способ смешивания веществ и смеситель для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ смешивания веществ, включающий объединение потоков компонентов, отличающийся тем, что из каждого объединенного потока компонентов выделяют промежуточные объемы и смещают их относительно объединенных потоков с наложением на эти объемы выделенных промежуточных объемов из других объединенных потоков, из суммарных объемов формируют выходные подпотоки и объединяют их в результирующий поток.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что его осуществляют гравитационным методом.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждый из потоков одного компонента разделяют на входные подпотоки, которые объединяют с входными подпотоками других компонентов в объединенные потоки.

4. Способ по п.1 или 3, отличающийся тем, что объединение потоков компонентов осуществляют их перекрещиванием.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что промежуточные объемы компонентов выделяют из объединенных потоков периодически.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что наложение выделенных промежуточных объемов осуществляют последовательно на каждые предыдущие из каждых следующих объединенных потоков.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что промежуточные объемы компонентов выделяют из объединенных потоков с одновременным пополнением из каждого объединенного потока до выхода из зоны его действия.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что компоненты в промежуточных объемах перемешивают.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что последующие объединенные потоки подают в промежуточные объемы в противофазе направлению перемешивания в них компонентов.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что выходные подпотоки объединяют в результирующий поток последовательным наложением последующего выходного подпотока на предыдущий.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что выходные подпотоки объединяют в результирующий поток с одновременным их смешиванием.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что смешивают сыпучие и жидкие компоненты.

13. Смеситель, содержащий бункеры с течками и корпус с выходным отверстием, отличающийся тем, что течки различных компонентов объединены, в корпусе размещена турбина, ось которой расположена поперечно направлению потоков компонентов из объединенных течек.

14. Смеситель по п.13, отличающийся тем, что течки каждого компонента разделены на секции.

15. Смеситель по п.13, отличающийся тем, что выпускные отверстия секций течек одного компонента объединены попарно с секциями течек другого компонента через их боковые стенки.

16. Смеситель по п.13, отличающийся тем, что течки жидкого компонента размещены по периметру верхней части течек одного из сыпучих компонентов и/или по периметру выходного отверстия корпуса и снабжены форсунками.

17. Смеситель по п.13, отличающийся тем, что в корпусе размещена с возможностью вращения в сторону, противоположную вращению турбины, дополнительная турбина, ось которой расположена поперечно одному из объединенных потоков, а ее выход направлен в центральную часть турбины.

18. Смеситель по п.17, отличающийся тем, что дополнительная турбина установлена соосно турбине.

19. Смеситель по п.13 и 17, отличающийся тем, что обе турбины снабжены ограничительными дисками со стороны стенок корпуса.

20. Смеситель по п.13, отличающийся тем, что лопатки турбины закреплены на ограничительном диске и расположены под углом к нему.

21. Смеситель по п.13, отличающийся тем, что лопатки турбины выполнены выпуклыми на периферии и вогнутыми у основания по направлению вращения турбины.

22. Смеситель по п. 17, отличающийся тем, что лопатки дополнительной турбины закреплены на ограничительном диске под углом к нему и размещены по образующей усеченного конуса, закрепленного основанием на ограничительном диске.

23. Смеситель по п.13, отличающийся тем, что выпускные отверстия течек объединенных потоков сыпучих компонентов размещены с различным смещением относительно вертикальной плоскости, в которой лежит ось турбины, по направлению ее вращения и расположены рядом по ширине турбины.

24. Смеситель по п.13, отличающийся тем, что выпускное отверстие течки, направленной на дополнительную турбину, размещено по другую сторону относительно вертикальной плоскости, в которой лежит ось турбин, по направлению ее вращения.

25. Смеситель по п.13, отличающийся тем, что на периферии ограничительного диска турбины установлены рассекатели.

26. Смеситель по п.13, отличающийся тем, что в нижней части корпуса размещены рассекатели результирующего потока смеси.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к способам и устройствам для приготовления многокомпонентных смесей из сыпучих и жидких веществ гравитационным методом и может быть использовано в различных областях промышленности (химической, пищевой, фармацевтической, сельскохозяйственной, стройматериалов) и, в частности для непрерывного приготовления однородных многокомпонентных гомогенизированных композиционных взрывчатых смесей для их использования в горно- и угледобывающей промышленности.

Уровень техники

Известно, что качество сыпучего материала и смесей сыпучих материалов во многом определяется равномерностью свойств по всей массе смеси.

Известно "Устройство для смешивания твердых частиц" по описанию изобретения к авторскому свидетельству СССР N 1110480 по классу В 01 F 3/18 с приоритетом 28/02/83, опубликованному 30/08/84 в бюллетене N 32.

Данным устройством реализуется процесс перемешивания двух компонентов с использованием классического способа смешивания компонентов с помощью механического смесителя роторного типа в замкнутом объеме.

Недостатками данного устройства являются:

- неоднородность свойств результирующей смеси в связи с недостаточным усреднением состава смеси;

- наличие роторов с принудительным вращением с помощью электропривода;

- повышенная опасность его использования для приготовления смесей взрывчатых веществ;

- низкая производительность устройства, связанная с дискретной загрузкой компонентов в смесительную камеру и выгрузкой из нее готовой смеси и значительное время от начала до окончания процесса смешивания.

Известны способы и устройства для гравитационного смешивания сыпучих компонентов, включающие раздельную подачу различных компонентов, объединение, деление, замедление их потоков, в которых компоненты подаются одним потоком, а выходят в виде множества мелких потоков, сдвинутых во времени, суммарная масса которых более равномерна в каждую единицу времени.

Например, известен "Способ непрерывного получения смеси сыпучих материалов и установка для его осуществления" по описанию изобретения к авторскому свидетельству СССР N 1484365 по классу В 01 F 15/04 с приоритетом 29/12/86, опубликованному 07/06/89 в бюллетене N 21.

В нем реализуется процесс смешивания двух различных компонентов с использованием гравитационного метода путем регулирования соотношения смешиваемых компонентов с помощью подвижной манжеты.

Недостатком данного способа является неоднородность состава смеси в связи с ограниченными возможностями перемешивания компонентов и их усреднения, связанными с небольшим временем осуществления процесса смешивания и ограниченными средствами смещения потоков во времени, а также необходимость регулировок взаимодействия узлов установки в процессе ее работы.

Наиболее близким к настоящему изобретению является "Гравитационный смеситель" по описанию изобретения к авторскому свидетельству СССР N 484888 по классу В 01 F 13/00 с приоритетом 11/12/72, опубликованному 25/09/75 в бюллетене N 35.

В нем используется гравитационный принцип смешивания сыпучих компонентов, поступающих из бункеров, с применением подсоса атмосферного воздуха потоками сыпучих компонентов и принудительным вибрированием потоков компонентов, включающем деление, объединение и замедление потоков компонентов.

Данный смеситель имеет следующие недостатки:

- неоднородность состава результирующей смеси в связи с ограниченными возможностями усреднения смеси, обусловленными прямоточной конструкцией смесителя;

- большие габариты по вертикали;

- недостаточная производительность;

- открытая конструкция.

Сущность изобретения

Технической задачей настоящего изобретения является создание способа и устройства смешивания веществ, совмещающие в себе преимущества роторных и гравитационных типов смесителей для приготовления смесей сыпучих и жидких материалов (в том числе взрывчатых смесей) с улучшенными характеристиками качества смеси, а дополнительно для взрывчатых смесей - способа и устройства, обеспечивающих уменьшение габаритов смесителя, увеличение его производительности и безопасного в использовании непосредственно на месте потребления конечного продукта.

Поставленная техническая задача решается, тем, что в способе смешивания, включающем объединение потоков компонентов, из каждого объединенного потока компонентов выделяют промежуточные объемы и смещают их относительно объединенных потоков с наложением на эти объемы выделенных промежуточных объемов из других объединенных потоков, из суммарных объемов формируют выходные подпотоки и объединяют их в результирующий поток.

Указанный способ осуществляют гравитационным методом, т.е. используют инерцию падения потоков компонентов для эволюций с этими потоками и получения конечного продукта - смеси.

Каждый из потоков одного компонента разделяют на входные подпотоки, которые объединяют с входными подпотоками других компонентов в объединенные потоки.

Первоначальное объединение потоков различных компонентов осуществляют путем их перекрещивания для получения предварительно смешанных объединенных потоков компонентов, что обеспечивает и усреднение смеси на данном этапе.

Формирование промежуточных объемов из первоначально смешанных объединенных потоков компонентов обеспечивает задержку их истечения по времени в каждом потоке, по отношению к другим потокам и в целом, а также усреднение состава смеси.

Промежуточные объемы компонентов выделяют из объединенных потоков периодически, что обеспечивает регулярность процесса смешивания и усреднения смеси.

Наложение выделенных промежуточных объемов осуществляют последовательно на каждые предыдущие из каждых следующих объединенных потоков, что обеспечивает лучшие условия смешивания и усреднения смеси.

Промежуточные объемы компонентов выделяют из объединенных потоков с одновременным пополнением из каждого объединенного потока до выхода из зоны его действия, что обеспечивает наложение каждого из объединенных потоков на начальные их объемы и обеспечивает усреднение состава смеси на этом этапе.

Компоненты в промежуточных объемах перемешивают, что обеспечивает улучшение качества смеси за счет усреднения смеси на этом этапе.

Последующие объединенные потоки подают в промежуточные объемы в противофазе направлению перемешивания в них компонентов, что обеспечивает лучшие условия для более тщательного смешивания компонентов.

Выходные подпотоки из каждого промежуточного суммарного объема объединяют в результирующий поток последовательным наложением последующего подпотока на предыдущий при одновременном их смешивании, что увеличивает продолжительность цикла усреднения свойств смеси и дополнительно улучшает ее качество.

Смешивают сыпучие и жидкие компоненты, что обеспечивает формирование смеси с высокими качественными характеристиками.

Заявляемый способ реализуется устройством - смесителем, который обеспечивает условия выполнения последовательности операций способа для достижения требуемого технического результата.

В смесителе, содержащем бункеры различных компонентов с течками и корпус с выходным отверстием, течки различных компонентов объединены, в корпусе размещена турбина, ось которой расположена поперечно направлению потоков компонентов из объединенных течек.

Течки каждого компонента разделены на секции, что обеспечивает первоначальное разделение потоков из бункеров.

Выпускные отверстия секций течек одного компонента объединены попарно с секциями течек другого компонента через их боковые стенки, что обеспечивает предварительное смешивание различных компонентов.

Течки жидкого компонента размещены по периметру верхней части течек одного из сыпучих компонентов и/или по периметру выходного отверстия корпуса и снабжены форсунками, что обеспечивает равномерное распределение жидких компонентов в объеме сыпучих компонентов.

В корпусе размещена дополнительная турбина, с возможностью вращения в сторону, противоположную вращению турбины, ось которой расположена поперечно одному из объединенных потоков и смещена относительно него, а ее выход направлен в центральную часть турбины.

Функция дополнительной турбины в том, что она обеспечивает дополнительное перемешивание и усреднение одного из потоков компонентов и направление его в определенную часть турбины.

Дополнительная турбина установлена соосно турбине, что обеспечивает компактность и простоту устройства.

Обе турбины снабжены ограничительными дисками со стороны стенок корпуса для предотвращения просыпания компонентов.

Лопатки турбины закреплены на ограничительном диске и расположены под углом к нему, что устраняет просыпание компонентов из турбины и улучшает условия смешивания компонентов в выделенных объемах.

Лопатки турбины выполнены выпуклыми на периферии и вогнутыми у основания по направлению вращения турбины, что обеспечивает улучшение смешивания компонентов.

Лопатки дополнительной турбины закреплены на ограничительном диске под углом к нему и размещены вдоль образующей усеченного конуса с основанием на ограничительном диске.

Выпускные отверстия течек объединенных потоков сыпучих компонентов размещены с различным смещением относительно вертикальной плоскости, в которой лежит ось турбины, по направлению ее вращения и расположены рядом по ширине турбины, что обеспечивает улучшение условий смешивания компонентов и усреднение смеси.

Выпускное отверстие течки, направленной на дополнительную турбину размещено по другую сторону относительно вертикальной плоскости, в которой лежит ось турбин, по направлению ее вращения, что обеспечивает улучшение условий смешивания компонентов и усреднение смеси в одном из потоков компонентов, а также обеспечивает подачу одного из потоков компонентов в определенную часть турбины.

На периферии ограничительного диска турбины установлены рассекатели, обеспечивающие условия усреднения смеси на этом этапе.

В нижней части корпуса размещены рассекатели результирующего потока смеси, улучшающие усреднение смеси.

Совокупность приведенных существенных признаков устройства обеспечивает множественность эволюций с компонентами, благодаря конфигурации течек, обеспечению движения компонентов вначале к центру турбины, а затем от центра (на высыпание), встречными направлениями потоков в турбине и рассеиванием выходных подпотоков с лопаток турбины, что приводит к интенсификации процесса смешивания, выравниванию и снижению колеблемости (уменьшению дисперсии) массового соотношения компонентов в смеси в длительном периоде на коротком отрезке длины и, тем самым, возможность достижения предъявляемых требований по качеству смеси.

Перечень фигур чертежей

В дальнейшем предлагаемое изобретение поясняется описанием конкретного, но не ограничивающего настоящее изобретение, примера осуществления устройства для реализации способа приготовления смесей на примере изготовления взрывчатой смеси.

На представленных графических материалах схематически изображен смеситель.

На фиг. 1 - смеситель во фронтальной проекции;

на фиг. 2 - смеситель в боковой проекции;

на фиг. 3 - вид на смеситель сверху;

на фиг. 4 - вид на дополнительную турбину во фронтальной проекции смесителя.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Осуществление заявляемого способа показано на примере изготовления взрывчатой смеси и может быть реализовано с помощью смесителя, обеспечивающего выполнение операций способа в их последовательности для достижения конечного результата.

Сущность заявляемого способа заключается в эволюциях с потоками компонентов, а именно, сыпучих - селитры и угля и жидкого - дизельного топлива.

Качество смеси характеризуется равномерным распределением компонентов в объеме смеси и количественным соотношением частиц различных компонентов в объеме смеси, что достигается усреднением состава смеси.

Данный способ реализует получение взрывчатой смеси с высокими качественными характеристиками, благодаря поэтапным эволюциям с потоками компонентов по мере их естественного истечения по гравитационным законам из бункеров.

На первом этапе осуществляют разделение потока из бункера одного компонента (селитры) на входные подпотоки, которые затем объединяют с входными подпотоками другого компонента (угля) в объединенные потоки путем перекрещивания подпотоков различных компонентов, что приводит к их предварительному смешиванию.

Затем из каждого объединенного потока периодически выделяют промежуточные объемы смеси и смещают их относительно этого потока, тем самым, осуществляя задержку истечения смеси во времени в этом потоке.

Затем на каждый выделенный промежуточный объем из одного объединенного потока накладывают выделенный объем из следующего объединенного потока и этот суммарный объем смещают относительно данного и предыдущего объединенных потоков, что обеспечивает многократный сдвиг во времени как по отношению к каждому объединенному потоку, так и по отношению к другим объединенным потокам.

В результате получают суммарные промежуточные объемы смеси и из каждого суммарного промежуточного объема формируют выходные подпотоки, которые объединяют в результирующий поток.

Выделение промежуточных объемов компонентов из объединенных потоков производят с их одновременным пополнением из каждого объединенного потока до выхода из зоны его действия, т. к. каждый объединенный поток имеет определенное сечение.

Компоненты в каждом из промежуточных объемов перемешивают, что обеспечивает равномерность распределения частиц компонентов в объеме смеси.

Каждый последующий объединенный поток относительно первоначального подают в промежуточные объемы в противофазе направлению перемешивания в них компонентов, что улучшает условия смешивания компонентов и их усреднение.

Выходные подпотоки объединяют в результирующий поток смеси последовательным наложением последующего выходного подпотока на предыдущий, что дополнительно улучшает условия смешивания компонентов и их усреднение.

И, наконец, выходные подпотоки одновременно с наложением окончательно смешивают и в результате получают смесь необходимого, заранее заданного качества.

Добавление в сыпучие компоненты (селитра и уголь) жидкого компонента (дизельное топливо) осуществляют на любом этапе эволюций с сыпучими компонентами.

Возможность осуществления приведенных операций и их последовательности в заявляемом способе подтверждается реализующем его заявляемом устройстве - смесителе.

Смеситель, в данном случае для приготовления взрывчатых смесей, представляет собой пример его наилучшей реализации, но не исчерпывает всех возможных конкретных разновидностей его практического осуществления.

Обратимся к фиг. 1, на которой изображен смеситель согласно изобретению.

Смеситель состоит из корпуса 1 с выходным отверстием в нижней части, в верхней части которого размещены бункеры 2 и 3 различных сыпучих компонентов (в данном случае их два, один для селитры 2, а другой - для угля 3).

Фракции селитры и угля имеют размеры, хорошо известные специалистам в данной области техники.

Бункеры 2 и 3 плотно примыкают друг к другу по одной общей стенке.

В корпусе 1 размещены течки селитры, разделенные на три секции - 4, 5 и 6, и течки угля, также разделенные на три секции - 7, 8 и 9, а также инжекционный коллектор 10 с форсунками 11, распределенными по периметру верхней части секций 4, 5 и 6 течек селитры, для подачи жидкого компонента - дизельного топлива.

Выходное отверстие бункера 2 селитры является одновременно входным отверстием для секций 4, 5 и 6 течек селитры, которые расположены в ряд и плотно примыкают друг к другу по соседним стенкам.

Выходное отверстие бункера 3 угля является одновременно входным отверстием для секций 7, 8 и 9 течки угля, которые расположены в ряд и плотно примыкают друг к другу по соседним стенкам.

Группа входных отверстий секций 4, 5 и 6 течки селитры расположена параллельно группе входных отверстий секций 7, 8 и 9 течки угля и плотно примыкает к ней, причем входное отверстие секции 4 течки селитры расположено рядом с входным отверстием секции 7 течки угля, входное отверстие секции 5 течки селитры рядом с входным отверстием секции 8 течки угля и входное отверстие секции 6 течки селитры рядом с входным отверстием секции 9 течки угля.

Таким образом, образованы примыкающие друг к другу пары (4-7, 5-8, 6-9) секций течек селитры и угля.

Выходные отверстия секций 7, 8 и 9 течек угля введены в отверстия стенок соответственно секций 4, 5 и 6 течек селитры таким образом, что подпотоки угля и селитры перекрещиваются и образуют объединенные потоки смеси компонентов из секций 4, 5 и 6 течек селитры (для удобства в дальнейшем будем называть их секциями течек селитры, подразумевая истечение из них объединенных потоков смеси угля, селитры и дизельного топлива).

Конструкция инжекционного коллектора 10 с форсунками 11 хорошо известна специалистам в данной области техники и поэтому на чертежах не раскрывается.

На оси 12, размещенной в корпусе 1 поперек направлению объединенных потоков компонентов из секций 4, 5 и 6 течек селитры и смещенной относительно них, установлены с возможностью вращения в противоположные стороны турбина 13 с лопатками 14 и ограничительным диском 15 и дополнительная турбина 16.

Установка турбины 13 и дополнительной турбины 16 на оси 12, с возможностью их вращения в противоположные стороны, может быть реализована с помощью различных конструктивных решений, хорошо известных специалистам в данной области техники, и поэтому на чертежах не раскрывается.

Турбина 13 имеет радиально размещенные лопатки 14, жестко закрепленные под углом (2-5 градусов) на ограничительном диске 15, расположенном со стороны стенки корпуса 1.

Лопатки 14 турбины 13 выполнены выпуклыми на периферии и вогнутыми у основания по направлению вращения турбины 13, для обеспечения условий лучшего перемешивания компонентов.

Ограничительный диск 15 имеет диаметр, больший, чем удвоенная длина лопатки 14, для предотвращения просыпания компонентов.

На ограничительном диске 15 турбины 13, по его периферии, между лопатками 14 размещены рассекатели 17.

В нижней части корпуса 1 размещены рассекатели 18.

Выходное отверстие секции 4 течки селитры имеет большее смещение, относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось 12, чем выходное отверстие секции 5 течки селитры, также смещенное относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось 12, для обеспечения вращения турбины 13.

Выходное отверстие секции 6 течки селитры смещено в сторону, противоположную смещению выходных отверстий секций 4 и 5 течки селитры, относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось 12, для обеспечения вращения дополнительной турбины 16 в сторону, противоположную вращению турбины 13.

Обратимся к фиг. 2, представляющей собой фронтальную проекцию фиг. 1, на которой показаны упомянутые на фиг. 1 элементы смесителя.

Секции 4, 5 и 6 течки селитры расположены в ряд по ширине корпуса 1 смесителя, причем секции 4 и 5 расположены рядом по ширине турбины 13, а секция 6 смещена и расположена над дополнительной турбиной 16.

Обратимся к фиг. 3, на которой изображен вид сверху на смеситель и показаны течки 4, 5, и 6 селитры, течки 7, 8 и 9 угля и коллектор 10 с форсунками 11 дизельного топлива.

Обратимся к фиг. 4, на которой изображена дополнительная турбина 16, размещенная на оси 12.

Дополнительная турбина 16 имеет радиально размещенные лопатки 19, жестко закрепленные под углом на ограничительном диске 20, расположенном со стороны стенки корпуса 1 и жестко закрепленные на образующей усеченного конуса 21.

Такая конструкция дополнительной турбины 16 обеспечивает деление объединенного потока из секции 6 течки селитры, смешивание компонентов и направление выделенных промежуточных объемов в центральную часть турбины 13.

Смеситель работает следующим образом.

Из предварительно загруженных бункеров селитры 2 и угля 3 через открытые шиберы, конструкция которых хорошо известна специалистам в данной области техники (на чертеже не показаны) указанные компоненты распределяются по секциям течек 4, 5 и 6 селитры и секциям 7, 8 и 9 угля (см. фиг. 1, 2 и 3) и, протекая под действием сил гравитации через указанные течки, смешиваются на 1-м этапе, путем перекрещивания их потоков.

На этом же этапе добавляется в селитру дизельное топливо, которое из инжекционного коллектора 10 через форсунки 11 подается в секции 4, 5 и 6 течки селитры и равномерно распределяется в потоке селитры, а затем и в объединенном потоке смеси селитры и угля.

Затем объединенные потоки из секций 4 и 5 течки селитры поступают на турбину 13, а из секции 6 течки селитры - на дополнительную турбину 16.

Поступление объединенных потоков смеси селитры, угля и дизельного топлива на турбину 13 и дополнительную турбину 16 происходит одновременно, но для удобства описания процесс эволюций с объединенными потоками будет представлен в виде последовательности отдельных процедур по каждому объединенному потоку.

Так как выходные отверстия секций 4 и 5 течки селитры смещены относительно оси 12 вращения турбины 13, (на фиг. 1 - против часовой стрелки), причем выходное отверстие секции 4 течки селитры смещено дальше относительно оси 12 (вертикальной плоскости, проходящей через ось 12), то объединенные потоки из секций 4 и 5 течки селитры, падая на лопатки 14 турбины 13, вращают последнюю (на фиг. 1 - против часовой стрелки).

Лопатки 14 при вращении турбины 13 пересекают объединенные потоки смеси и периодически выделяют из них промежуточные объемы в пространстве между соседними лопатками 14, вначале из секции 5 течки селитры, а затем из секции 4 течки селитры.

Промежуточные объемы пополняются объединенными потоками из секций 4 и 5 течки селитры до выхода из зон действия каждого объединенного потока, ограниченных размерами выходных отверстий секций 4 и 5 течки селитры.

Объединенные потоки делятся рассекателями 17, закрепленными на периферии ограничительного диска 15 между лопатками 14.

Так как выходное отверстие секции 6 течки селитры смещено относительно оси 12 (вертикальной плоскости, проходящей через ось 12) вращения дополнительной турбины 16 (на фиг. 1 - по часовой стрелке), то объединенный поток поступает на периферию лопаток 19 и вращает дополнительную турбину 16 в направлении (на фиг. 1 - по часовой стрелке), противоположном направлению вращения турбины 13.

В результате вращения дополнительной турбины 16 объединенный поток из секции 6 течки селитры периодически делится каждой последующей лопаткой 19 на промежуточные объемы смеси компонентов, которые смещаются по образующей конуса 21 в пределах, ограниченных соседними лопатками 19, одновременно перемешиваясь в каждом объеме за счет вращения дополнительной турбины 16 и пополнения смеси из секции 6 течки селитры до выхода из зоны действия объединенного потока, ограниченной размерами выходного отверстия секции 6 течки селитры.

Далее, из каждого промежуточного объема, ограниченного соседними лопатками 19 смесь поступает в центральную часть турбины 13 и заполняет часть пространства между соседними лопатками 14 турбины 13, одновременно перемещаясь по плоскости лопаток 14 (в связи с тем, что они имеют наклон, угол которого показан на фиг. 2).

Так как турбина 13 вращается в направлении, противоположном направлению вращения дополнительной турбины 16, а лопатки 14 турбины 13 имеют вогнутый профиль у своего основания, т.е. в центральной части турбины 13, то потоки смеси, стекающие из дополнительной турбины 16, попадают в вогнутую часть лопаток 14.

Так как лопатки 14 турбины 13 имеют выпукло-вогнутую геометрию, то поступающие в пространство между лопатками 14 массы компонентов объединенных потоков, делясь на рассекателях 17 и, стекая по поверхностям лопаток 14, перемещаются навстречу друг другу и уже имеющимся в пространстве между лопатками 14 объемам смеси, поступившим из дополнительной турбины 16, которые перемещаются в процессе вращения турбины 13.

При вращении турбины 13 на промежуточный объем, ранее выделенный из объединенного потока секции 6 течки селитры, наложенного на него объединенного потока секции 5 течки селитры, накладываются массы объединенного потока из секции течки 4 селитры, массы которого сползают по наклонной поверхности лопаток 14, к ограничительному диску 15. При этом происходит интенсивное перемешивание компонентов в каждом объеме между лопатками 14 турбины 13, улучшающее качество смеси.

Далее, при вращении турбины 13 промежуточные объемы, размещенные между лопатками 14 смещаются относительно потоков из секций 4 и 5 течек и выходят из зон их действия. При этом смешивание компонентов в них продолжается за счет перемещения масс по криволинейным поверхностям лопаток 14 в сторону их края.

При достижении суммарной массой компонентов края лопатки 14 она начинает постепенно высыпаться из промежуточного объема и, по мере вращения турбины 13, полностью высыпается из промежуточного объема.

При этом на каждый выходной подпоток из предыдущего промежуточного объема накладывается выходной подпоток из следующего промежуточного объема. В результате эти подпотоки смешиваются в результирующий поток смеси, который делится рассекателями 18 и поступает в виде готовой взрывчатой смеси в выходное отверстие корпуса 1.

Далее готовая смесь может быть упакована для хранения и транспортировки, а может поступать в зарядное устройство или непосредственно в скважину.

Геометрические параметры узлов и элементов узлов, их взаимное расположение, объемы, направления и скорости истечения потоков выбраны на основании математических расчетов по методикам, хорошо известным специалистам в данной области техники и окончательно подбираются при макетировании и натурных испытаниях смесителя.

Приведенное описание работы смесителя относится к гравитационной схеме смесителя, однако, вращение турбины 13 и дополнительной турбины 16 может быть осуществлено и принудительным образом, например, с помощью электропривода, варианты конструкции которого хорошо известны специалистам в данной области техники.

Добавление жидкого компонента может быть осуществлено не только в верхней части смесителя 1, а также в его средней и/или нижней части.

Конструктивные решения, обеспечивающие возможность указанного размещения инжекционного коллектора 10 дизельного топлива, не вызывают проблем у специалистов в данной области техники.

Заявляемый смеситель обеспечивает возможность приготовления взрывчатой смеси с высокими техническими характеристиками из сыпучих и жидких компонентов, благодаря множественным эволюциям с потоками компонентов в пространстве и во времени, что создает, при прохождении ими путей разной длины и слиянии их в иной последовательности, комбинированием направлений времени и скорости объемов со смещением, перераспределения и выравнивания скоростей потоков компонентов, условия для интенсивного перемешивания и усреднения компонентов до получения результирующей смеси с равномерно распределенными частицами компонентов в общем объеме смеси.

Таким образом, заявляемый смеситель представляет собой функционально законченный моноблок с самоуравновешенной системой, обеспечивающий увеличение производительности, увеличение продолжительности технологического цикла усреднения свойств смеси при минимальных габаритах, его размещение в непосредственной близости от места использования при заряжании скважин и проведении взрывов на разрезах открытой добычи полезных ископаемых.