RU2550396C1

RU2550396C1 - Drum mixer

Info

Publication number: RU2550396C1
Application number: RU2014112473/05A
Authority: RU
Inventors: Сергей Алексеевич Светлов; Татьяна Сергеевна Светлова; Ольга Рафаиловна Светлова; Дарья Сергеевна Бекетова
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2015-05-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: drum mixer contains a cylindrical casing with trunnion and cover, shaft on which casing is installed, bearing support, drive, rotating frame and mixing device comprising perforated partitions located inside casing along its axis, secured on cover and installed with clearance relatively to the casing walls. The new idea is that the partitions are made intersecting composed, comprising several perforated plates installed at angle to each other.

EFFECT: increased quality of mixture due to intensification of the components mixing components upon use of several components mixing zones during mixture movement in the mixer casing, increased mixer capacity.

3 dwg

Description

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

Известен барабанный смеситель [1], содержащий цилиндрический корпус, вращающийся на опорных роликах. Барабан снабжен внутренними спиральными ребрами и полками для лучшего перемешивания материала. Загрузка и выгрузка материала производится с помощью шнека. Недостатками данного смесителя являются значительные затраты энергии, сложность организации процесса получения смеси, низкая производительность, вследствие периодичности и длительности процесса смешивания.Known drum mixer [1], containing a cylindrical body rotating on the support rollers. The drum is equipped with internal spiral ribs and shelves for better mixing of the material. Loading and unloading of material is carried out using a screw. The disadvantages of this mixer are significant energy costs, the complexity of the organization of the process of obtaining the mixture, low productivity, due to the frequency and duration of the mixing process.

Известен барабанный смеситель [2], включающий вращающийся барабан, на внутренней поверхности которого по периметру установлены лопасти, при этом расстояние от стенки барабана до свободного конца лопасти для четных и нечетных лопастей различно. Недостатками данного смесителя являются неудовлетворительное качество смешивания, длительный цикл смешивания, большие энергетические затраты на единицу готовой смеси.Known drum mixer [2], including a rotating drum, on the inner surface of which along the perimeter there are blades, while the distance from the wall of the drum to the free end of the blade for even and odd blades is different. The disadvantages of this mixer are the poor quality of mixing, a long mixing cycle, high energy costs per unit of the finished mixture.

Известен барабанный смеситель [3], 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 [3], containing a two-cone drum, the axis of rotation of which is perpendicular to its vertical axis, along which there is a mixing device, nozzles 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.

Известен смеситель [4], содержащий горизонтальный барабан с приводом, снабженный рабочим органом в виде закрепленных на валу барабана лопастей, обращенных попеременно гранями и ребрами к плоскости их вращения. К недостатку данного устройства можно отнести отсутствие горизонтального продольного перераспределения материала в корпусе, что увеличивает время смешивания компонентов и снижает однородность получаемой смеси. Указанный смеситель не обеспечивает приготовление смеси требуемого качества.Known mixer [4], containing a horizontal drum with a drive, equipped with a working body in the form of blades fixed to the shaft of the drum, alternating faces and ribs to the plane of their rotation. The disadvantage of this device is the lack of horizontal longitudinal redistribution of the material in the housing, which increases the mixing time of the components and reduces the uniformity of the resulting mixture. The specified mixer does not provide the preparation of a mixture of the required quality.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является аппарат для смешивания пищевых материалов [5], содержащий роторный контейнер, вращающийся на горизонтальной оси, содержащий пару подвижных элементов, установленных внутри контейнера, каждый из которых состоит из перфорированной пластины. Недостатками данного устройства являются: плохое смешивание компонентов смеси около стенок контейнера, со стороны пластин, из-за наличия застойных зон; небольшая рабочая поверхность взаимодействия (контакта) перфорированных пластин с компонентами смеси, не обеспечивающая эффективное перераспределение компонентов смеси внутри контейнера; неудовлетворительное качество получаемой смеси.The closest technical solution to the proposed device is an apparatus for mixing food materials [5], containing a rotary container rotating on a horizontal axis, containing a pair of movable elements mounted inside the container, each of which consists of a perforated plate. The disadvantages of this device are: poor mixing of the components of the mixture near the walls of the container, from the side of the plates, due to the presence of stagnant zones; a small working surface of interaction (contact) of the perforated plates with the components of the mixture, which does not provide an effective redistribution of the components of the mixture inside the container; poor quality of the mixture.

Предлагаемое техническое решение направлено на совершенствование конструкции барабанного смесителя, задачей которого является повышение качества получаемой смеси и улучшение условий работы смесителя. Техническое решение позволит повысить качество получаемой смеси за счет интенсификации процесса смешивания компонентов, увеличения поверхности взаимодействия (контакта) рабочих элементов с частицами смешиваемых материалов при использовании распределительных устройств в виде перекрещивающихся перфорированных составных перегородок, расположенных внутри корпуса смесителя, предназначенных для организации дополнительного перемешивания компонентов смеси, обеспечения хаотичного движения компонентов смеси в различных направлениях внутри корпуса.The proposed technical solution is aimed at improving the design of the drum mixer, the task of which is to improve the quality of the mixture and improve the working conditions of the mixer. The technical solution will improve the quality of the mixture due to the intensification of the process of mixing the components, increasing the surface of interaction (contact) of the working elements with the particles of the mixed materials when using distribution devices in the form of intersecting perforated composite partitions located inside the mixer body, designed to organize additional mixing of the mixture components, ensure chaotic movement of the components of the mixture in various directions in Nutri body.

Предлагаемый барабанный смеситель содержит цилиндрический корпус с цапфой и крышкой, вал, на котором установлен корпус, подшипниковую опору, привод, поворотную раму и перемешивающее устройство, которое состоит из перфорированных перегородок, размещенных внутри корпуса и закрепленных на крышке. Перемешивающее устройство установлено с зазором относительно стенок корпуса и расположено вдоль оси корпуса. Перегородки выполнены перекрещивающимися составными, состоящими из нескольких перфорированных пластин, расположенных под углом друг к другу.The proposed drum mixer comprises a cylindrical housing with a trunnion and a cover, a shaft on which the housing is mounted, a bearing support, a drive, a rotary frame and a mixing device, which consists of perforated partitions placed inside the housing and mounted on the cover. A mixing device is installed with a gap relative to the walls of the housing and is located along the axis of the housing. The partitions are made of intersecting composite, consisting of several perforated plates located at an angle to each other.

Использование в корпусе смесителя перекрещивающихся перфорированных составных перегородок, расположенных вдоль оси корпуса, позволяет изменять траекторию частиц сыпучего материала или струй жидкости и скорость движения потоков смеси в корпусе смесителя, обеспечивает всестороннее воздействие на хаотичное движение смеси, способствуя интенсивному смешиванию компонентов. Наличие нескольких зон смешивания компонентов в корпусе смесителя, создаваемых с помощью перекрещивающихся перфорированных составных перегородок, расположенных внутри корпуса, ускоряет процесс перемешивания компонентов смеси, значительно уменьшая время их смешивания и увеличивая однородность смеси. Изменяя размеры и форму перегородки, количество перфорированных пластин, расположение и размеры отверстий в ней, можно обеспечить оптимальные условия смешивания компонентов приготавливаемой смеси.The use of crossed perforated composite partitions located along the axis of the housing in the mixer housing allows you to change the trajectory of particles of granular material or liquid jets and the speed of the mixture flows in the mixer housing, provides a comprehensive impact on the chaotic movement of the mixture, contributing to intensive mixing of the components. The presence of several mixing zones of the components in the mixer housing, created using intersecting perforated composite partitions located inside the housing, accelerates the process of mixing the components of the mixture, significantly reducing their mixing time and increasing the uniformity of the mixture. By changing the size and shape of the partition, the number of perforated plates, the location and size of the holes in it, it is possible to provide optimal conditions for mixing the components of the prepared mixture.

Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фигуре 1 показан продольный разрез корпуса смесителя; на фигуре 2 поперечный разрез А-А корпуса смесителя, представляющий вариант поперечного сечения корпуса с перекрещивающимися составными перегородками из пяти перфорированных пластин; на фигуре 3 поперечный разрез Б-Б корпуса смесителя.The essence of the technical solution is illustrated by drawings, where figure 1 shows a longitudinal section of the mixer body; figure 2 is a cross-section aa of the mixer housing, representing a variant of the cross-section of the housing with intersecting composite partitions of five perforated plates; figure 3 is a transverse section bB of the mixer housing.

Барабанный смеситель состоит из цилиндрического корпуса 1 с цапфой 2, крышки 3, вала 4, установленного в подшипниковой опоре 5. Смеситель оснащен приводом 6, размещенным на поворотной раме 7. Внутри корпуса 1 вдоль его оси расположены перекрещивающиеся перфорированные составные перегородки 8 и 9, укрепленные на крышке 3 и установленные относительно корпуса с зазором. Величина зазора между корпусом и перегородкой определяется свойствами смешиваемых компонентов и составляет от 0,01 до 0,33 внутреннего диаметра корпуса. Каждая перегородка 8 и 9 выполнена составной, состоящей из нескольких перфорированных пластин, например из пяти пластин. Перегородка 8 состоит, соответственно, из пластин 10, 11, 12, 13 и 14, а перегородка 9 состоит, соответственно, из пластин 15, 16, 17, 18, 19.The drum mixer consists of a cylindrical housing 1 with a pin 2, a cover 3, a shaft 4 mounted in a bearing support 5. The mixer is equipped with a drive 6 located on the swing frame 7. Inside the housing 1 along its axis there are crossed perforated composite partitions 8 and 9, reinforced on the cover 3 and installed relative to the housing with a gap. The gap between the housing and the partition is determined by the properties of the mixed components and ranges from 0.01 to 0.33 of the inner diameter of the housing. Each partition 8 and 9 is made composite, consisting of several perforated plates, for example of five plates. The partition 8 consists, respectively, of the plates 10, 11, 12, 13 and 14, and the partition 9 consists, respectively, of the plates 15, 16, 17, 18, 19.

Устройство работает следующим образом. При открытой крышке 3 в корпус 1 барабанного смесителя, находящийся в наклонном положении, повернутый крышкой 3 вверх, загружаются исходные компоненты. Затем корпус 1 закрывается крышкой 3 с укрепленными на ней перегородками 8 и 9 и устанавливается в горизонтальное положение. Включается привод 6, который передает вращение валу 4 и через цапфу 2, соответственно, корпусу 1. При вращении корпуса 1 компоненты смеси перемещаются из одной части корпуса в другую и в обратном направлении, проходят через зазоры между перегородками и стенками корпуса 1 и через отверстия в пластинах 10, 11, 12, 13, 14 (перегородка 8) и пластинах 15, 16, 17, 18, 19 (перегородка 9), изменяют траекторию движения, перераспределяются по сечению корпуса и интенсивно смешиваются. После достижения требуемой степени однородности смеси вращение корпуса прекращается, корпус устанавливается в наклонное положение крышкой 3 вниз, открывается крышка 3 и производится выгрузка смеси под действием собственного веса. После окончательной выгрузки смеси из корпуса цикл технологических операций по приготовлению смеси повторяется.The device operates as follows. When the lid 3 is open, the initial components are loaded into the housing 1 of the drum mixer, which is in an inclined position, turned by the lid 3 upwards. Then the housing 1 is closed by a cover 3 with partitions 8 and 9 fixed on it and is installed in a horizontal position. The drive 6 is turned on, which transfers rotation to the shaft 4 and through the pin 2, respectively, to the housing 1. When the housing 1 is rotated, the mixture components move from one part of the housing to the other and in the opposite direction, pass through the gaps between the partitions and the walls of the housing 1 and through the holes plates 10, 11, 12, 13, 14 (partition 8) and plates 15, 16, 17, 18, 19 (partition 9), change the trajectory of movement, are redistributed over the cross section of the body and intensively mixed. After reaching the required degree of homogeneity of the mixture, the rotation of the housing stops, the housing is installed in an inclined position with the cover 3 down, the cover 3 is opened and the mixture is unloaded under its own weight. After the final unloading of the mixture from the body, the cycle of technological operations for the preparation of the mixture is repeated.

Использование предлагаемого устройства для смешивания сыпучих материалов или жидких сред обеспечивает, по сравнению с существующими барабанными смесителями, повышение однородности смеси, вследствие интенсивного смешивания компонентов в рабочем объеме корпуса смесителя и периодического разделения смеси на множество потоков с различным направлением и относительной скоростью движения, увеличение производительности смесителя, улучшения условий выгрузки полученной смеси и чистки внутреннего объема корпуса смесителя. В настоящее время барабанный смеситель с указанными признаками применяется в научных исследованиях по смешиванию сыпучих и жидких композиций для предприятий химической и пищевой промышленности при получении новых смесевых композиций и в лабораторной практике.The use of the proposed device for mixing bulk materials or liquid media provides, compared with existing drum mixers, increasing the uniformity of the mixture, due to intensive mixing of the components in the working volume of the mixer body and periodically dividing the mixture into many streams with different directions and relative speed, increasing mixer performance , improving the conditions for unloading the resulting mixture and cleaning the internal volume of the mixer body. Currently, a drum mixer with the indicated features is used in scientific research on mixing bulk and liquid compositions for chemical and food industry enterprises in the preparation of new mixed compositions and in laboratory practice.

Список литературыBibliography

1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Альянс, 2005. - Стр. 711.1. Kasatkin A.G. Basic processes and apparatuses of chemical technology. - M.: Alliance, 2005. - Page 711.

2. Авт. свид. СССР №1162471, B01F 9/02,1985 г.2. Auth. testimonial. USSR No. 1162471, B01F 9 / 02.1985

3. Авт. свид. СССР №1187869, B01F 9/02,1985 г.3. Auth. testimonial. USSR No. 1187869, B01F 9 / 02.1985

4. Авт. свид. СССР №715128, B01F 9/02, В28С 5/18,1980 г.4. Auth. testimonial. USSR No. 715128, B01F 9/02, B28C 5 / 18.1980

5. Заявка JPH 03161037, B01F 9/02,1991 г.5. Application JPH 03161037, B01F 9 / 02.1991,

Claims

A drum mixer comprising a cylindrical body with a trunnion and a cover, a shaft on which the body is mounted, a bearing support, a drive, a rotary frame and a mixing device consisting of perforated partitions placed inside the body along its axis, mounted on the cover and installed with a gap relative to the walls case, characterized in that the partitions are made of intersecting composite, consisting of several perforated plates located at an angle to each other.