Вибрационные смесители сыпучих материалов

Обновлено: 19.05.2024

Вибрационный смеситель

Изобретение относится к аппаратам для смешения сыпучих материалов в различных отраслях промышленности. Техническим результатом изобретения является повышение интенсивности процесса смешения и улучшение качества смеси за счет усложнения траектории движения смешиваемых материалов и увеличения площади контактов с вибрирующей поверхностью. Для этого в вибрационный смеситель, состоящий из торообразного корпуса, вибровозбудителя, рамы, патрубков для загрузки и выгрузки материалов, устанавливают внутреннюю насадку в виде восьмиконечной звездчатой призматической поверхности, жестко закрепленную в центре основания корпуса смесителя. 2 ил.

Изобретение относится к аппаратам для смешения сыпучих материалов и может быть использовано в химической, пищевой, строительной, металлургической и других отраслях промышленности.

Известен вибрационный смеситель периодического действия, содержащий рабочую камеру в виде горизонтально установленной цилиндрической обечайки или в виде усеченных конусов, соединенных большими основаниями. Рабочая камера опирается на раму с помощью мягких амортизаторов и совершает круговые колебания в вертикальной плоскости под действием вибровозбудителя (авторское свидетельство СССР 328929, кл. В 01 F 11/00, 1961 г.).

Недостатком известного смесителя является относительно малый объем смесительной камеры, невысокое качество смешения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является вибрационный смеситель периодического действия, состоящий из торообразного корпуса, рамы, на которой через амортизаторы крепится торообразный корпус и штуцера ввода и вывода материалов (патент Великобритании 1285064, кл. В 3 D, 1972 г.).

Недостатком данного смесителя является низкая интенсивность смешения.

Техническим результатом изобретения является повышение интенсивности смешения и улучшение качества смеси.

Решение данной задачи достигается тем, что известный вибрационный смеситель, содержащий торообразный корпус, опирающийся через амортизаторы на раму, вибровозбудитель и патрубки загрузки и выгрузки материала, снабжен внутренней насадкой, жестко закрепленной в центре основания корпуса смесителя и выполненной в виде восьмиконечной звездчатой призматической поверхности.

На фиг. 1 представлен общий вид смесителя с фронтальным разрезом корпуса, на фиг. 2 изображен горизонтальный разрез корпуса.

Вибрационный смеситель содержит торообразный корпус 1, установленный на раму 2 через амортизаторы 3, вибровозбудитель 4, закрепленный соосно под корпусом 1, патрубки загрузки 5 и выгрузки 6 материала, внутреннюю насадку 7, выполненную в виде восьмиконечной звездчатой призматической поверхности и жестко закрепленную в центре основания корпуса 1 смесителя.

Вибрационный смеситель работает следующим образом: смешиваемые материалы в заданных пропорциях подают через патрубок загрузки 5 в торообразный корпус 1 смесителя. При включении вибровозбудителя 4 происходят вынужденные колебания корпуса 1. Материалы совместно циркулируют в корпусе 1 смесителя по сложной траектории вокруг внутренней насадки 7 и при столкновении с ее сложной поверхностью получают дополнительный импульс, усложняющий траекторию движения частиц.

Установка внутренней насадки, согласно изобретению, интенсифицирует процесс смешения и улучшает качество смеси за счет усложнения траектории движения смешиваемого материала и увеличения площади его контакта со сложной поверхностью насадки, выполненной в виде восьмиконечной звездчатой призматической поверхности и передающей колебания от вибратора смешиваемому материалу.

Вибрационный смеситель, содержащий торообразный корпус, опирающийся через амортизаторы на раму, вибровозбудитель и патрубки загрузки и выгрузки материала, отличающийся тем, что он снабжен внутренней насадкой, жестко закрепленной в центре основания корпуса смесителя и выполненной в виде восьмиконечной звездчатой призматической поверхности.

Смеситель вибрационный (вибросмеситель) СмВ

Вибросмесители СмВ предназначены для периодического смешивания (усреднения) в пылеплотной камере сыпучих, зернистых и порошкообразных материалов, не склонных к налипанию, с температурой до +50°С.

Описание

Параметрический ряд вибросмесителей включает в себя пять аппаратов, отличающихся объемом рабочего органа и производительностью: СмВ-0,005, СмВ-0,05, СмВ-0,15, СмВ-0,4 и СмВ-1,0

Камера вибросмесителей изготавливается из нержавеющей или углеродистой стали.

Достоинства вибросмесителей:

эффективность процесса смешивания высокое качество смеси (коэффициент неоднородности 1-2%) простота установки и регулировки параметров небольшие производственные площади улучшение условий труда персонала

Особенность работы:

В вибросмесителях типа СмВ используется пространственная (трехкомпонентная) вибрация. Смесители вибрационные такого типа отличаются свойственным только этим аппаратам движением смешиваемых материалов в трех измерениях, когда частицы материалов участвуют не только в циркуляционном движении со всей массой материала, но и совершают спиралеобразные движения, внутри тороидальной камеры смешивания. Вследствие этого взаимодействие между частицами материалов в аппаратах данного типа происходит весьма интенсивно, что позволяет ускорить процесс смешивания и получить высокую однородность смеси в течение короткого промежутка времени, зависимого от процентного соотношения смешиваемых материалов и их физико-механических свойств. Объем смешиваемых материалов колеблется от 0,6 до 0,8 объема рабочей камеры. При процессе смешивания не происходит дополнительного механического воздействия на смешиваемые продукты. Вибросмесители типа СмВ успешно конкурируют с планетарными, винтовыми, лопастными и др. смесителями.

Применение:

Вибросмесители типа СмВ можно успешно применять для смешивания широкого диапазона материалов:

в строительстве – сухие строительные смеси, гипс-кварцевый песок, гипсовая шпаклевка (пять компонентов), порошковые краски; в пищевой промышленности – быстрорастворимые краски, иодированная соль, какао-сливки-сахар, сахар-аспартам, геркулес-отруби, приправа типа «Вегета» (9 компонентов), приправы из трав и пряностей (10…13 компонентов), купажирование чая; в молочной промышленности – закваски, ЗЦМ для молодняка, смеси сухого мороженого; в медицинской промышленности – ингредиенты для стоматологии; в производстве электродов, порошковой металлургии и др. отраслях промышленности.

Техническая характеристика

Техническая характеристика:

Показатели

Обозначение вибросмесителей

СмВ-0,005 (К-565)

СмВ-0,05 (К-902)

СмВ-0,15 (К-625)

СмВ-0,4 (К-321)

СмВ-1,0 (К-347)

Условная вместимость камеры, м 3

Время смешивания, мин

Мощность двигателя, кВт

Частота колебаний, Гц (кол/мин)

Габаритные размеры:
длина, мм
ширина, мм
высота,мм

Техническое описание вибросмесителя СмВ-0,4:

Вибросмеситель представляет собой одномассную колебательную систему зарезонансного типа, в колеблющиеся части которой входят камера поз.1 и соединенный с ней дебалансный вибровозбудитель поз.2, задающий колебания системе. Вращение вибровозбудителю передается от двигателя поз.6 через муфту поз.4. Колеблющиеся части смесителя опираются на раму поз.5 через виброизоляторы поз. 3.

Вынуждающая сила вибровозбудителя создается двумя вращающимися на вертикальном валу дебалансами: верхним, расположенным ориентировочно в центре масс колеблющихся частей смесителя, и нижним.

Колебание смесителя вибрационного происходит с частотой, равной частоте вращения вала двигателя, и перемещением каждой точки колеблющихся частей по замкнутой эллиптической траектории, расположенной под углом к горизонтальной плоскости. Размеры траектории колебаний (горизонтальная и вертикальная амплитуды) зависят от величины статических моментов верхнего и нижнего дебалансов.

Смешиваемые компоненты загружаются в камеру поз.1 через патрубки поз.8. В смесителе СмВ-0,4 объем загружаемого материала должен быть 240…340 литров (не более 550 кг), в смесителе СмВ-1,0 – 600…850 литров (не более 1000 кг). Под действием вынуждающей силы вибровозбудителя компоненты движутся в камере по спиралеобразной траектории, при этом происходит их смешивание.

Время смешивания составляет от 5 до 20 мин. и подлежит уточнению в каждом конкретном случае в зависимости от свойств и требуемого качества смеси.

После завершения процесса смешивания, следует остановить смеситель, открыть клапан поз. 10, включить смеситель и выгрузить готовую смесь через патрубок поз.9.

Интенсивность процесса смешивания и разгрузки, а также характер траектории движения смешиваемых компонентов регулируются амплитудами колебаний и углом разворота между верхним и нижним дебалансами.

Горизонтальная и вертикальная амплитуды колебаний регулируются изменением статического момента, соответственно, верхнего и нижнего дебаланса.

ВИБРАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ РАССЕВА И СМЕШИВАНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Классификация сыпучих материалов по крупности - одна из распространенных операций в различных отраслях промышленности. Как правило, требуется разделить исходные материалы на 2-3 фракции с крупностью частиц от нескольких десятков микрометров до нескольких миллиметров с различной производительностью.

Для этой цели широко используются вибрационные сита типа СВ, предназначенные для пылеплотного рассева на несколько фракций сыпучих материалов. Параметрический ряд вибросит типа СВ включает четыре типоразмера (см. рис.1, табл.1).

Рис.1. Параметрический ряд вибросит типа СВ

Таблица 1

Техническая характеристика вибрационных сит типа СВ

Показатели

Значение

СВ-0,4

СВ-0,6

СВ-0,9

СВ-1,2

Диаметр корпуса, м

Ситовая поверхность, м 2

Мощность двигателя, кВт

Особенностью работы сит типа СВ является характер колебаний просеивающих поверхностей. В отличие от других конструкций вибрационных сит или грохотов, в которых используются направленные или круговые формы колебаний, в ситах типа СВ применяется пространственная (трехкомпонентная) вибрация просеивающих поверхностей. Подобный характер колебаний обеспечивает непрерывное изменение по величине и направлению инерционных нагрузок, что позволяет получить оптимальные условия рассева, особенно, для материалов с размерами частиц близкими к размерам ячейки сетки. Трехмерное движение просеивающей поверхности объединяет в себе движение плоскорешетного классификатора и грохота.

Просеваемый материал подается в середину просеивающей поверхности (сетки), где она совершает колебания подобно плоскорешетному классификатору (значительные горизонтальные перемещения и малые вертикальные). При этом происходит перераспределение просеиваемого материала по крупности: малые зерна проникают через крупные к сетке и одновременно распределяются по ней, площадь просеивания возрастает пропорционально квадрату радиуса сетки, а толщина слоя материала уменьшается. С увеличением радиуса сетки также возрастает вертикальная составляющая вибрации, что способствует интенсификации рассева подобно режиму просеивания на грохоте.

Вибросита типа СВ могут комплектоваться сетками с размером ячеек от 0,05 до 5 мм и более и обеспечивают разделение на фракции сыпучих материалов с производительностью от 0,02 до 5 м 3 /ч. (производительность зависит от характеристики просеиваемого материала и размера ячейки сетки).

Вибрационное сито СВ (рис.2) представляет собой одномассную зарезонансную колебательную систему, в колеблющиеся части которой входят корпус с просеивающими поверхностями и соединенный с ним вибровозбудитель, задающий колебания системе.

Вращение вибровозбудителю передается от двигателя через упругую муфту. Колеблющиеся части (корпус и вибровозбудитель) опираются на раму при помощи резиновых виброизоляторов. Корпус сита выполнен из цилиндрических обечаек, собирающихся при помощи быстросъемных хомутов. Просеивающие поверхности (сетки) крепятся на каркасах, которые устанавливаются между обечайками корпуса. Такая конструкция позволяет произвести быструю замену сеток и изменить их количество в зависимости от требуемого числа фракций просеиваемого материала. Резиновые герметизаторы на загрузочном и разгрузочных патрубках, а также уплотнение в местах стыковки обечаек обеспечивают пылеплотную работу сита.

Вынуждающие силы вибровозбудителя создаются двумя вращающимися на вертикальном валу дебалансами - верхним и нижним. Колебание сита происходит с частотой, равной числу оборотов вала вибровозбудителя, и перемещением колеблющихся частей по замкнутой эллиптической траектории, расположенной под углом к горизонтальной плоскости. Размеры траектории колебаний (амплитуды) и её пространственная ориентация, влияющие на интенсивность просеивания, зависят от величины статических моментов дебалансов и угла разворота между ними.

Рис.2. Вибрационное сито СВ

Изменением угла разворота дебалансов задается траектория движения просеиваемого материала на сетке, от которой зависит эффективность и производительность рассева. Регулировка амплитуды и угла разворота позволяет настроить сито на оптимальный режим работы. Освоено серийное производство параметрического ряда вибросит типа СВ.

В настоящее время вибросита успешно эксплуатируются во многих отраслях промышленности. В пищевой промышленности – это заводы по производству сухого молока, кондитерские фабрики, масложиркомбинаты, мясокомбинаты, производители ароматизаторов и специй и многие другие предприятия. Большое количество сит типа СВ различных типоразмеров эксплуатируются на предприятиях, изготавливающих сварочные электроды, синтетические моющие средства, химические удобрения, металлические порошки, сухие строительные смеси, фармацевтические препараты и во многих других технологических процессах рассева сыпучих материалов. Ежегодно предприятие ООО «КОНСИТ–А» поставляет своим заказчикам десятки аппаратов подобного типа. При этом максимально учитываются интересы заказчиков. В зависимости от их требований вибросита могут поставляться в нержавеющем исполнении или из обычной стали, для рассева материалов на две, три или четыре фракции, с различными размерами ячеек просеивающих поверхностей.

Для решения задач, требующих большей производительности и для трудных для просева материалов были разработаны сита типа СВ-0,75/2,0 (рис.3). Эти сита представляют собой двухмассную колебательную систему с кинематическим возбуждением направленных колебаний. В колеблющиеся части сита входят короб с ситами и крышками (одна масса), а также кривошипно-шатунный вибровозбудитель (вторая масса), задающий колебания системе.

Рис. 3 Вибрационное сито СВ-0,75/2,0

1 – рама, 2 - вибровозбудитель, 3 - двигатель, 4 - упругие связи, 5 - герметизаторы, 6 - патрубок загрузки, 7 – шатуны, 8 - pабочий оpган, 9 - патрубок разгрузки, 10 - каpкасы с сетками.

Промышленные вибрационные смесители (вибросмесители) по запросу с доставкой по Москве и России

Смеситель эксплуатируется более 1 года. По полученному опыту эксплуатации смесителя СЛ/50-Z констатируем высокую эффективность смешивания (связка усредняется по всему объему за минимальный временной интервал), удобство при отработке технологических режимов, удобство в обслуживании и в работе. Также хотим отметить минимальный зазор между лопастями и стенкой смесительной емкости, эстетичный внешний вид, качество изготовления на уровне импортных аналогов и надежность конструкции.

В 2013г ФГУП «Базальт» закупил смеситель двухроторный с Z-образными лопастями модели СЛ/50-Z для смешивания порошка оксида бериллия со связкой.

Сообщаю Вам, что нашим предприятием с начала 2010 года эксплуатируется планетарно-шнековый смеситель СПШ/200 производства ООО «Техно-центр» (г. Рыбинск).

Использование смесителя позволяет получать качественно усредненную смешенную шихту (как тонкодисперсную, так и в виде крупки) за минимальный промежуток времени.

Аттритор АПД/30 производство «Техно-центр Элмаш» эксплуатируется на нашем предприятии с 2007 года.

За многолетний период эксплуатации, аттритор показал высокую надежность, удобство в работе и простоту в обслуживании.

Директор Плеханин Ю.А.

Аттритор АПД/30 производство «Техно-центр Элмаш» эксплуатируется на нашем предприятии с 2007 года.

Директор Плеханин Ю.А.

НКТБ "Пьезоприбор" ЮФУ - это ведущая научно-исследовательская, конструкторская и технологическая организация, в которой проводятся разработки в области сегнетоэлектрического материаловедения, выполняются перспективные работы по созданию и выпуску продукции пьезоэлектрического приборостроения.

ФГУП НПП "Торий" производит электровакуумные приборы и комплексированные устройства сверхвысоких частот большой и сверх большой мощности для систем военного, гражданского назначения и наукоёмкой медицинской аппаратуры.

В 2011 году у нас возникла производственная необходимость в приобретении смесителя универсального действия и вибрационной мельницы для получения тонкодисперсных порошков.

ЗАО «НТЦ БАКОР» эксплуатирует ряд специального технологического оборудования, разработанного и изготовленного ООО «Техно-центр», а именно:

Смеситель с Z-образными лопастями СЛ/50-Z – 1 шт (с 2005 года)
Смеситель с Z-образными лопастями СЛ/50-Z – 1 шт (с 2006 года)
Смеситель планетарно-шнековый СПШ/50 – 1 шт (с 2009 года)
Смеситель с Z-образными лопастями СЛ/100-Z – 1 шт (с 2012 года)

Смеситель с Z-образными лопастями СЛ/50-Z – 1 шт (с 2005 года)
Смеситель с Z-образными лопастями СЛ/50-Z – 1 шт (с 2006 года)
Смеситель планетарно-шнековый СПШ/50 – 1 шт (с 2009 года)
Смеситель с Z-образными лопастями СЛ/100-Z – 1 шт (с 2012 года)

КНАУФ является одним из крупнейших производителей стройматериалов в мире. Наши предприятия в странах СНГ оснащены современным оборудованием, используют единую для всей международной группы КНАУФ технологию производства и как следствие этого выпускают строительные материалы высшего качества, при этом стандарты качества являются едиными как для предприятия КНАУФ в Германии, так и для стран СНГ.
КНАУФ является одним из крупнейших производителей стройматериалов в мире. Наши предприятия в странах СНГ оснащены современным оборудованием, используют единую для всей международной группы КНАУФ технологию производства и как следствие этого выпускают строительные материалы высшего качества, при этом стандарты качества являются едиными как для предприятия КНАУФ в Германии, так и для стран СНГ.

В июле 2014г нам срочно потребовалось протирочное сито для выполнения грануляции порошков содержащих связку. Обратившись к Вашим специалистам, мы оперативно получили ответы на важные для нас вопросы.

Компания ООО "СТОП-Сервис" специализируется на устранении аварийных протечек среды на действующем трубопроводном оборудовании без его отключения. В технологии применяется компаунд "СТОП", который разрабатывался специально для устранения аварийный протечек теплоносителя на атомных электростанциях.

Группа компаний «Пантопроект» - крупнейший российский производитель оздоровительной продукции на основе пантовых субстанций.

В 2014 году в рамках развития производства, мы разместили заказ в ООО «Техно-центр» на изготовление протирочного сита ПС-2 для производства гранулята специализированного пищевого продукта диетического профилактического питания.

ОАО «Корпорация «Росхимзащита» является ведущим разработчиком технологий специальных материалов, катализаторов, поглотителей для систем индивидуальной и коллективной защиты; технологий индивидуальной защиты продуктов для регенерации и очистки воздуха.

В 2012 году у нас возникла производственная необходимость в приобретении доступного по цене и эффективного смешивающего аппарата.

В 2012 году мы заказали в ООО "Техно-центр" изготовление малогабаритной настольной шаровой мельницы МВФ/4 с комплектом фарфоровых барабанов и шаров.

МВФ/4 изготовлена в срок и успешно введена в эксплуатацию.

ЗАО "СВЕТЛАНА-РЕНТГЕН" является производителем рентгеновских трубок для различных областей применения. В настоящее время боле 30000 единиц рентгеновского оборудования работает в России и странах СНГ с рентгеновскими трубками изготовленными нами.

Вибрационный смеситель

Недостатком данного смесителя является низкая интенсивность смешения.

Техническим результатом изобретения является повышение интенсивности смешения и улучшение качества смеси.

Вибрационный смеситель сыпучих материалов

Изобретение относится к вибрационным смесителям сыпучих материалов и может быть использовано в сельскохозяйственной, строительной, пищевой, химической и других отраслях промышленности. Вибрационный смеситель сыпучих материалов содержит упруго установленный на основании контейнер цилиндрической формы с загрузочной горловиной, разгрузочным люком, вибровозбудитель, перемешивающие цилиндрические пружины. В контейнере установлен вращающийся вал, на котором одним концом закреплены пружины по спирали и перпендикулярно оси вала. Их длина меньше расстояния между пружинами, находящимися в одной плоскости по длине вала, и это расстояние меньше радиуса контейнера, а расстояние между соседними пружинами больше или равно диаметру пружин. Вибровозбудители расположены на концах вала с наружной стороны контейнера. Технический результат состоит в повышении однородности смеси, сокращении времени ее приготовления и увеличении производительности вибросмесителя. 2 ил.

Изобретение относится к аппаратам для смешивания сыпучих материалов и может быть использовано в сельском хозяйстве, комбикормовой, строительной, пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Известен вибрационный смеситель (А.С. №133381, кл. В01F 11/00, 18.11.1959 г.), который имеет один или несколько смесительных корпусов, внутри каждого имеются два вращающихся лопастных шнека вибратора, смонтированных на общем подпружиненном основании и приводимых в движение отдельными, жестко установленными приводами. Лопастные шнеки установлены на параллельных валах с взаимно перекрывающимися лопастями, причем между лопастями и стенками смесительного корпуса образованы зазоры.

Недостатками данного устройства являются низкая эффективность смешивания и высокие энергозатраты для приготовления готовой смеси.

Наиболее близким к изобретению является выбранное в качестве прототипа «Устройство для вибрационной обработки» (А.С. №416222, кл. В24В 31/06, 16.12.1971 г.), содержащее упруго установленный на основании контейнер с расположенным внутри него ворошителем, выполненным в виде кассеты с набором пружин, установленных с возможностью вращения вокруг своей оси в горизонтальной плоскости. Устройство для вибрационной обработки в принципе может быть использовано для смешивания сыпучих материалов за счет установленных в контейнере пружин.

Недостатком известного устройства является низкая производительность при смешивании сыпучих материалов.

Целью изобретения является повышение качества сыпучей смеси, сокращение времени на ее приготовление и снижение удельной энергоемкости процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в цилиндрическом контейнере вибрационного смесителя сыпучих материалов установлен вращающийся вал, на котором одним концом перпендикулярно его оси по спирали закреплены пружины, причем их длина меньше расстояния между пружинами, находящимися в одной плоскости по длине вала, и это расстояние меньше радиуса контейнера, а расстояние между соседними пружинами больше или равно диаметру пружин. Вибровозбудители расположены на концах вала, что позволяет регулировать амплитуду колебаний контейнера с валом.

По имеющимся у автора сведениям совокупность существенных признаков, гарантирующих сущность заявляемого изобретения, неизвестна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизна» и «изобретательский уровень».

Совокупность существенных признаков, характеризующих изобретение, в принципе, может быть многократно использована в сельском хозяйстве, комбикормовой, химической, пищевой, строительной и других отраслях промышленности для смешивания сыпучих материалов и обеспечивает достижение поставленной цели - повышение качества, сокращение времени и энергозатрат на приготовление готовой смеси, и позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «промышленная применимость».

Сущность заявляемого решения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан вибрационный смеситель, общий вид, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Вибрационный смеситель состоит из контейнера 2 в виде закрытого цилиндрического желоба, который имеет загрузочную горловину 5, разгрузочный люк 8 и торцевые стенки с подшипниковыми опорами 13, в которых вращается вал 3. Разгрузочный люк 8 установлен в нижней части контейнера по всей его длине и закреплен посредством шарниров 11 и защелки 12. Контейнер установлен на раме 1 при помощи пружин 10. Внутри контейнера на валу 3 одним концом закреплены перемешивающие пружины 9, установленные перпендикулярно его оси и по спирали, их длина меньше расстояния между пружинами, находящимися в одной плоскости по длине вала, и при этом это расстояние меньше радиуса контейнера. Расстояние между соседними пружинами больше или равно диаметру пружин. Установка перемешивающих пружин 9 на валу, таким образом, предотвращает зацепление их друг за друга и внутреннюю поверхность контейнера, а также обеспечивает сложное вращательно-колебательное движение сыпучего материала, при котором достигается высокое качество смеси. На концах вала с наружной стороны контейнера расположены вибровозбудители 4, позволяющие регулировать амплитуду колебаний контейнера с валом.

Вибрационный смеситель работает следующим образом. Вал 3 приводится во вращение посредством электродвигателя 7 через упругую муфту 6. Смешиваемые компоненты загружаются через загрузочную горловину 5. Дебалансное вращение вала приводит к колебательному движению контейнера с валом по круговой эллипсоидальной траектории с высокими ускорениями. Эти ускорения столь велики, что находящаяся в контейнере масса сыпучего материала при колебаниях то отрывается от внутренней поверхности корпуса, то контактирует с ней, тем самым увеличивается интенсивность вибрации сыпучего материала. В свою очередь, установленные на валу перемешивающие цилиндрические пружины получают вращательно-колебательные движения от вала с контейнером. И в результате этого процесса сыпучий материал приводится в состояние виброкипения, которое способствует интенсивной циркуляции и смешиванию его компонентов. Интенсивная циркуляция сыпучего материала в вибрирующем контейнере вибросмесителя приводит к сокращению времени приготовления высококачественной смеси, повышению его производительности и снижению удельной энергоемкости процесса. Выгрузка готовой смеси сыпучего материала из контейнера осуществляется посредством разгрузочного люка.

Технико-экономический эффект достигается за счет повышения однородности смеси, сокращения времени ее приготовления и увеличения производительности вибросмесителя при низкой удельной энергоемкости процесса за счет увеличения скорости циркуляции и интенсивности вибрации сыпучего материала.

Вибрационный смеситель сыпучих материалов, включающий упруго установленный на основании контейнер с загрузочной горловиной и разгрузочным люком, вибровозбудитель, перемешивающие цилиндрические пружины, расположенные внутри контейнера, отличающийся тем, что в контейнере цилиндрической формы установлен вращающийся вал, на котором одним концом закреплены пружины по спирали и перпендикулярно оси вала, причем их длина меньше расстояния между пружинами, находящимися в одной плоскости по длине вала, и это расстояние меньше радиуса контейнера, а расстояние между соседними пружинами больше или равно диаметру пружин, кроме того, вибровозбудители расположены на концах вала с наружной стороны контейнера.

Вибрационный смеситель

Вибрационный смеситель относится к устройствам непрерывного действия для приготовления композиций на основе сыпучих материалов. Он содержит цилиндрический загрузочный бункер с закрепленным на его внешней поверхности спиральным желобом с перфорированными витками, кроме нижнего, с подъемом в сторону движения материала. В бункере установлена вставка по форме тела вращения со спиральной лопастью, которая состоит из одного или нескольких витков. Примыкая к внутренней поверхности загрузочного бункера, она образует желоб с наклоном в сторону движения материала, причем все ее витки, кроме нижнего, имеют перфорацию. Технический результат состоит в повышении производительности и качества готового продукта без увеличения габаритов. 5 ил.

Изобретение относится к устройствам непрерывного действия для приготовления композиций на основе сыпучих материалов и может найти применение в пищевой, химической, строительной и некоторых других отраслях промышленности.

Известен вибрационный смеситель [1], содержащий рабочий орган, выполненный в виде перфорированного спирального желоба, закрепленного на вертикальной трубчатой колонне, заканчивающийся нижним сплошным витком, выполняющего роль дна. Между перфорированной и сплошной частью рабочего органа установлена подвижная пластина, под которой находится патрубок вывода готового продукта. Патрубок ввода материалов расположен вверху конструкции.

К недостаткам устройства относится нестабильность высоты слоя сыпучего материала на витках, обусловленная вариацией его расхода через перфорацию при изменении свойств смеси или параметров вибрации, что ухудшает качество готового продукта.

Наиболее близким техническим решением является вибрационный смеситель [2], имеющий плоское днище, вертикальный корпус с закрепленной на его внутренней поверхности перфорированной спиральной лопастью. На верхнем витке перфорированной лопасти установлены выгрузочный патрубок и подвижный отсекатель. Загрузочный бункер выполнен по форме цилиндра, наружная поверхность которого примыкает к лопасти, образуя желоб. В стенке бункера оппозитно расположены верхнее и нижнее отверстия для входа и выхода материала, а на дне соосно с ним вставка по форме тела вращения. В этом кольцевом желобе, образованном вставкой и цилиндром, у нижнего отверстия смонтирована заслонка с возможностью поворота.

Недостатком этого устройства является низкая скорость движения материала в кольцевом желобе между вставкой и стенкой загрузочного бункера, вызванная стесненными условиями и физикой процесса, что уменьшает производительность смесителя и ухудшает качество готового продукта.

Сложное пространственное движение всей конструкции создается совместными возвратно-поступательными ее колебаниями по вертикали и возвратно-вращательными в горизонтальной плоскости. Амплитуда колебания частей аппарата в горизонтальной плоскости прямо пропорциональна удалению их от его оси и равна нулю в центре, а вертикальная амплитуда одинакова для всех частей. Результирующая амплитуда каждой точки определяется сложением векторов этих амплитуд. На оси смесителя результирующий вектор имеет наименьшую величину и вертикальное направление, он удлиняется и становится положе к периферии. Т.е. угол вибрации, угол между результирующей амплитудой и горизонтом, изменяется от 90 о в центре до 0 о (теоретически) на периферии. В зоне малых амплитуд и углов вибрации больше 60 о создаются негативные условия для смешивания сыпучего материала и его движения. Поэтому установка на дне в центре загрузочного бункера вставки по форме тела вращения частично устраняет эту зону, но, сужая бункер, стесняет условия движения материала в образованном кольцевом пространстве. Это влечет за собой увеличение в нем высоты слоя с возникновением застойной зоны, что уменьшает производительность аппарата и качество готового продукта. Увеличение диаметра загрузочного бункера, как вариант решения проблемы, ведет к увеличению габарита вибрационного смесителя.

Техническим результатом является повышение производительности вибрационного смесителя и качества готового продукта без увеличения габарита конструкции. Он достигается устранением застойной зоны в загрузочном бункере путем закрепления на вставке спиральной лопасти, примыкающей к внутренней поверхности загрузочного бункера и образующей желоб, с наклоном в сторону движения материала. Лопасть состоит из одного или нескольких витков, причем все ее витки кроме нижнего имеют перфорацию.

На фиг.1 показан смеситель, общий вид; на фиг.2 - смеситель, вид сверху; на фиг.3 - дно загрузочного бункера со вставкой и лопастью, разрез А-А; на фиг.4 и 5 - варианты вставки со спиральной лопастью с наклоном в сторону движения материала.

Вибрационный смеситель содержит цилиндрический загрузочный бункер 1 с верхним 2 и нижним 3 отверстиями в стенке. Между отверстиями 2 и 3 на его внешней поверхности закреплен спиральный желоб 4 с перфорированными витками кроме нижнего, служащего днищем смесителя. На конце желоба 4, у верхнего отверстия 2, установлен выгрузочный патрубок 5 и подвижная заслонка 6. На дне 7 загрузочного бункера, расположенного на уровне нижнего отверстия 3, установлена соосно с ним цилиндрическая вставка 8, на которой закреплена спиральная лопасть 9, примыкающая к внутренней поверхности загрузочного бункера 1, с наклоном в сторону движения материала. На конце лопасти 9 у отверстия 3 находится неподвижная заслонка 10.

Лопасть 9 может состоять как из одного сплошного 11 витка (фиг.4), так и из нескольких (фиг.5). В этом случае, верхние витки выполняют перфорированными 12.

Устройство работает следующим образом.

При включении вибропривода, цилиндрический загрузочный бункер 1 с закрепленным на его внешней поверхности спиральным желобом 4 совершает сложное пространственное движение. Дисперсные ингредиенты подают в бункер 1 сверху. Между внутренней поверхностью загрузочного бункера 1 и вставкой 8 расположена лопасть 9, состоящая из одного или нескольких витков, которая имеет наклон в сторону движения материала. Под действием направленной вибрации, ингредиенты скатываются по лопасти 9 к отверстию 3 в стенке бункера 1. Ее наклон в сторону движения ингредиентов увеличивает скорость вибротранспортирования слоя, что, в свою очередь, при неизменном расходе материала и ширине лопасти не дает ему скапливаться в загрузочном бункере. Это ведет к повышению производительности аппарата. А просеивание ингредиентов через перфорацию верхних витков 12 (фиг.5) способствует их дополнительному предварительному смешиванию.

Отсекатель 10 способствует выходу ингредиентов через отверстие 3 на спиральный желоб 4, который имеет подъем в сторону движения материала.

В процессе вибродвижения по желобу 4 ингредиенты перемешиваются. Перфорация спирального желоба 4, возвращая часть материала с вышележащих витков на нижележащие, способствует усреднению его состава по высоте аппарата и, тем самым, интенсифицирует смешивание.

Отсекатель 6, установленный на верхнем витке у отверстия 2, разделяет материал на два потока: часть смеси идет к выгрузочному патрубку 5; другая - сбрасывается через отверстие 2 в загрузочный бункер 1 на рециркуляцию. Отсекателем 6 можно создавать периодический режим работы смесителя, полностью перекрывая выгрузочный патрубок 5 и направляя весь поток материала в загрузочный бункер. После заполнения аппарата необходимым количеством ингредиентов и последующим достижением смесью заданного качества, патрубок 5 открывают и выгружают готовый продукт.

Эксперименты показали, что закрепление на вставке спиральной лопасти, примыкающей к внутренней поверхности загрузочного бункера и образующей желоб, с наклоном в сторону движения материала позволило увеличить производительность вибрационного смесителя для широкого спектра сыпучих материалов на 20% и улучшить качество на 1%.

1. А.с. СССР №1674943 A1, кл. В 01 F 11/00, 07.09.1991, бюл. №33.

2. Патент РФ 2181664 С2, кл. B 28 С 5/04, опубл. 27.04.2002, бюл. №12.

Вибрационный смеситель, содержащий цилиндрический загрузочный бункер с верхним и нижним отверстиями в стенке, между отверстиями на его внешней поверхности закреплен спиральный желоб с перфорированными витками, кроме нижнего, на конце желоба у верхнего отверстия установлен выгрузочный патрубок и подвижная заслонка, на дне загрузочного бункера, расположенного на уровне нижнего отверстия, установлена соосно с ним вставка по форме тела вращения и неподвижная заслонка, отличающийся тем, что на вставке закреплена спиральная лопасть, состоящая из одного или нескольких витков, примыкающая к внутренней поверхности загрузочного бункера и образующая желоб с наклоном в сторону движения материала, причем все ее витки, кроме нижнего, имеют перфорацию.

Читайте также: