смеситель сыпучих материалов периодического действия

Формула изобретения

Смеситель сыпучих материалов периодического действия, содержащий цилиндрический бункер с коническим днищем, загрузочное и выгрузное устройства, вертикальный шнек, размещенный в кожухе концентрично цилиндрическому бункеру, скатную поверхность, закрепленную в верхней части кожуха, питатель, отличающийся тем, что на скатной поверхности, образующей кольцевой зазор с цилиндрическим бункером, выполнены отверстия с различными радиальным смещением (R _i) и угловыми размерами ( _i) так, что их размеры и количество (n_i ) в кольцевых (i-х) рядах определяются соотношениями:



где k - число кольцевых рядов отверстий, при этом на задней кромке каждого отверстия установлены отбойные пластины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к смесителям и может быть использовано для смешения сыпучих материалов в комбикормовой промышленности.

Известен смеситель нанопорошков с сыпучими материалами (патент РФ № 2333032, кл. В01F 3/18, 2008 г.), включающий цилиндрический корпус с коническим днищем, загрузочное и выгрузное устройства, роторный разбрасыватель, инжектор подачи нанопорошка, форсунку.

Недостатком известного смесителя является низкое качество смешения компонентов из-за отсутствия операции механического перемешивания при случайном формировании падающего потока сыпучего материала и нерегламентированного распределения нанопорошка форсункой по объему смесителя.

Известен смеситель сыпучих материалов периодического действия (патент РФ № 2392041, кл. В01F 3/18, 2010 г.), содержащий корпус, внутри которого размещен шнек с конической и цилиндрической частями по конфигурации корпуса, камера смешения с конической поверхностью, на которой расположены отверстия равного диаметра, загрузочное и выгрузное устройства.

Недостатками известного смесителя являются: ограниченная технологическая надежность смесителя из-за несогласованности процессов подачи материала к конической перфорированной поверхности (подача осуществляется непрерывно) и отводом материала через отверстия в конической поверхности (процесс отвода прерывистый по времени, когда совмещаются отверстия) - в результате в верхней части корпуса напрессовывается сыпучий материал; ограниченная производительность смесителя, так как камера смешения размещена внутри кожуха, который является валом шнека, размеры которого ограничены.

Известен смеситель (патент РФ № 2217226, кл. В01F 7/24, 15/02, 2003 г.), содержащий цилиндрический бункер с коническим днищем, загрузочное и выгрузное устройства, шнек, размещенный в кожухе, усреднительную скатную поверхность в виде усеченного конуса (выбран в качестве прототипа).

Недостатком известного смесителя является низкое качество смешения компонентов сыпучих материалов из-за того, что усреднительная скатная поверхность подает сыпучий материал после каждого цикла смешения его шнеком в один кольцевой объем цилиндра. При повторных циклах смешения к шнеку подается материал из других кольцевых объемов цилиндрического бункера, где компоненты сыпучих материалов в предыдущих циклах не смешивались, поэтому в объем конического днища (зону захвата сыпучего материала шнеком) поступают слои с различным содержанием смешиваемых компонентов, что удлиняет продолжительность процесса смешения при заданных показателях качества процесса.

Цель изобретения - повышение интенсивности смешения компонентов сыпучих материалов.

Поставленная цель достигается тем, что смеситель сыпучих материалов периодического действия, содержащий цилиндрический бункер с коническим днищем, загрузочное и выгрузное устройства, вертикальный шнек, размещенный в кожухе концентрично цилиндрическому бункеру, скатную поверхность, закрепленную в верхней части кожуха, питатель, согласно изобретению на скатной поверхности, образующей кольцевой зазор с цилиндрическим бункером, выполнены отверстия с различными радиальным смещением (R_i) и угловыми размерами ( _i) так, что их размеры и количество (n_i ) в кольцевых (i-ых) рядах определяются соотношениями:

где k - число кольцевых рядов отверстий, при этом на задней кромке каждого отверстия установлены отбойные пластины.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фигуре 1 показан общий вид смесителя сыпучих материалов периодического действия, на фигуре 2 - вид А на фигуре 1.

Смеситель сыпучих материалов периодического действия содержит цилиндрический бункер 1 с коническим днищем 2, загрузочное 3 и выгрузное 4 устройства, шнек 5, размещенный в кожухе 6, скатную поверхность 7 с отверстиями 8 и отбойными пластинами 9, питатель 10.

Смеситель сыпучих материалов периодического действия работает следующим образом. Основной компонент смеси поступает в цилиндрический бункер 1 через загрузочное устройство 3, а премиксы загружают в питатель 10. Основной компонент смеси через отверстие 8 скатной поверхности 7 и кольцевой зазор между скатной поверхностью 7 и цилиндрическим бункером 1 поступает в объем конического днища 2. Затем шнек 5 захватывает премиксы из питателя 10 и основной компонент смеси из объема конического днища 2 и подает их вверх по кожуху 6. Далее компоненты смеси поступают на скатную поверхность 7, выполненную в виде усеченного конуса, и по ее образующим через отверстия 8 отводятся в кольцевые объемы цилиндрического бункера 1, где в верхних слоях сыпучего материала формируются предварительно смешанные компоненты. По мере отбора сыпучего материала из объема конического днища 2 шнеком 5 предварительно смешанные компоненты проседают вниз, доходят до зоны захвата сыпучего материала шнеком 5 и вновь подаются на скатную поверхность 7. Далее процесс повторяется до получения смеси компонентов заданного качества, после чего готовую смесь выводят из смесителя сыпучих материалов периодического действия через выгрузное отверстие 4.

Кольцевой зазор между скатной поверхностью 7 и цилиндрическим бункером 1 облегчает загрузку последнего и обеспечивает отвод части сыпучего материала со скатной поверхности 7 в процессе смешивания. Отверстия 8 на скатной поверхности 7 обеспечивают равномерное распределение предварительно смешанных компонентов сыпучих материалов по кольцевым объемам цилиндрического бункера 1. Величины кольцевых объемов бункера 1 равной радиальной толщины пропорциональны величинам их удаления (R_i) от оси вращения шнека 5. Это соотношение кольцевых объемов обеспечивается числом отверстий 8, находящимся над каждым кольцевым объемом, и их угловыми размерами, которые должны быть пропорциональны радиусам R_i. Отбойные пластины 9, установленные на задних кромках каждого отверстия 8, обеспечивают заданную регламентацию отводимых потоков смешиваемых компонентов сыпучих материалов со скатной поверхности 7 в кольцевые объемы цилиндрического бункера 1, исключая перелет частиц сыпучего материала. Равномерное распределение предварительно смешенных компонентов по сечению цилиндрического бункера 1 позволяет ускорить технологический процесс при заданном уровне его качества.