RU2198094C1

RU2198094C1 - Mixer

Info

Publication number: RU2198094C1
Application number: RU2002103949/03A
Authority: RU
Inventors: В.А. Сумарук; Е.А. Хохлов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Владес"
Priority date: 2002-02-18
Filing date: 2002-02-18
Publication date: 2003-02-10

Abstract

FIELD: construction industry. SUBSTANCE: mixer has toroidal casing with closed circumference, charging and discharge branch pipes, working tool made in the form of propeller and located inside casing, and drive for rotating working tool. Working tool has blades, carrier disk and shaft. Shaft of working tool is immovable with respect to mixer casing. Carrier disk is positioned radially of mixer working cavity. Propeller blades are positioned at regular angle of attack. Charging and discharge branch pipes of mixer are respectively arranged forward and rearward of propeller, in the direction of flow of material under treatment procedure. Locking and adjusting device is positioned between branch pipes and equipped with air discharge branch pipe arranged on charging branch pipe. EFFECT: increased efficiency, simplified construction and improved quality of construction materials prepared by means of mixer. 1 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, а именно к смесителям, применяемым в производстве строительных материалов и конструкций, в частности, для обработки растворов и смесей из сыпучих, вязких и жидких компонентов. The invention relates to construction, namely to mixers used in the production of building materials and structures, in particular, for processing solutions and mixtures of bulk, viscous and liquid components.

Известно устройство для приготовления высококонцентрированной вяжущей суспензии, содержащее цилиндрический вертикально установленный корпус с приемной воронкой в верхней части и раструбом в нижней части. Внутри корпуса вдоль его оси установлены с возможностью вращения шнековый рабочий орган и конус. В кольцевом зазоре между внешней поверхностью конуса и внутренней поверхностью раструба корпуса устройства свободно установлены веретенообразные элементы, направленные своими вершинами к основанию устройства (см., например, патент РФ 2053883, М.Кл.⁶ В 28 С 1/16, опублик. 1996).A device for the preparation of highly concentrated binder suspension containing a cylindrical vertically mounted housing with a receiving funnel in the upper part and a bell in the lower part. Inside the housing along its axis, a screw working element and a cone are mounted for rotation. In the annular gap between the outer surface of the cone and the inner surface of the socket of the device casing, spindle-shaped elements are freely installed, directed with their vertices towards the base of the device (see, for example, RF patent 2053883, M.C. ⁶ B 28 C 1/16, published. 1996) .

Основными недостатками указанного известного устройства являются его большие габариты по высоте, низкая производительность и повышенная вибрационность. The main disadvantages of this known device are its large dimensions in height, low productivity and increased vibration.

Наиболее близким решением к предлагаемому по технической сути и достигаемому результату является смеситель, включающий замкнутый по окружности торообразный корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, установленные в рабочей полости корпуса два рабочих органа, каждый из которых выполнен в виде подвижного вокруг центральной оси корпуса пропеллера (одинарного или сдвоенного) с несущим диском и подвижным валом, и привод вращения рабочего органа, при этом лопасти пропеллера установлены с изменяемым углом атаки (см., например, патент РФ 2120374, М.Кл.⁶ В 28 С 5/16, опублик. 1998) - прототип.The closest solution to the proposed technical essence and the achieved result is a mixer comprising a circumferentially closed toroidal casing with loading and unloading nozzles, two working bodies installed in the working cavity of the casing, each of which is made in the form of a propeller movable around the central axis of the casing (single or double) with a bearing disk and a movable shaft, and a rotational drive of the working body, while the propeller blades are installed with a variable angle of attack (see, for example, RF patent 2120374, M.C. ⁶ B 28 C 5/16, published. 1998) - prototype.

Основным недостатком вышеописанного смесителя-прототипа является низкая производительность в связи в невозможностью его применения в непрерывном технологическом процессе, т.к. в его рабочей торообразной полости не происходит направленного напорного движения обрабатываемого материала от загрузочного патрубка к разгрузочному, обеспечивающего транспортировку смеси в процессе ее выгрузки из смесителя без применения дополнительных средств и без остановки рабочего органа. Поэтому он называется смесителем периодического действия. The main disadvantage of the above mixer prototype is the low productivity due to the impossibility of its use in a continuous process, because in its working toroidal cavity there is no directed pressure movement of the processed material from the loading pipe to the discharge pipe, which ensures the transportation of the mixture during its discharge from the mixer without the use of additional tools and without stopping the working body. Therefore, it is called a batch mixer.

Из других недостатков такого смесителя можно отметить его конструктивную сложность в связи с необходимостью размещения зубчатой трансмиссии внутри торообразного корпуса. Более того, зубчатые передачи в трансмиссии ограничивают технологические возможности смесителя, поскольку получение некоторых смесей требует достижения угловой скорости рабочего органа пропеллерного типа не менее 3000 об/мин. Other disadvantages of such a mixer include its structural complexity due to the need to place a gear transmission inside a toroidal housing. Moreover, the gears in the transmission limit the technological capabilities of the mixer, since the production of some mixtures requires the achievement of an angular speed of the propeller-type working body of at least 3000 rpm.

Задачей предлагаемого технического решения является создание такого смесителя, применение которого позволило бы устранить вышеотмеченные недостатки прототипа. The objective of the proposed technical solution is to create such a mixer, the use of which would eliminate the aforementioned disadvantages of the prototype.

Указанная задача с достижением поставленных целей решается тем, что в смесителе, включающем замкнутый по окружности торообразный корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, установленный в рабочей полости корпуса рабочий орган в виде пропеллера с несущим диском и валом и привод вращения рабочего органа, ось вала рабочего органа установлена неподвижно относительно корпуса смесителя, а несущий диск пропеллера расположен в радиальной плоскости рабочей полости корпуса смесителя, при этом лопасти пропеллера установлены под постоянным положительным углом атаки, загрузочный и разгрузочный патрубки смесителя расположены соответственно спереди и сзади пропеллера рабочего органа по ходу движения обрабатываемого материала и между ними размещено запорно-регулирующее устройство с воздухоотводящим патрубком на загрузочном патрубке. The indicated problem with achieving the set goals is solved by the fact that in the mixer, including a circumferentially closed toroidal housing with loading and unloading nozzles, a working body installed in the working cavity of the housing in the form of a propeller with a carrier disk and a shaft and a rotary drive of the working body, the shaft axis of the working body installed motionless relative to the mixer body, and the propeller carrier disk is located in the radial plane of the working cavity of the mixer body, while the propeller blades are set under constant a positive angle of attack, the loading and unloading of the mixer tubes arranged respectively at the front and rear propeller working body while moving the material being processed and taken between locking and regulating device with Air Release nozzle at the feed pipe.

Отмеченные, а также другие цели и преимущества предлагаемого технического решения станут более очевидными из нижеприведенного подробного описания конструкции и работы смесителя со ссылками на чертеж, на котором изображен общий схематичный вид в плане предлагаемого смесителя с частичным разрезом. The noted, as well as other goals and advantages of the proposed technical solution will become more apparent from the following detailed description of the design and operation of the mixer with reference to the drawing, which shows a general schematic view in plan of the proposed mixer with a partial section.

Смеситель согласно настоящему изобретению содержит торообразный корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками. The mixer according to the present invention contains a toroidal housing 1 with loading 2 and discharge 3 nozzles.

В торообразной рабочей полости 4 корпуса 1 смесителя сзади загрузочного патрубка 2 по направлению движения часовой стрелки смонтирован рабочий орган смесителя, выполненный в виде пропеллера с лопастями 5, неподвижно закрепленными на несущем диске 6, который, в свою очередь, неподвижно связан в валом 7, установленным в корпусе 1 с возможностью вращения вокруг своей неподвижной оси 8. При этом несущий диск 6 пропеллера расположен в радиальной плоскости торообразной рабочей полости 4 корпуса смесителя, а лопасти 5 пропеллера установлены под постоянным положительным углом атаки для создания при вращении пропеллера напорного потока обрабатываемого материала в торообразной рабочей полости 4 смесителя в направлении от загрузочного патрубка 2 к разгрузочному патрубку 3 (в данном случае против направления движения часовой стрелки). In the toroidal working cavity 4 of the mixer housing 1, behind the loading nozzle 2, in the clockwise direction, the mixer working element is mounted, made in the form of a propeller with blades 5, fixedly mounted on the carrier disk 6, which, in turn, is fixedly connected in the shaft 7 installed in the housing 1 with the possibility of rotation around its fixed axis 8. In this case, the bearing disk 6 of the propeller is located in the radial plane of the toroidal working cavity 4 of the mixer housing, and the blades 5 of the propeller are installed under the post a positive angle of attack to create, when the propeller rotates, the pressure flow of the processed material in the toroidal working cavity 4 of the mixer in the direction from the loading pipe 2 to the discharge pipe 3 (in this case, counterclockwise).

Также для создания напорного потока обрабатываемого материала между загрузочным 2 и разгрузочным патрубками смеситель снабжен запорно-регулирующим устройством, выполненным в данном случае в виде двух шаровых кранов 9, один из которых встроен в загрузочный патрубок 2, а другой - в разгрузочный патрубок 3. Для обеспечения возможности достижения этой же цели запорно-регулирующее устройство снабжено воздухоотводящим патрубком 10, присоединенным к загрузочному патрубку 2 ниже шарового крана 9. Also, to create a pressure flow of the processed material between the loading 2 and the discharge nozzles, the mixer is equipped with a shut-off and control device, made in this case in the form of two ball valves 9, one of which is integrated in the loading nozzle 2, and the other in the discharge nozzle 3. To ensure the possibility of achieving the same goal, the locking and regulating device is equipped with an air outlet 10 connected to the loading nozzle 2 below the ball valve 9.

Для обеспечения вращения рабочего органа на корпусе смесителя смонтирован привод, состоящий из электродвигателя 11 и ременной передачи 12. To ensure rotation of the working body on the body of the mixer mounted drive, consisting of an electric motor 11 and a belt drive 12.

Предлагаемый смеситель работает следующим образом. The proposed mixer operates as follows.

Пусть требуется приготовить водную суспензию на основе особо тонкодисперсных минеральных вяжущих (ОТДВ), например финозола RF, предназначенную для укрепления грунта методом инъектирования. Согласно техническим требованиям приготовление рабочей суспензии должно происходить при угловой скорости рабочего органа пропеллерного типа не менее 3000 об/мин. Let it be required to prepare an aqueous suspension based on especially finely dispersed mineral binders (OTDV), for example, Finosol RF, designed to strengthen the soil by injection. According to technical requirements, the preparation of the working suspension should occur at an angular speed of the working body of the propeller type of at least 3000 rpm.

Компоненты исходного сырья в заданном соотношении загружают в смеситель через открытый патрубок 2 при закрытом разгрузочном патрубке 3 и открытом воздухоотводящем патрубке 10. The components of the feedstock in a predetermined ratio are loaded into the mixer through an open pipe 2 with a closed discharge pipe 3 and an open air outlet 10.

После заполнения первичного объема рабочей полости смесителя между загрузочным патрубком 2 и пропеллером 5 включают электродвигатель 11. After filling the primary volume of the working cavity of the mixer between the loading pipe 2 and the propeller 5 include an electric motor 11.

В результате вращения рабочего органа и подпора рабочей массы сверху от загрузочного патрубка 2 перед пропеллером 5 создается область повышенного давления, которая формирует в рабочей полости 4 напорный поток обрабатываемого материала по окружности от загрузочного патрубка 2 к разгрузочному 3 и далее через пропеллер 5 вновь по второму и т.д. кругу. Проходя через пропеллер и соприкасаясь со стенками рабочей полости смесителя, поток обрабатываемого материала турбулизируется, повышая степень перемешивания и, следовательно, ускоряя процесс приготовления смеси. As a result of the rotation of the working body and the support of the working mass from above from the loading nozzle 2 in front of the propeller 5, a region of increased pressure is created, which forms in the working cavity 4 a pressure flow of the processed material around the circumference from the loading nozzle 2 to the discharge 3 and then through the propeller 5 again along the second and etc. circle. Passing through the propeller and in contact with the walls of the working cavity of the mixer, the flow of the processed material is turbulized, increasing the degree of mixing and, therefore, accelerating the process of preparing the mixture.

После достижения необходимой степени готовности смеси перекрывают загрузочный патрубок 2 и открывают частично или полностью кран 9 в разгрузочном патрубке 3, в результате чего смесь выгоняется под воздействием центробежных сил из рабочей полости смесителя через патрубок 3 для последующего ее использования в технологическом процессе. After reaching the required degree of readiness of the mixture, the loading pipe 2 is closed and the crane 9 is partially or completely opened in the discharge pipe 3, as a result of which the mixture is expelled under the influence of centrifugal forces from the working cavity of the mixer through the pipe 3 for its subsequent use in the technological process.

После выгрузки приготовленной смеси полностью или частично в зависимости от потребного количества разгрузочный патрубок 3 перекрывают и открывают загрузочный патрубок 1, осуществляя перемешивание и транспортировку суспензии из рабочей полости смесителя в непрерывном режиме. After unloading the prepared mixture, in whole or in part, depending on the required quantity, the discharge pipe 3 is closed and the loading pipe 1 is opened, mixing and transporting the suspension from the working cavity of the mixer in a continuous mode.

Как видно из вышеизложенного, благодаря настоящему изобретению в процессе приготовления рабочей смеси проявляется неожиданный технический эффект, а именно - создание турбулентного напорного потока обрабатываемой смеси в торообразной рабочей полости смесителя с помощью рабочего органа пропеллерного типа. As can be seen from the foregoing, thanks to the present invention, an unexpected technical effect is manifested in the process of preparing the working mixture, namely, the creation of a turbulent pressure flow of the treated mixture in the toroidal working cavity of the mixer using a propeller-type working body.

Указанный технический эффект достигается благодаря совокупности всех без исключения существенных признаков, перечисленных в формуле изобретения. The specified technical effect is achieved due to the combination of all the essential features listed in the claims.

Результатом проявления указанного технического эффекта является достижение положительного эффекта, заключающегося в повышении производительности за счет создания условий для непрерывной работы смесителя, а также расширение технологических возможностей и упрощение конструкции смесителя. The result of the indicated technical effect is the achievement of a positive effect, which consists in increasing productivity by creating conditions for continuous operation of the mixer, as well as expanding technological capabilities and simplifying the design of the mixer.

Claims

A mixer comprising a circumferentially closed toroidal housing with loading and unloading nozzles, a working body installed in the working cavity of the housing in the form of a propeller with blades, a bearing disk and a shaft, and a rotary drive of the working body, characterized in that the axis of the working body shaft is fixedly mounted relative to the mixer body and the propeller carrier disk is located in the radial plane of the working cavity of the mixer body, while the propeller blades are installed at a constant angle of attack, loading and unloading Mixer nozzles are located respectively in front and behind the propeller along the pressure flow of the processed material and a locking-regulating device with an air outlet on the loading nozzle is located between them.