RU2209109C2

RU2209109C2 - Vibratory mixer

Info

Publication number: RU2209109C2
Application number: RU2000105932A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Иванец; М.В. Баканов; Ю.А. Матвеев; А.Б. Шушпанников; Г.Е. Иванец
Original assignee: Кемеровский технологический институт пищевой промышленности
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2000-03-10
Publication date: 2003-07-27

Abstract

FIELD: apparatus for mixing loose materials; construction engineering; food-processing, chemical and other industries. SUBSTANCE: proposed vibratory mixer has vibration drive and vertical housing with spiral perforated blade secured on its inner surface. Shutoff device located in upper portion of apparatus is used for control of flow of mixture inside apparatus and amount of finished product. Loading bin is made in form of two coaxial cylinders. Outer cylinder is perforated and holes are located over helical component in parallel with raising directrix line of perforated chute of mixer. EFFECT: improved quality of finished mixture; reduction of time required for preparation of mixture. 2 dwg

Description

Изобретение относится к аппаратам для смешивания сыпучих материалов и может быть использовано в пищевой, химической и некоторых других отраслях промышленности. The invention relates to apparatus for mixing bulk materials and can be used in food, chemical and some other industries.

Известен смеситель [1], содержащий чашу, выполненную в виде расширяющегося к верху усеченного конуса. Внутри чаши жестко закреплена направляющая спираль, плоскость витков которой наклонена по всей длине к центру чаши для обеспечения пересыпания части материала с витка на виток. Конец витка спирали выведен над нижележащими и направлен к центру чаши. На продолжении нижнего витка спирали стенки чаши выполнено разгрузочное отверстие, снабженное поворотным клапаном. Known mixer [1], containing a bowl made in the form of a truncated cone expanding toward the top. A guide spiral is rigidly fixed inside the bowl, the plane of the turns of which is inclined along the entire length to the center of the bowl to ensure that part of the material is poured from one turn to another. The end of the spiral coil is brought out over the underlying ones and is directed towards the center of the bowl. On the continuation of the lower coil of the spiral of the wall of the bowl, an unloading hole is provided, equipped with a rotary valve.

Недостатком известного смесителя является небольшая производительность, ограниченная относительно малым объемом рабочей чаши, и высокие энергозатраты. A disadvantage of the known mixer is its small capacity, limited by the relatively small volume of the working bowl, and high energy consumption.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является вибрационный смеситель [2], содержащий корпус, в котором расположено перемешивающее устройство, выполненное в виде спиральной перфорированной лопасти. К корпусу крепится крышка с закрепленными на ней штоком и загрузочным бункером, коническое днище с выводным патрубком. Шток и патрубок расположены в соосных опорах, жестко соединенных между собой четырьмя штангами. На штоке жестко укреплен двухбалансный вибратор с разнесенными массами. Крепление вибрационного смесителя к опорной раме осуществляется с помощью опорного фланца. The closest technical solution, selected as a prototype, is a vibration mixer [2], containing a housing in which there is a mixing device made in the form of a spiral perforated blade. A cover is attached to the body with a rod and a loading hopper fixed to it, a conical bottom with an outlet pipe. The rod and pipe are located in coaxial bearings, rigidly interconnected by four rods. A two-balanced vibrator with spaced masses is rigidly fixed on the rod. The vibration mixer is mounted to the support frame using the support flange.

Недостатком известного смесителя является отсутствие возможности регулирования высоты слоя материала, находящегося на вибрирующем желобе, что в случае флуктуации питающих потоков на входе в смеситель приводит к его "захлебыванию" и, в крайнем случае, к аварийной остановке смесителя. Поэтому для нормальной работы данный смеситель должен комплектоваться питателями с малой погрешностью дозирования, что существенно увеличивает себестоимость смеси при использовании его во многих отраслях промышленности. Кроме того, увеличение высоты слоя выше оптимального значения позволяет получать смеси невысокого качества с низким коэффициентом неоднородности (V_c=8-10%). Улучшение качества смеси (V_c=4-5%) в данном смесителе может быть достигнуто за счет повышения степени рециркуляции материала, что в свою очередь приведет к увеличению продолжительности процесса смесеприготовления и, как следствие, его себестоимости.A disadvantage of the known mixer is the inability to control the height of the layer of material located on the vibrating trough, which in the case of fluctuations in the supply flows at the inlet of the mixer leads to its "choking" and, in extreme cases, to the emergency stop of the mixer. Therefore, for normal operation, this mixer should be equipped with feeders with a small metering error, which significantly increases the cost of the mixture when used in many industries. In addition, increasing the height of the layer above the optimum value allows you to get a mixture of low quality with a low coefficient of heterogeneity (V _c = 8-10%). Improving the quality of the mixture (V _c = 4-5%) in this mixer can be achieved by increasing the degree of recycling of the material, which in turn will lead to an increase in the duration of the mixture preparation process and, as a consequence, its cost.

Целью изобретения является повышение качества смеси сыпучих материалов, получаемых в вибрационном смесителе непрерывного действия. The aim of the invention is to improve the quality of the mixture of bulk materials obtained in a continuous vibratory mixer.

Указанная цель достигается путем изменения конструкции загрузочного бункера. This goal is achieved by changing the design of the loading hopper.

В предлагаемом авторами смесителе загрузочный бункер выполнен с отверстиями, расположенными по винтовой составляющей параллельно направляющей подъема перфорированного желоба смесителя. Введение внутрь загрузочного бункера соосно вставки в виде цилиндра позволяет отделить входящий поток материалов от потоков смеси, поступающих через окна и отверстия загрузочного бункера. In the mixer proposed by the authors, the loading hopper is made with holes located along the screw component parallel to the lifting guide of the perforated mixer trough. The introduction into the loading hopper of the coaxial insert in the form of a cylinder allows you to separate the incoming material stream from the mixture flows entering through the windows and openings of the loading hopper.

На фиг.1 показан смеситель, общий вид; на фиг.2 - смеситель, вид сверху. Figure 1 shows a mixer, a General view; figure 2 - mixer, top view.

Смеситель состоит из цилиндрического корпуса 1 с закрепленным на его внутренней поверхности перфорированным желобом 2. Загрузочный бункер 3 выполнен в форме двух соосно расположенных цилиндров внутреннего и внешнего с отверстиями 11 и наружной поверхностью примыкает к желобу 2. В стенке загрузочного бункера 3 оппозитно расположены два окна: нижнее 5 на уровне днища 4 и верхнее 6 на уровне поворачиваемого вокруг своей оси отсекателя 7, установленного на верхнем витке. Для вывода готовой смеси из аппарата предназначен выгрузочный патрубок 8. В нижней части корпуса аппарата установлен вибропривод 10. Смеситель крепится к фундаменту посредством упругих элементов 9. The mixer consists of a cylindrical body 1 with a perforated groove 2 fixed on its inner surface. The loading hopper 3 is made in the form of two coaxially arranged cylinders internal and external with holes 11 and the outer surface adjoins the groove 2. Two windows are opposite in the wall of the loading hopper 3: lower 5 at the level of the bottom 4 and upper 6 at the level of the cutter 7 rotatable around its axis, mounted on the upper turn. For the outlet of the finished mixture from the apparatus, an unloading nozzle 8.

Устройство работает следующим образом
При включении вибропривода 10 корпус 1 с перфорированным желобом 2 совершает сложное пространственное движение. Ингредиенты поступают в загрузочный бункер сверху и равномерно растекаются по днищу 4. В результате направленной вибрации поток материала при своем движении через окно 5, расположенное на уровне днища корпуса, попадает на перфорированный желоб, где приводится в виброкипящее состояние. Часть материала, двигаясь по желобу вверх, одновременно просыпается через перфорацию на нижележащий виток, создавая, таким образом, контур "внутреннего" рецикла. Высота виброкипящего слоя зависит от физико-механических свойств материала и скоростей его транспортирования вверх по желобу и его просеивания. Стенки желоба, образованные внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью загрузочного бункера 3, не дают слою растекаться в поперечном направлении. С увеличением высоты слоя материала на витке выше расчетной его излишек начинает просыпаться через отверстия 11 внешнего цилиндра загрузочного бункера вниз. За счет этого высота слоя материала на витке стабилизируется и, кроме того, создается дополнительный контур внешнего рецикла.The device operates as follows
When you turn on the vibrator 10, the housing 1 with a perforated groove 2 makes a complex spatial movement. The ingredients enter the loading hopper from above and spread evenly along the bottom 4. As a result of directed vibration, the material flow during its movement through the window 5, located at the bottom of the housing, enters the perforated chute, where it is vibrated. Part of the material, moving up the gutter, simultaneously wakes up through the perforation onto the underlying coil, thus creating the contour of the “internal” recycle. The height of the vibro-boiling layer depends on the physical and mechanical properties of the material and the speeds of its transportation up the gutter and its sieving. The walls of the gutter, formed by the inner surface of the housing and the outer surface of the feed hopper 3, do not allow the layer to spread in the transverse direction. With an increase in the height of the layer of material on the coil above the calculated one, its excess begins to wake up through the holes 11 of the outer cylinder of the feed hopper down. Due to this, the height of the layer of material on the coil is stabilized and, in addition, an additional contour of the external recycle is created.

Отсекатель 7, установленный на верхнем витке, разделяет материал на два потока: часть смеси идет к выгрузочному патрубку 8, а другая - сбрасывается через окно 6 загрузочного бункера в нижнюю часть аппарата, образуя при этом контур "внешнего" рецикла. С помощью отсекателя 7 можно регулировать количество материала, поступающего в контур "внешнего" рецикла. В случае периодического режима работы смесителя отсекатель 7 закрывает выгрузочный патрубок 8 и весь поток материала направляется в нижнюю часть аппарата через окно 6 в пространстве между внешним и внутренним цилиндрами загрузочного бункера. После достижения смесью заданного качества происходит ее выгрузка через патрубок 8. The cutter 7, installed on the upper turn, divides the material into two streams: part of the mixture goes to the discharge pipe 8, and the other is discharged through the window 6 of the loading hopper into the lower part of the apparatus, forming a contour of the "external" recycle. Using the cutter 7, you can adjust the amount of material entering the circuit of the "external" recycle. In the case of periodic operation of the mixer, the cutter 7 closes the discharge pipe 8 and the entire flow of material is directed to the lower part of the apparatus through the window 6 in the space between the outer and inner cylinders of the loading hopper. After the mixture reaches the specified quality, it is unloaded through the pipe 8.

Введение в конструкцию вибрационного смесителя модифицированной модели загрузочного бункера позволяет поддерживать фиксированной высоту слоя материалов на витке и создать дополнительный контур рециркуляции в смесителе, а так же сократить время смеси-приготовления на 10-20% по сравнению с прототипом при улучшении ее качества. The introduction of a modified model of the loading hopper into the design of the vibration mixer allows you to maintain a fixed height of the material layer on the coil and create an additional recirculation loop in the mixer, as well as reduce the mixture-preparation time by 10-20% compared with the prototype while improving its quality.

Источники информациии
1. А.с. 514617, кл. В 01 F 11/00, 04.06.76.Sources of Information
1. A.S. 514617, class B 01 F 11/00, 06/04/76.

2. А.с. 1472110 А2, кл. В 01 F 11/00, 15.04.1989. 2. A.S. 1472110 A2, cl. B 01 F 11/00, 04/15/1989.

Claims

A vibrating mixer comprising a vibrating actuator, a vertical housing with a spiral perforated blade fixed to its inner surface, a loading hopper, characterized in that the loading hopper consists of two coaxially arranged cylinders, the outer cylinder being made with holes located along the helical component parallel to the lifting guide of the perforated trough mixer.