотняющих прокладки, расположенные между винтовыми элементами, винтовые элементы ипрокладки образуют набор примыкающихэлементов, опорную стенку, размещеннуюна одном конце вала и зажимающее устройство, размещенное на противоположномконце вала, зажимающее устройство представляет гидравлический домкрат, позволяющий воспрепятствовать отделениювинтовых элементов друг от друга,На винтовых элементах (насадках) имеется прорезь (как показано на рисунке (взаявке этого нет) перпендикулярно линиинарезки витков насадки (винтовых элементов),Однако наличие гидравлическогодомкрата расположенного на одном конц е и озволяет только воспрепятствоватьрассоединению винтовых насадок при работе. Наличие прорезей в витках сопротивления обратного направления нарезанныхперпендикулярно винтовой линии нарезкирезьбы расширяет зазор прохождения материала. В данном случае материал передавливается в зазор между вершинойшнека и корпусом и в прорезь, Наличиепрорези. снижает затрату мощности напередачу материала через витки. Однакочерез прорезь, расположенную перпендикулярно винтовой нарезки резьбы происходитчистое вытеснение продукта; не происходитсмешение компонентов. Для пресса возможно применить, а для смесителя эффектане дает, не позволяет влиять на степень -качество смешения и интенсифицироватьпроцесс смешения.Предлагаемая конструкция смесителяшнпкового лишена указанных недостатков.Цель изобретения - повышение качества смеси путем интенсификации процесса,уменьшение энергетических затрат, повышения надежности и упрощение конструкции шнекового смесителя.Изобретение увеличивает производительность в 1,2 разе при одновременномснижении удельных затрат электроэнергии,металла и повышает межремонтный цикл.Поставленная цель достигается тем, чтошнековый смеситель, содвржащий горизонтальный корпус, выполненный в виде двух взаимодействующих друг с другим по образующей параллельных цилиндрических обечаек с образованием общей полости, два взаимодействующих друг с другом по всей длине шнека, каждый из которых размещен в обечайке и содержит напорные витки прямого направления и/или прямого направления увеличенного шэгэ и витки сопротивления обратного направления и/или прямого направления уменьшенного шага и прорезями, выполненными на витках под острым углом к винтовой линии шнека и к плоскости перпендикулярной оси шнеков согласно изобретению прорези выполнены под одинаковым углом к винтовой линии шнека, Прорези могут быть выполнены под одинаковым углом. Также прорези могут быть выполнены с увеличением угла к винтовой линии в напорных витках, и с уменьшением угла в винтовой линии в витках сопротивления,Сущность изобретения заключается в том, что шнековый смеситель, содержащий горизонтальный корпус 1, выполненный в виде двух взаимодействующих друг с другом по образующей параллельных цилиндрических обечаек с образованием общей полости, два взаимодействующих друг с другом по всей длине шнека каждый из которых размещен в обечайке и содержит напорные витки прямого 4 (фиг, 1) и витки сопротивления обратного направления 5(фиг. 1) или витки напорные - прямого направления увеличенного шага 4 (Фиг. 2) и витки сопротивления уменьшенного шага 5 (фиг. 2), причем выполнены с прорезями 6 и 7 под острым углом а 1, а 2, ., ап и р 1, б 2 р к винтовой линии 8 и 9 витка и под острым углом Р 1, Д, ., Д и ф 1,ф, .фь,к плоскостям ( и ) перпендикулярной оси шнека, прорези могут быть выполнены под одинаковым углом или прорези могут быть выполнены с увеличением угла к винтовой линии в напорных витках и с уменьшением угла к винтовой линии в витках сопротивления,На фиг. 1 изображен участок шнека напорных - прямых витков и сопротивления - обратных витков; на фиг. 2 изображен участок шнека напорных - прямых витков большого шага нарезки и витков сопротивления - прямых витков меньшего шага нарезки.Шнековый смеситель состоит из гориэонтального корпуса 1, двух горизонтальных шнеков 2, 3, состоящие из напорных витков 4 и витков 5 сопротивления, прорези 6, 7 в витках сопротивления, винтовые линии 8, 9 нарезки в напорных витках и вчем проводится это при пониженном давлении, поэтому обеспечивается равномерное усреднение смеси без измельчения крупной фракции, т.к. крупная фракция не скапливается в зоне, а передается в прорезь, При 5 такой обработке материала обеспечивается возможность контролировать и получать смеси с заданными физико-механическими свойствами и проведение химических процессов с заданными технологическими па ра метрами,Формула изобретения1. Шнековый смеситель, содержащий горизонтальный корпус, выполненный в виде двух взаимодействующих друг с другом 15 по образующей параллельных цилиндрических обечаек с образованием общей полости, два взаимодействующих друг с другом по всей длине шнека, каждый из которых размещен в обечайке и содержит напорные 20 витки прямого направления и/или прямого направления увеличенного шага, и витки сопротивления обратного направления и/или прямого направления уменьшенного шага, и прорези, выполненные на витках под острым углом к плоскости, перпендикулярной оси шнеков, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности, повышения качества смеси путем интенсификации процесса, уменьшения энергетических затрат и повышения надежности и упрощения конструкции, прорези выполнены под острым углом к винтовой линии шнека.2. Смеситель по и, , о т л и ч а ю щ и йс я тем, что прорези выполнены под одинаковым углом.3. Смеситель по и. 3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что прорези выполнены с увеличением угла к винтовой линии в напорных витках и с уменьшением угла к винтовой линии в витках сопротивления.витках сопротивления. а и В - острые углыпрорези в напорных витках, р и ф - острыеуглы прорези в витках сопротивления, А -зоны интенсивного смешивания.Величина угла нарезки аи /3 прореэи ввитках напорных, а также углах р и ф ввитках сопротивления выбирается в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемогоо материала.Острый угол а, в результате прорезивитка напорного 6 и острый угол р в результате прорези витка сопротивления 7 разделяют поток материала, часть потока иэ зоныА 1, зоны встречи витков напорных и витковсопротивления передавливается черези рорезь в следующую зону перемешиванияА, , А и в конечном случае к выгруэочномуотверстию, часть потока остается в зоне А 1на домешивание и часть потока передаетсяна смежный шнек.Прорези 6 и 7 под углом ф и фпозволяют контролировать время перемешивания материала. Чем зерно крупнее, если онолегко разрушается, а измельчение недопустимо, тем углы а и Р(в витках напорных)меньше, а углы р и ф(в витках сопротивления) больше. 8 то же время, если углы р иф больше, а углы а и Р меньше, то материал меньше времени перемешивается,уменьшается сопротивление и больше материала передается в следующую зону и квыгрузочному отверстию,Снижается давление в зоне А,резкоуменьшается внутреннее трение материалао материал, что приводит к уменьшению илиликвидации измельчения материала, а также уменьшается коэффициент трения материала о рабочие органы,и корпус смесителячто приводит к уменьшению износа, а следовательно повышает надежность самогосмесителя.8 заявленном смесителе повышениепроизводительности по сравнению с прототипом достигается наличием прорезей ввитках, выполненных под острым углом квинтовой линии витка и острым углом к плоскости перпендикулярной оси шнека.Прорези в витках 6 и 7, сделанные понаправлению действия смеси витков напорных, резко увеличивают проходное сечениевитков сопротивления, чем увеличиваетсяпроизводительность; уменьшается давление в зоне А, зоне встречи витков напорныхи витков сопротивления,Смешение, передача смеси в следующую зону интенсивного смешения напорными витками проводится при пониженномдавлении в зоне, в результате не происходит йзмельчение компонентов смеси, повышается качество смеси, снижаются энергетические затраты,Прорези выполненные под острым уг.лом р и ф в напорных витках и а и 3 в5 витках сопротивления позволяют неоднокоатно производить обновление поверхности (срез материала), что дает возможностьполучить равномерное распределение компонентов в смеси - повышается качество10 смеси.Кроме этого, в результате неоднократного обновления поверхности увеличивается смачиваемость и пропитка сыпучихматериалов жидкими компонентами по хо 15 ду обработки материала, сопротивлениесмеси уменьшается, поэтому, количествопрорезей может быть различное от на одном витке до на виток и острые углы могутбыть одинаковые а 1= а 2== а, и б=20 р 2=.= уъ или различные, причем в напорных винтах углы увеличиваются р ргуЪ, и углы в виток сопротивления уменьшаются р 1 а р.Упрощение конструкции производится25 эа счет прорезей, так как при такой конструкции не требуется точной подготовки профиля витков шнеков.Шнековый смеситель работает следующим образом,З 0 Поток обрабатываемого материала -сыпучие и жидкие компоненты смеси напорными витками 4 транспортируются вдолькорпуса в зону смешения А. Ввиду запорапотоку витками сопротивления в зоне про 35 исходит интенсивное перемешивание. Острыеуглы а и у)1 витков 41 и 51 полученныхпри прорезании прорезей 61 и 71 изменяютнаправЛение и разделяют поток материала, одна часть через прорезь транспорти 40 руется по ходу обработки в следующуюзону А 2 обработки. другая часть передаетсяна смежный шнек и третья часть остается надомешивание. В следующей зоне, как правило прорези 62 и 72 выполнены под углом45 а 2 а, Щ,01 и углом щ р 1, ф ф 1, т.к,продукт частично пропитан и смочен жидким компонентом, а следовательно сопротивление по ходу обработки умен ьшается,и до и зоны - последней зоны перемеши 50 вания и выгрузка, При таком способе обработки не происходит чистого вытеснения,или наоборот измельчения крупки скапливаемый в зонах интенсивного смешения довеличины зазора между шнеком и корпусом5 смесителя. Создаютсямногократ ые обновления поверхности смешиваемых компонентов в результате среза и разделенияпотока материала, часть передается в следующую зону, а часть на домешивание, при1775150 Корректор Н. Ревска едакто оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Составитель В, Маль Техреду Ы.Моргентал аказ 4006 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по из 113035, Москва, Ж-З 5, РПодписноеетениям и открытиям при ГКНТ СССшская наб., 4/5