Устройство непрерывного действия для смешения сыпучих материалов

Устройство непрерывного действия для смешения сыпучих материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ СМЕШЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ , содержащее бункеры исходных компонентов, ленточные питатели, , наклонные направляющие и смесительную камеру, отличающееся тем, что, с целью повьппення качества смешения трудносыпучих компонентов, наклонная направляющая питателя трудносьйтучих компонентов выполнена в виде лотка, концевая часть которого имеет прямоугольные вырезы с продольными бортовыми планками, а ее крайние участки отогнуты вниз на угол 45-60.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Ц

РЕСПУБЛИК аю (и)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

q: у

1 (21) 3586352/23-26 (22) 03.05,83 (46) 23.11.84. Бюл. У 43 (72) О.В.Рязанов, P.М.Волынова, В.И.Круглик и Г.Е.Голубчикова (71) Латвийский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института комбикормовой промышленности

{53) 66.022:621.929(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 484888, кл. В 01 ". 13/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 603417, кл. В 01 Е 13/10, 1977.

3. Авторское свидетельство СССР

IУ 912248, кл. В 01 F 3/18, 1975 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО НЕПРЕРЫВНОГО

ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ СМЕШЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее бункеры исходных компонентов, ленточные питатели, l наклонные направляющие и смесительную камеру, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества смещения трудносыпучих компонентов, наклонная направляющая питателя трудносыпучих компонентов выполнена в виде лотка, концевая часть которого имеет прямоугольные вырезы с продольными бортовыми планками, а ее крайние участки отогнуты вниз на угол

45-60 .

112503

1

Изобретение относится к устройствам непрерывного действия для смешения сыпучих материалов и может быть применено в крупнотоннажных производствах при производительности 5075 т/ч, например в комбикормовой промьппленности при смешении компонентоз комбикормов.

Известно устройство для смешения сыпучих материалов, содержащее уста- 1О новленные один над другим бункеры, соединенные питающими трубками с перфорированной насадкой, внутри которых помещены стабилизирующие трубки (1 ), 15

В данном устройстве подлежащие смешению компоненты-истекают из бункеров через выпускные отверстия и питающие трубки под действием собственного веса и разрежения, созда- 20 ваемого в питающих трубках при ускоренном движении потоков компонентов.

В месте встречи двух потоков осуществляется смешение компонентов 51 3.

Недостатком такого устройства яв- 25 ляется отсутствие элементов, разделяющих, дробящих потоки смешиваемых материалов в месте их встречи, что приводит к недостаточному радиальному перемешиванию компонентов и к неод" нородности получаемой смеси.

Известна также установка для смешения сыпучих материалов, содержащая расположенные напротив один другого расходные бункера с устройствами для выдачи материалов в смесительную . камеру, каждое иэ которых выполнено в виде двух, расположенных в нижней части бункера валков, установленных параллельно один другому с возмож40 ностью взаимного перемещения относи.тельно один другого.

В данном смесительном устройстве сыпучие материалы иэ расходных бункеров под действием собственного . веса поступают к разгрузочному люку, 45 попадают в зазор между валками, вращающимися в противоположные стороны, захватываются ими и с силой выбрасываются навстречу один другому, в результате чего происходит смешение (2).

Однако в данном устройстве валки для выдачи материала в смесительную камеру являются единственными смесительными элементами, поэтому для достижения хорошего качества смеси весь процесс необходимо повторить несколько раз, пропустив материал

2, 1 через несколько последовательно установленных аналогичных устройств.

При производительности 50-75 т/ч габаритные размеры расходных бункеров составляют десятки кубометров, а необходимость последовательной установки нескольких аналогичных устройств потребует больших производственных площадей на нескольких этажах, что делает практически невозможным применение данной установки в технологических линиях крупнотоннажного производства.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смеситель порошков непрерывного действия, содержащий камеру смешения, бункеры исходных компонентов, ленточные питатели со средствами регулировки толщины слоя порошка и с наклонными направляющими, нижняя часть которых выполнена по лемнискате (3 3.

Такая. конструкция наклонных направляющих обеспечивает плавное совмещение в вертикальной плоскости тонких слоев прямоугольного сечения, при котором происходит внедрение частиц одного слоя в другой, что повьппает качество смеси.

Однако известный смеситель предназначен для смешения тонких слоев (в несколько миллиметров и менее) компонентов, близких по своим физикомеханическим характеристикам. При производительности 50-75 т/ч высота слоя продукта на транспортерной ленте питателя-дозатора составляет 125250 мм. Плавное совмещение слоев такой толщины на входе .в вертикальный смеситель приводит к тому, что внед.рение частиц одного компонента в другой осуществляется лишь в узком диапазоне по поверхности соприкосновения слоев. Основная масса слоев при этом не вовлекается в процесс смешения. Это приводит к отсутствию предварительного смешения компонентов на .входе в смесительную камеру, что в дальнейшем вызывает недостаточное радиальное перемешивание: и, как следствие, приводип. к неоднородности получаемой смеси (коэффициент вариации Ч(С) составляет 35-40X).

Кроме того, в данном устройстве доэирование сыпучих материалов осу- . ществляется величиной зазора между ,регулирующей планкой и лентой транс32

3 11250 портера, т.е. по объему. Практическая точность дозирования таким способом при большой производительности и колебании физико-механических свойств компонентов даже в пределах одной партии составляет 10 . Столь низкая точность дозирования недопустима во многих отраслях промышленности, в том числе в комбикормовой промышленности, где превышение нормы по от- 10 дельным компонентам может привести к гибели животных.

Целью изобретения является повышение качества смешения трудносыпучих .материалов. t5

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве непрерывного действия для смешения сыпучих материалов, содержащем смесительную камеру, бункеры исходных компонентов, ленточные 2р питатели, наклонные направляющие питателей, наклонная направляющая питателя трудносыпучих компонентов выполнена в виде лотка, концевая часть которого имеет прямоугольные. у5 вырезы с продольными бортовыми план" ками, а ее крайние участки отогнуты вниз на угол 45-60ь.

На фиг. 1 схематично изображено устройство для смешения сыпучих мате-ЗО риалов непрерывного действия; на фиг. 2 — наклонная направляющая нитателя трудносыпучих компонентов, вид сверху.

Смесительное устройства имеет

35 ленточные питатели 1 и 2. Над питателями 1 и 2 размещены бункеры 3 и 4 с исходными компонентами смеси. Питатели 1 и 2 снабжены наклонньаки направляющими 5 и 6 (угол наклона направляющих должен быть больше угла естественного откоса транспортируемого продукта), причем наклонная направляющая 6 питателя трудносыпучих компонентов выполнена в виде

45 лотка с бортовыми планкаии.7, имеющего прямоугольные вырезы 8, ограниченные продольными бортовыми планками 7, при этом крайние участки 9 лотка отогнуты вниз на угол 45-60

I 50

Под наклонными направляющими расположена смесительная камера 10, которая выполнена в виде статического смесителя, представляющего собой отрезок вертикального трубопровода круг- 55 лого или прямоугольного сечения с установленными в неи сиесительными элементами, например, в виде конусов, решеток, разнонаправленных отрезков шнека, пластин различной конфигурации.

Ленточные питагели 1 и 2 в предлагаемом устройстве совмещены с весовыми дозаторами непрерывного действия с регулированием производительности, например, за счет изменения скорости ленточного транспортера или вибропитателем,. что обеспечивает точность дозирования до 1Х.

Все места перехода, сыпучих материалов с одного вида .оборудования на другой герметизированы.

Устройство работает следующим образом (для случая дозаторов-питателей с регулированием производительности за счет изменения скорости ленточного транспортера).

Подлежащие смешению материалы неп рерывным потоком вытягиваются из бункеров 3 и 4 исходных компонентов лентой транспортера питателей 1 и 2, скорость которой прямо пропорциональна производительности питателей 1 и 2 и регулируется плавным изменением ско-. рости двигателя привода. транспортера в зависимости от требований рецеп-. туры. Затем по направляющим 5 и 6. отдозированные компоненты направляются в камеру 10 смешения. При этом направляющая 6 для трудносыпучего мелкодисперсного компонента, составляющая обычно 20-30Х общего количества смеси, расположена выше направляющей 5 хорошосыпучего сырья, составляющего 70-80Х общего количества смеси, и на 50Х перекрывает его поток.

Попадая на направляющую 6, поток трудносыпучего компонента разделяется на n + t частичных потока (где п - число прямоугольных вырезов 8) . При этом часть потоков проваливается в прямоугольные вырезы 8 направляющей 6 и распределяется в периферийной части поперечного сечения сиесительной камеры 10, куда поступает также и часть хорошосыпучего. сырья. По достижении вырезов 8 направляющей 6 потоки компонентов срываются вниз, при этом резко изменяется направление векгоров их скоростей, образуется интенсивный турбулентный слой, что способствует эффективному переиешиваняо.

Другая часть потоков трудиосыпучего сырья проходит по каналам, образованньвю бартовьаеи планками 7, 1125032

20 в середину потока хорошосыпучего сырья, подаваемого питателем 1. При этом более мощный поток, поступающий с питателя 1, захватывает, увлекает за собой частичные потоки трудно- 5 сыпучего сырья, проходящие по кана- лам, и распределяет их в центральной части поперечного сечения смесительной камеры 10.

Часть смешиваемого материала по наклонным плоскостям 9 скатывается в периферийную часть поперечного сечения смесительной камеры 10, где ударяется о стенки смесительной камеры 10, в результате чего происхо- 15 дит изменение направления угловых векторов скоростей, создаются дополнительные зоны завихрения. Это позволяет еще более улучшить качество смешения и увеличить коэффициент использования объема смесительной камеры 10.

Таким образом, направляющая 6 заставляет материал разделяться и перестраиваться в потоки различной конфигурации, что обеспечивает создание развитой поверхности смешения и позволяет уже на входе в смесительную камеру 10 иметь частично перемешанные компоненты. 30

В смесительной камере 10 осуществ.ляется дальнейшее смешение за счет многократного рассечения и перераспределения потока сыпучих компонентов в результате их прохождения через неподвижные смесительные элементы под действием силы тяжести.

Пример 1. Готовят смесь следующих компонентов: кукуруза 80% (объемная масса 0,62 т/м ; угол 10 естественного откоса 47 ; крупность

О;95 мм); первая — предварительная смесь 20% фосфат, мел, соль, премикс (объемная масса 1,3 т/м ; угол естественного откоса 45 ; крупность

0,26 мм) — трудносыпучий компонент.

Изменяют угол отгиба крайних участков концевой части наклонной направляющей от 0 до 90 и оценивают качество смешения.

Критерием оценки качества смешения являются коэффициент вариации (неоднородности) У(С1, являющийся количественным показателем распределения .ключевого компонента в смеси. Ключевым компонентом выбран хлорид натрия (обт емная масса 1,3 т/м, угол о естественного откоса 44, крупность

0,20 мм), являющийся составной частью комбикорма и вводимый в количестве 1%.

Коэффициент вариации (неоднородности) определяется по формуле

Vg

i (4j

| где Ч вЂ” коэффициент вариации (неоднородности), %;

Х вЂ” значение концентрации ключевого компонента в i-й пробе, Х;

Х вЂ” среднее арифметическое значение концентрации ключевого компонента в пробах, Х; — число проанализированных проб.

Пример 2. Готовят смесь как в примере 1, только в качестве трудносыпучего компонента берут вторую предварительную смесь; премикс, соль, отруби {объемная масса 0,85 т/м ; угол естественного откоса 43 ; крупо, HocTb 0,55 мм) .

П р и M е р 3. Готовят смесь, как в примере 1, только в качестве зернового компонента берут ячмень 80Х.

Пример 4 ° Готовят смесь как в примере 3, только в качестве трудносыпучего компонента берут первую предварительную смесь 20%.

Результаты испытаний сведены в ,таблице.

Таким образом, предлагаемое техническое.решение позволяет снизить коэффициент вариации по сравнению с известным.

1125032

Угол отгибй, град

Содержание в Х

Число аналиэи.руемых проб

28,04

27, 95

О, 15

20

30

45

10

90

10

4

15

30

10

10

75

90.0

15

30

15

60.

75

90

Состав смеси

Кукуруза первая предварительная смесь (20X) Кукуруза вторая предва.— рительная. смесь

Ячмень первая предварительная смесь 20 (203) Коэффициент вариации (неоднородности) Ч, Х

24,75

19,05

20,13

26,85

27,30

30,4629,10

26,34

20,26

21,15

26,90

28,96

31,80

31, 0429,15

21, 30

22,00

28,60

30,40

1125032

l I

Продолжение табл

1 1

) 4

Ячмень 80 вторая предварительная смесь 20

15

45

60

75

30,50

15 ф 7

ФЪг. Р

Составитель Т. Круглова

Редактор Л. Лосева Техред М.Надь Корректор О.Луговая

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8383/8 Тираж 575 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

33, 1О

32,64

29,76

22,44

22,50

29,14