Устройство непрерывного действия для смешения сыпучих материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХссцеваееюикРЕСПУБЛИК ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТО а 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ У СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Авторское свидетельство С9 484888, кл. В 01 , 13/00, 1972.2. Авторское свидетельство СССУ 603412, кл. В 01 Е 13/10, 1977.3. Авторское свидетельство ССС1 У 912248, кл. В 01 Р 3/18, 1975(54) (57) УСТРОЙСТВО НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ СМЕШЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее бункеры исходных компонентов, ленточные питатели, наклонные направляющие и смесительную камеру, о т л и ч а ю щ е е с я тем., что, с целью повышения качества смешения трудносыпучих компонентов, наклонная направляющая питателя трудносыпучих компонентов выполнена в виде лотка, концевая часть которого имеет прямоугольные вырезы с продольными бортовыми планками, а ее крайние участки отогнуты вниз на уголо112503 1Изобретение относится к устройствам непрерывного действия для смешения сыпучих материалов и может бытьприменено в крупнотоннажных производствах при производительности 5075 т/ч, например в комбикормовойпромьппленности при смешении компонентоз комбикормов.Известно устройство для смешениясыпучих материалов, содержащее уста Оновленные один над другим бункеры,соединенные питающими трубками сперфорированной насадкой,внутрикоторых помещены стабилизирующиетрубки 1 3, 15В данном устройстве подлежащиесмешению компоненты истекают избункеров через выпускные отверстия ипитающие трубки под действием собственного веса и разрежения, создаваемого в питающих трубках при ускоренном движении потоков компонентов.В месте встречи двух потоков осущест"вляется смещение компонентов 1 3Недостатком такого устройства является отсутствие элементов, разделяющих, дробящих потоки смешиваемых материалов в месте их встречи, чтоприводит к недостаточному радиальнояуперемешиванию компонентов и к неод"нородности получаемой смеси,Известна также установка для смешения сыпучих материалов, содержащаярасположенные напротив один другогорасходные бункера с устройствами длявыдачи материалов в смесительную. камеру, каждое иэ которых выполненов виде двух, расположенных в нижнейчасти бункера валков, установленныхпараллельно один другому с возмож 40ностью взаимного перемещения относи.тельно один другого.В данном смесительиом устройствесыпучие материалы иэ расходных бункеров под действием собственного .веса поступают к разгрузочному люку,45попадают в зазор между валками,. вращающимися в противоположные стороны,захватываются ими и с силой выбрасываются навстречу один другому,в результате чего происходит смешение Г 23.Однако в данном устройстве валкидля выдачи материала в смесительнуюкамеру являются единственными смесительными элементами, поэтому длядостижения хорошего качества смесивесь процесс необходимо повторитьнесколько раз, пропустив материал 2, 1через несколько последовательно установленных аналогичных устройств.При производительности 50-75 т/чгабаритные размеры расходных бункеровсоставляют десятки кубометров, анеобходимость последовательной установки нескольких аналогичных устройствпотребует больших производственныхплощадей на нескольких этажах, чтоделает практически невозможным применение данной установки в технологических линиях крупнотоннажногопроизводства,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является смесительпорошков непрерывного действия, содержащий камеру смешения, бункерыисходных компонентов, ленточныепитатели со средствами регулировкитолщины слоя порошка и с наклонныминаправляющими, нижняя часть которыхвыполнена по лемнискате 3 3.Такая. конструкция наклонныхнаправляющих обеспечивает плавноесовмещение в вертикальной плоскоститонких слоев прямоугольного сечения,при котором происходит внедрениечастиц одного слоя в другой, что повышает качество смеси.Однако известный смеситель предназначен для смешения тонких слоев(в несколько миллиметров и менее)компонентов, близких по своим физикомеханическим характеристикам. Припроизводительности 50-75 т/ч высотаслоя продукта на транспортерной лентепитателя-дозатора составляет 125250 мм. Плавное совмещение слоев такойтолщины на входе .в вертикальныйсмеситель приводит к тому, что внед.рение частиц одного компонента в другой осуществляется лишь в узком диапазоне по поверхности соприкосновения слоев. Основная масса слоевпри этом не вовлекается в процесссмешения. Это приводит к отсутствиюпредварительного смешения компонентовна .входе в смесительную камеру, что вдальнейшем вызывает недостаточное радиальное перемешивание: и, как следствие, приводит. к неоднородностиполучаемой смеси (коэффициент вариации Ч(С) составляет 35-403). Кроме того, в данном устройстведоэирование сыпучих материалов осу- .ществляется величиной зазора между32 31250 портера, т.е. по объему. Практическая точность дозирования таким способом при большой производительности и колебании физико-механических свойств компонентов даже в пределах одной партии составляет 10 . Столь низкая точность дозирования недопустима во многих отраслях промышленности, в том числе в комбикормовой промышленности, где превышение нормы по от О дельным компонентам может привести к гибели животных.Целью изобретения является повышение качества смешения трудносыпучих .материалов. 15Поставленная цель достигается тем, что в устройстве непрерывного действия для смешения сыпучих материалов, содержащем смесительную камеру, бункеры исходных компонентов, ленточные 2 р питатели, наклонные направляющие питателей, наклонная направляющая питателя трудносыпучих компонентов выполнена в виде лотка, концевая часть которого имеет прямоугольные. 25 вырезы с продольными бортовыми план" ками, а ее крайние участки отогнуты вниз на угол 45-60 а.На фиг. 1 схематично изображено устройство для смешения сыпучих мате-ЗО риалов непрерывного действия; на фиг. 2 - наклонная направляющая нитателя трудносыпучих компонентов, вид сверху.Смесительное устройство имеет35 ленточные питатели 1 и 2. Над питателями 1 и 2 размещены бункеры 3 и 4 с исходньии компонентами смеси. Пита- тели 1 и 2 снабжены наклонньаки направляющими 5 и 6 (угол наклона направляющих должен быть больше угла естественного откоса транспортируемого продукта), причем наклонная направляющая 6 питателя трудносыпучих компонентов выполнена в виде45 лотка с бортовыми планкаии.7, имеющего прямоугольные вырезы 8, ограни-. ченные продольными бортовыми планками 7, при этом крайние участки 9 лотка отогнуты вниз на угол 45-6050Под наклонными направляющими расположена смесительная камера 10, которая выполнена в виде статического смесителя, представляющего собой отрезок вертикального трубопровода круг лого или прямоугольного сечения с установленными в неи сиесительными элементами, например, в виде конусов,решеток, разнонаправленных отрезков шнека, пластин различной конфигурации.Ленточные питагели 1 и 2 в предлагаемом устройстве совмещены с весовыми дозаторами непрерывного действия с регулированием производительности,например, за счет изменения скоростиленточного транспортера или вибропитателем что обеспечивает точностьдозирования до 1Все места перехода, сыпучих материалов с одного вида .оборудования на другой герметизированы.Устройство работает следующим образом (для случая дозаторов"питателей с регулированием производительности за счет изменения скорости ленточного транспортера).Подлежащие смешению материалы неп рерывным потоком вытягиваются из бункеров 3 и 4 исходных компонентов лентой транспортера питателей 1 и 2,скорость которой прямо пропорциональнапроизводительности питателей 1 и 2 и регулируется плавным изменением ско-. рости двигателя привода. транспортера в зависимости от требований рецеп-.туры. Затем по направляющим 5 и 6.отдозированныекомпоненты направляются в камеру 10 смешения. Ври этомнаправляющая 6 для трудносыпучего мелкодисперсного компонента, составляющая обычно 20-303 общего количества смеси, расположена выше направляющей 5 хорошосыпучего сырья, составляющего 70-80 Ж общего количества смеси, и на 503 перекрывает его поток.Попадая на направляющую 6, поток трудносыпучего компонента разделяется на н + 1 частичных потока (где й - число прямоугольных вырезов 8) . При этом часть потоков проваливается в прямоугольные вырезы 8 направляющей 6и распределяется в периферийной частипоперечного сечения сиесительнойкамеры 10, куда поступает также ичасть хорошосыпучего. сырья. По достижении вырезов 8 направляющей 6потоки компонентов срываются вниз,при этом резко изменяется направление векгоров их скоростей, образуется интенсивный турбулентныйслой, что способствует эффективномупереиешиванщо. Другая часть потоков трудиосыпучего сырья проходит по каналам, образованньк бортовьаеи планками 7,в середину потока хорошосыпучего сырья, подаваемого питателем 1. При этом более мощный поток, поступающий с питателя 1, захватывает, увлекает за собой частичные потоки трудно-5 сыпучего сырья, проходящие по кана- лам, и распределяет их в центральной части поперечного сечения смесительной камеры 10.Часть смешиваемогоматериала по 10 наклонным плоскостям 9 скатывается в периферийную часть поперечного сечения смесительной камеры 10, где ударяется о стенки смесительной камеры 10, в результате чего происхо дит изменение направления угловых векторов скоростей, создаются дополнительные зоны завихрения. Это позволяет еще более улучшить качество смешения и увеличить коэффициент 20 использования объема смесительной камеры 10,Таким образом, направляющая б заставляет материал разделяться и перестраиваться в потоки различной 25 конфигурации, что обеспечивает создание развитой поверхности смешения и позволяет уже на входе в смеси- тельную камеру 10 иметь частично перемешанные компоненты. 30В смесительной камере 10 осуществ.- ляется дальнейшее смешение за счет многократного рассечения и перераспределения потока сыпучих компонентов в результате их прохождения через неподвижные смесительные элементы под действием силы тяжести.П р и м е р 1. Готовят смесь следующих компонентов: кукуруза 80% (объемная масса 0,62 т/м; угол 10 естественного откоса 47 ; крупность О;95 мм); первая - предварительная смесь 20% фосфат, мел, соль, премикс (объемная масса 1,3 т/м; угол естественного откоса 45 ; крупность45 0,2 б мм) - трудносыпучий компонент. Изменяют угол отгиба крайних участков концевой части наклонной направляющей от 0 до 90 ф и оценивают качество смешения.50Критерием оценки качества смешения являются коэффициент вариации (неоднородности) У(С 1, являющийся количественным показателем распределения ключевого компонента в смеси. Ключевым компонентом выбран хлорид натрия (объемная масса 1,3 т/м, уголоестественного откоса 44 , крупность 0,20 мм), являющийся составной частью комбикорма и вводимый в количестве 1%.Коэффициент вариации (неоднородности) определяется по формуле 100М (11где Ч - коэффициент вариации(неоднородности), %;Х - значение концентрации ключевого компонента в 1-йпробе, Х;Х - среднее арифметическое значение концентрации ключевогокомпонента в пробах, Х;л - число проанализированныхпроб.П р и м е р 2. Готовят смесь какв примере 1, только в качестве трудносыпучего компонента берут вторуюпредварительную смесь; премикс, соль,отруби (объемная масса 0,85 т/мз;угол естественного откоса 43 ; крупо,ность 0,55 мм) .П р и м е р 3. Готовят смесь, какв примере 1, только в качестве зернового компонента берут ячмень 80 Х.П р и м е р 4Готовят смесь какере 3, только в качестве трудчего компонента берут первуюрительную смесь 20%. в прим носыпу предва Результаты испы,таблице.Таким образом,ническое.решениекоэффициент вариас известным. аний сведе редлагаемое техзволяет снизить и по сравнению.0 80 15 15 30 45 15 60 15 75 90 Состав смеси Кукурузапервая предварительнаясмесь (203) Кукурузавторая предва;рительная.смесь Ячменьпервая предварительная смесь 20 (203) Коэффициент вариации1125032 Продолжение табл 1 1 4 5 Ячмень 80вторая предварительная смесь 20 0 15 33,10 32,64 29,76 22,44 22,50 29,14 15 30 60 30,50 90 15 г.Р аз 8383/ Тираж одписн ВНИИПИ Государственного комите по делам изобретений и открыт 3035, Москва, Ж, Раушская на