RU2361653C1

RU2361653C1 - Centrifugal mixer

Info

Publication number: RU2361653C1
Application number: RU2008115038/15A
Authority: RU
Inventors: Сергей Анатольевич Ратников (RU); Сергей Анатольевич Ратников; Дмитрий Михайлович Бородулин (RU); Дмитрий Михайлович Бородулин; Антон Николаевич Селюнин (RU); Антон Николаевич Селюнин; Антон Валерьевич Сибиль (RU); Антон Валерьевич Сибиль
Priority date: 2008-04-16
Filing date: 2008-04-16
Publication date: 2009-07-20

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention is related to devices for continuous preparation of loose material mixtures and may be used in food, agricultural, chemical and other industries. Centrifugal mixer comprises the following components: vertical body that narrows down, cover with loading nozzle and bearing unit, in which shaft is fixed. On mixer shaft rotor is fixed in the form of plate made of hollow truncated cone with wavy upper edge, which is connected at the bottom by its smaller base to disk. Availability of wavy upper edge of rotor cone provides for higher efficiency of mixing process in crossing flows of loose material, therefore making it possible to considerably increase smoothening ability of device and intensity of mixing without additional energy inputs.

EFFECT: higher efficiency of mixing process in crossing flows of loose material, therefore making it possible to considerably increase smoothening ability of device and intensity of mixing without additional energy inputs.

3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для непрерывного приготовления смесей сыпучих материалов и может быть использовано в пищевой, сельскохозяйственной, химической и других отраслях промышленности.The invention relates to devices for the continuous preparation of mixtures of bulk materials and can be used in food, agricultural, chemical and other industries.

Известен центробежный смеситель порошкообразных материалов [1], содержащий корпус, устройство загрузки и выгрузки материалов, ротор, закрепленный на валу. Ротор имеет форму усеченного полого тела вращения - параболоида, образованного вращением кривой с уравнением у=ах², где а=0,05…0,20. На валу закреплено плоское основание ротора, соответствующее нижней плоскости усеченного параболоида.Known centrifugal mixer of powdered materials [1], comprising a housing, a device for loading and unloading materials, a rotor mounted on a shaft. The rotor has the shape of a truncated hollow body of revolution - a paraboloid formed by rotation of a curve with the equation y = ax ² , where a = 0.05 ... 0.20. A flat rotor base corresponding to the lower plane of the truncated paraboloid is fixed on the shaft.

Техническим недостатком данного центробежного смесителя является наличие неплавного перехода между параболоидом и плоским основанием, а также острой кромки на верхнем торце параболоида, что сказывается на эксплуатационно-технологических показателях смесителя и процесса смешивания, в частности, образуются небольшие застойные зоны и происходит неконтролируемый срыв частиц с верхнего торца параболоида.The technical drawback of this centrifugal mixer is the presence of a non-smooth transition between the paraboloid and the flat base, as well as a sharp edge on the upper end of the paraboloid, which affects the operational and technological performance of the mixer and the mixing process, in particular, small stagnant zones are formed and uncontrolled particle breakdown occurs from the upper end face of the paraboloid.

Указанных недостатков лишен центробежный смеситель порошкообразных материалов [2], содержащий корпус с размещенным в нем на вертикальном валу полым ротором, внутренняя поверхность которого в сечении, проходящем через ось вращения, выполнена в виде параболы, обращенной вершиной книзу и отсеченной плоским основанием, на котором вершиной вверх установлена парабола меньшего размера. Указанная парабола меньшего размера сопряжена с параболой ротора посредством двух, расположенных по бокам вершиной вниз, таких же парабол, а верхние торцы параболы ротора закруглены посредством неполных парабол, установленных вершиной вверх и имеющих те же размеры, что и параболы на плоском основании. Несмотря на устранение эксплуатационно-технологических недостатков, данную конструкцию, как и предыдущую, можно характеризовать малой сглаживающей способностью (снижение влияния погрешности дозирования на качество смеси), недостаточной интенсивностью и эффективностью протекания процесса смешивания, который происходит, по сути, только во время движения материала тонким слоем по поверхности ротора. Нужно отметить, что продолжительность этого движения очень мала (не более 1 секунды) для качественного смешивания компонентов даже в тонком слое материала, тем более, если компоненты смеси подаются в аппарат дозаторами объемного типа, который обладают существенной погрешностью дозирования. Кроме того, конфигурация профиля поверхности ротора практически не влияет на качество смешивания, но существенно усложняет технологию изготовления ротора по сравнению с простой формой полого усеченного конуса.The indicated drawbacks are deprived of a centrifugal mixer of powdered materials [2], comprising a housing with a hollow rotor located on it on a vertical shaft, the inner surface of which in the section passing through the axis of rotation, is made in the form of a parabola facing downward and cut off by a flat base, on which the top a smaller parabola is set up. Said smaller parabola is conjugated to the rotor parabola by means of two same parabolas located on top of the sides with the apex downward, and the upper ends of the rotor parabola are rounded off by incomplete parabolas set upward and having the same dimensions as the parabolas on a flat base. Despite the elimination of operational and technological disadvantages, this design, as well as the previous one, can be characterized by a small smoothing ability (reducing the effect of dosing errors on the quality of the mixture), insufficient intensity and efficiency of the mixing process, which, in fact, occurs only when the material is thin a layer on the surface of the rotor. It should be noted that the duration of this movement is very short (no more than 1 second) for high-quality mixing of the components even in a thin layer of material, especially if the components of the mixture are fed into the apparatus by volumetric dispensers, which have a significant dosing error. In addition, the configuration of the surface profile of the rotor practically does not affect the quality of mixing, but significantly complicates the manufacturing technology of the rotor compared to the simple form of a hollow truncated cone.

Цель изобретения - увеличение сглаживающей способности смесителя, повышение интенсивности и эффективности протекания процесса смешивания сыпучих материалов и, как следствие, повышение качества смеси. Достижение поставленной цели осуществляется за счет изменения конфигурации верхней кромки ротора.The purpose of the invention is to increase the smoothing ability of the mixer, increasing the intensity and efficiency of the process of mixing bulk materials and, as a result, improving the quality of the mixture. Achieving this goal is carried out by changing the configuration of the upper edge of the rotor.

На фиг.1 изображен в разрезе общий вид центробежного смесителя непрерывного действия; на фиг.2 изометрическая проекция конусного ротора и его развертка с рекомендуемыми размерами.Figure 1 shows in section a General view of a centrifugal mixer continuous operation; figure 2 is an isometric projection of the conical rotor and its scan with the recommended dimensions.

Смеситель состоит из следующих элементов: вертикального (сужающегося книзу) конического корпуса 1, крышки 2, на которой имеется загрузочный патрубок 3 и подшипниковый узел 4, в котором закреплен вал 5. На валу крепятся ротор в виде тарелки, выполненной из полого усеченного конуса 6 (с волнообразной верхней кромкой), соединенного снизу меньшим основанием с диском 7. Резкий переход между поверхностью диска ротора и его конической частью (с целью устранения застойной зоны) сглаживается в процессе изготовления ротора путем качественной обработки сварного соединительного шва.The mixer consists of the following elements: a vertical (tapering down) conical body 1, a cover 2, on which there is a loading nozzle 3, and a bearing assembly 4, in which the shaft 5 is fixed. The rotor is mounted on the shaft in the form of a plate made of a hollow truncated cone 6 ( with a wavy upper edge) connected from below by a smaller base to the disk 7. The sharp transition between the surface of the rotor disk and its conical part (in order to eliminate the stagnant zone) is smoothed during the manufacture of the rotor by high-quality processing weld joint.

Работа смесителя осуществляется следующим образом. Сыпучие компоненты подаются через патрубок 3 на диск 7 вращающегося ротора. Под действием центробежной силы сыпучая масса равномерно «растекается» по диску и переходит на внутреннюю поверхность полого усеченного конуса 6. Таким образом, обеспечивается тонкослойное движение сыпучего материала, что способствует частичному смешиванию компонентов. Продвигаясь по поверхности конуса 6, сыпучая масса достигает его верхней волнообразной кромки. Такая ее конфигурация способствует появлению дополнительного эффекта смешивания в пересекающихся потоках материала по той причине, что общий кольцевидный поток материала сходит с поверхности конуса в разные моменты времени, разделяясь на несколько частей, которые впоследствии пересекаются друг с другом в кольцевом пространстве между ротором и корпусом смесителя. Именно такое конструктивное решение позволяет значительно повысить сглаживающую способность аппарата и интенсивность смешивания без дополнительных затрат энергии. Готовая смесь ссыпается по внутренней поверхности корпуса 1 и выводится из аппарата.The mixer is as follows. Bulk components are fed through the pipe 3 to the disk 7 of the rotating rotor. Under the action of centrifugal force, the granular mass uniformly "spreads" along the disk and passes to the inner surface of the hollow truncated cone 6. Thus, a thin-layer movement of the granular material is ensured, which contributes to the partial mixing of the components. Moving along the surface of the cone 6, the bulk mass reaches its upper wavy edge. Such a configuration contributes to the appearance of an additional mixing effect in intersecting flows of material because the general annular flow of material leaves the cone surface at different instants of time, being divided into several parts, which subsequently intersect each other in the annular space between the rotor and the mixer body. It is such a constructive solution that can significantly increase the smoothing ability of the apparatus and the mixing intensity without additional energy costs. The finished mixture is poured on the inner surface of the housing 1 and is removed from the apparatus.

Используемая литератураUsed Books

1. Патент РФ RU 2121870, Россия МПК В01F 7/28, 1998 г.1. RF patent RU 2121870, Russia IPC B01F 7/28, 1998

2. Патент РФ RU 2149681, Россия МПК В01F 7/28, 2000 г.2. RF patent RU 2149681, Russia IPC B01F 7/28, 2000

Claims

A centrifugal mixer comprising a vertical tapered body tapering downward, a cover on which there is a loading nozzle and a bearing assembly, in which a vertical shaft with a rotor in the form of a plate made of a hollow truncated cone connected from below by a smaller base with a disk, characterized in that the upper the edge of the cone has a wavy shape.