RU2251447C2

RU2251447C2 - Drum mixer

Info

Publication number: RU2251447C2
Application number: RU2003116564/15A
Authority: RU
Inventors: С.А. Светлов (RU); С.А. Светлов; А.Г. Карпов (RU); А.Г. Карпов
Priority date: 2003-06-03
Filing date: 2003-06-03
Publication date: 2005-05-10

Abstract

FIELD: mixing equipment for solids, particularly for chemical, food, pharmaceutical and other industries.

SUBSTANCE: mixer comprises cylindrical body with connection pipe and lid, shaft installed along diagonal line of the body. Mixing member formed as partition having orifices is installed inside the body. The partition extends along the diagonal line and along shaft axis. Orifices are formed at 45°-90° angles to partition surface and may have different angles of inclination.

EFFECT: increased productivity and improved quality of obtained mixture, reduced power consumption.

3 cl, 2 dwg

Description

Техническое решение относится к области устройств для смешения сыпучих материалов и может найти применение в химической, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности.The technical solution relates to the field of devices for mixing bulk materials and can find application in chemical, food, pharmaceutical and other industries.

Известен барабанный смеситель [Авт. свид. СССР №1187869, В 01 F 9/02, 1985 г.], содержащий двухконусный барабан, ось вращения которого перпендикулярна его вертикальной оси, по которой размещено перемешивающее устройство, патрубки для загрузки компонентов и вывода готовой смеси. Перемешивающее устройство выполнено в виде соосно установленных, под патрубком для загрузки компонентов, перфорированных цилиндров. Недостатком данного смесителя является низкая производительность вследствие расположения перемешивающего устройства в зоне загрузки компонентов смеси в корпус смесителя, что препятствует интенсивному перемешиванию сыпучего материала при вращении барабана.Known drum mixer [ed. testimonial. USSR No. 1187869, 01 F 9/02, 1985], comprising a two-cone drum, the axis of rotation of which is perpendicular to its vertical axis, along which a mixing device is placed, pipes for loading components and outputting the finished mixture. The mixing device is made in the form of coaxially mounted, under the pipe for loading components, perforated cylinders. The disadvantage of this mixer is its low productivity due to the location of the mixing device in the loading zone of the mixture components in the mixer housing, which prevents intensive mixing of the bulk material during rotation of the drum.

Известно устройство для гомогенизации порошков [Авт. свид. СССР №1187869, В 01 F 9/02, 1985 г.], содержащее два конических смесительных отделения, разделенных перфорированной перегородкой. Недостатками данного устройства являются отсутствие горизонтального продольного перераспределения сыпучего материала в корпусе, что увеличивает время смешения, значительные удельные затраты энергии на приготовление смеси, длительность операции по загрузке компонентов и выгрузке смеси, что позволяет использовать его только в лабораторных условиях.A device for the homogenization of powders [Auth. testimonial. USSR No. 1187869, 01 F 9/02, 1985], comprising two conical mixing compartments separated by a perforated partition. The disadvantages of this device are the lack of horizontal longitudinal redistribution of bulk material in the housing, which increases the mixing time, significant specific energy costs for preparing the mixture, the duration of the operation of loading the components and unloading the mixture, which allows it to be used only in laboratory conditions.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для смешения порошков [Авт. свид. СССР №1098558, В 01 F 11/00, 1984 г.], содержащее вращающийся цилиндрический корпус и установленный по диагонали в нем трубчатый элемент с окнами.The closest technical solution to the proposed is a device for mixing powders [Auth. testimonial. USSR No. 1098558, 01 F 11/00, 1984], comprising a rotating cylindrical body and a tubular element with windows mounted diagonally therein.

К недостаткам данного устройства можно отнести следующие: сложность изготовления и балансировки устройства, длительность операций по загрузке компонентов, неполное удаление готовой смеси из корпуса при остановке процесса, значительное время смешения компонентов. Данное устройство не позволяет осуществлять смешивание сыпучих компонентов с жидкими добавками, в том числе влажных материалов, вследствие плохого транспортирования материала в трубчатом элементе.The disadvantages of this device include the following: the complexity of manufacturing and balancing the device, the duration of the operations for loading the components, incomplete removal of the finished mixture from the body when the process is stopped, a significant mixing time of the components. This device does not allow mixing of bulk components with liquid additives, including wet materials, due to poor transportation of the material in the tubular element.

Предлагаемое техническое решение позволяет повысить производительность и качество получаемой смеси, снизить потребляемую мощность за счет интенсификации процесса смешения компонентов при использовании продольного, поперечного и радиального перемешивания смеси в корпусе смесителя.The proposed technical solution allows to increase the productivity and quality of the resulting mixture, to reduce the power consumption due to the intensification of the process of mixing the components when using longitudinal, transverse and radial mixing of the mixture in the mixer body.

Это достигается тем, что в предлагаемом смесителе, содержащем цилиндрический корпус с патрубками и крышкой, внутри которого укреплен смесительный элемент, вал, установленный вдоль диагонали корпуса, подшипниковую опору, привод, смесительный элемент выполнен в виде перфорированной перегородки, установленной по диагонали корпуса вдоль оси вала. Отверстия в перегородке могут быть выполнены под углом от 45 до 90 градусов к поверхности перегородки, а также с отличающимся между собой углом наклона.This is achieved by the fact that in the proposed mixer, containing a cylindrical housing with nozzles and a cover, inside of which a mixing element is mounted, a shaft mounted along the diagonal of the housing, a bearing support, a drive, a mixing element is made in the form of a perforated partition mounted diagonally of the housing along the axis of the shaft . The holes in the partition can be made at an angle of 45 to 90 degrees to the surface of the partition, as well as with a different angle of inclination.

Использование в корпусе смесителя перфорированной перегородки, установленной вдоль диагонали корпуса и оси вала, обеспечивает увеличение площади поверхности перегородки и, соответственно, увеличение площади, занятой отверстиями, что позволяет проводить одновременное смешение компонентов смеси во всем рабочем объеме смесителя, исключает образование комков и расслаивание смеси. Расположение отверстий под углом способствует созданию в корпусе смесителя хаотичного движения компонентов смеси.The use of a perforated partition in the mixer housing installed along the diagonal of the housing and the shaft axis provides an increase in the surface area of the partition and, accordingly, an increase in the area occupied by the holes, which allows simultaneous mixing of the mixture components in the entire working volume of the mixer, eliminates lump formation and delamination of the mixture. The location of the holes at an angle contributes to the creation of a chaotic movement of the mixture components in the mixer housing.

Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез смесителя, на фиг.2 - сечение перегородки на фиг.1.The essence of the technical solution is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a longitudinal section of the mixer, in Fig.2 - section of the partition in Fig.1.

Смеситель состоит из цилиндрического корпуса 1 с патрубком 2 и крышкой 3, вала 4, установленного в подшипниковой опоре 5. Внутри корпуса вдоль его диагональной оси укреплена перегородка 6 с отверстиями 7. Смеситель оснащен приводом (на схеме условно не показан). Отверстия 7 расположены под углом α к поверхности перегородки, изменяющимся от 45 до 90 градусов. Величина угла α определяется углом естественного откоса сыпучих материалов - компонентов смеси и выбирается из условия α>φ, где φ - угол естественного откоса сыпучего материала. Отверстия 7 могут иметь разный угол наклона и располагаться в шахматном порядке.The mixer consists of a cylindrical housing 1 with a nozzle 2 and a cover 3, a shaft 4 installed in the bearing support 5. Inside the housing along its diagonal axis, a partition 6 with holes 7 is fixed. The mixer is equipped with a drive (not shown conventionally in the diagram). The holes 7 are located at an angle α to the surface of the partition, varying from 45 to 90 degrees. The angle α is determined by the angle of repose of bulk materials - components of the mixture and is selected from the condition α> φ, where φ is the angle of repose of bulk material. The holes 7 may have a different angle and be staggered.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В корпус 1 смесителя через патрубок 2, находящийся в верхнем положении, загружаются исходные компоненты. Патрубок 2 закрывается крышкой 3. Включается привод, который передает вращение валу 4 и корпусу 1. При вращении корпуса сыпучий материал перемещается из одной части корпуса в другую, проходя через отверстия 7 в перегородке 6, дополнительно в них перемешивается. После достижения требуемой степени однородности смеси вращение корпуса прекращается, корпус устанавливается патрубком 2 вверх, открывается крышка 3 и при повороте корпуса на угол 145-180 градусов патрубком вниз производится выгрузка смеси через указанный патрубок под действием собственного веса материала. После окончательной выгрузки смеси цикл технологических операций по приготовлению смеси повторяется.In the housing 1 of the mixer through the pipe 2, located in the upper position, the original components are loaded. The nozzle 2 is closed by a cover 3. The drive is turned on, which transmits rotation to the shaft 4 and the housing 1. When the housing rotates, the bulk material moves from one part of the housing to another, passing through the holes 7 in the partition 6, is additionally mixed in them. After reaching the required degree of homogeneity of the mixture, the rotation of the housing stops, the housing is installed with the nozzle 2 up, the lid 3 is opened, and when the housing is rotated through an angle of 145-180 degrees, the nozzle is unloaded through the indicated nozzle under the influence of its own weight of the material. After the final discharge of the mixture, the cycle of technological operations for the preparation of the mixture is repeated.

Использование предлагаемого устройства для смешения сыпучих материалов обеспечивает, по сравнению с существующими смесителями, увеличение производительности оборудования, повышение однородности смеси за счет уменьшения времени смешения, вследствие перераспределения компонентов как в вертикальной плоскости, так и в горизонтальной и интенсивного смешения компонентов в отверстиях перегородки. Кроме этого, данное устройство позволяет получать однородную смесь при малой степени заполнения корпуса компонентами, т.е. при отношении объема, занятого смесью, к внутреннему объему корпуса менее 0,3, при которой сыпучий материал может проскальзывать относительно стенок корпуса в используемых барабанных смесителях. Вследствие уменьшения окружной скорости вращения корпуса достигается значительное снижение удельного энергопотребления, затрачиваемого на приготовление смеси.The use of the proposed device for mixing bulk materials provides, in comparison with existing mixers, an increase in the productivity of the equipment, an increase in the homogeneity of the mixture by reducing the mixing time, due to the redistribution of the components both in the vertical plane and in the horizontal and intensive mixing of the components in the openings of the partition. In addition, this device allows to obtain a homogeneous mixture with a small degree of filling of the housing with components, i.e. when the ratio of the volume occupied by the mixture to the internal volume of the housing is less than 0.3, in which the bulk material can slip relative to the walls of the housing in the used drum mixers. Due to the decrease in the circumferential speed of rotation of the housing, a significant reduction in the specific energy consumption spent on the preparation of the mixture is achieved.

Claims

1. A drum mixer comprising a cylindrical housing with a nozzle and a cover, a shaft mounted along the diagonal of the housing, a bearing support, a drive and a mixing element in the form of a partition with holes mounted diagonally in the housing, characterized in that the partition is installed along the axis of the shaft.

2. The drum mixer according to claim 1, characterized in that the holes in the partition are made at an angle of 45 to 90 degrees to the surface of the partition.

3. The drum mixer according to claim 1, characterized in that the holes in the partition have a different angle of inclination and are staggered.