Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ СМЕШИВАНИЯ СЫПУЧИХ И ЖИДКОВЯЗКИХ КОМПОНЕНТОВ
СПОСОБ СМЕШИВАНИЯ СЫПУЧИХ И ЖИДКОВЯЗКИХ КОМПОНЕНТОВ

СПОСОБ СМЕШИВАНИЯ СЫПУЧИХ И ЖИДКОВЯЗКИХ КОМПОНЕНТОВ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Сущность изобретения: способ позволяет интенсифицировать процесс перемешивания, ликвидируя локальные области высокой концентрации вводимых компонентов с помощью многожильного рукава. Компоненты предварительно перераспределяют в рукаве и вводят через донную часть смесителя под действием разности давлений вертикально вверх. Давление вводимых компонентов должно быть пропорционально весу введенных компонентов. Дальнейшее распределение составляющих в смеси осуществляется рабочими органами смесителя, скорость движения которых определяется исходя из свойств компонентов и скорости ввода рукава в смеситель. Для процессов перемешивания плохо смешиваемых компонентов или в случаях недостаточного объема смесительной камеры процесс подачи рукава целесообразно периодически останавливать, чтобы обеспечить необходимое качество продукции. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2033852
Класс(ы) патента: B01F3/18
Номер заявки: 5015045/26
Дата подачи заявки: 29.11.1991
Дата публикации: 30.04.1995
Заявитель(и): Центральное научно-конструкторское бюро
Автор(ы): Алексеев Г.Ф.; Бахтюков В.М.; Гордийчук Ю.В.; Шаршков В.В.
Патентообладатель(и): Центральное научно-конструкторское бюро
Описание изобретения: Изобретение относится к технике смешивания сыпучих и жидковязких компонентов для получения гомогенных смесей и может быть использовано в технических средствах смесеприготовления.
Известен способ перемешивания [1] заключающийся в том, что подлежащие перемешиванию компоненты вводят в смесительную камеру через загрузочные устройства в крышке, промешивают до однородного состояния с помощью рабочих органов и выгружают через выгрузочное устройство в донной части смесителя.
Недостатком этого способа является относительно длительный цикл перемешивания при недостаточно высоком качестве смеси.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ [2] заключающийся в том, что компоненты вводят через донную часть смесителя вертикально вверх под действием разности давлений, смешивают с компонентами, подаваемыми сверху, с помощью рабочих органов и выводят из смесителя.
Однако ввод компонентов в смесительную камеру с противоположных (сверху и снизу) сторон приводит к образованию локальных областей с высокой концентрацией вводимых компонентов, т.е. к созданию в объеме перемешиваемой массы неоднородностей смеси. Для ее снижения требуется повторять цикл, добиваясь необходимого качества смеси.
Для увеличения однородности смеси при подаче под действием разности давлений вертикально вверх смешиваемых компонентов их предварительно формируют по их числу в виде многожильного рукава и подают со скоростью, пропорциональной скорости рабочих органов смесителя, и давлением, пропорциональным весу продуктов в смесительной камере, в направлении, перпендикулярном траектории движения рабочих органов. Причем для усиления воздействия в зависимости от свойств компонентов можно производить дополнительное перемешивание периодическим прекращением подачи компонентов и последующей выгрузкой перемешанной порции.
В отличие от известных способов смешивания предложенное техническое решение создает в срезанном слое условия предварительного распределения компонентов в плоскости движения рабочих органов смесителя, при этом интенсивность перемешивания уже в нижних слоях обеспечивает увеличение однородности, а выбор скорости подачи многожильного рукава позволяет при установленной скорости движения рабочих органов расширить номенклатуру смешиваемых в смесителе компонентов.
На фиг. 1 приведена характеристика процесса смешения по времени, полученная по известным способам; на фиг.2 то же, на смесителе планетарного типа по предлагаемому способу; на фиг.3 графики изменения коэффициента вариации содержания ключевого компонента в смеси при непрерывном процессе (кривая А) и в процессе с периодическими остановками подачи компонентов (кривая Б) по параметру V (объем смесительной камеры); на фиг.4 схема смесителя, реализующего предлагаемый способ.
Смеситель содержит смесительную камеру 1, рабочие органы в виде мешалок 2, привод 3, загрузочный патрубок 4 с подсоединенным через клапан 5 многожильным рукавом.
В верхней части смесительной камеры 1 установлено разгрузочное устройство 6.
Способ осуществляется следующим образом.
В смесительную камеру 1 с вращающимися от привода 3 мешалками 2 после открытия клапана 5 через загрузочный патрубок 4 по подсоединенному многожильному рукаву от питателей подаются компоненты со скоростью, пропорциональной скорости мешалок, и давлением, определяемым пропорционально весу продуктов в смесительной камере 1.
Попадая в смесительную камеру, компоненты срезаются рабочими органами и интенсивно "размазываются" по дну камеры, создавая первичный слой смеси компонентов. По мере подачи рукава объем камеры заполняется, причем в верхних слоях смесь поддерживается в однородном состоянии, так как перенос слоев смеси вниз не происходит, а поступающая масса дозируемых компонентов, перемешиваясь в нижних слоях, вытесняет готовую смесь в верхнюю часть камеры 1 к разгрузочному устройству 6, которое удаляет готовую смесь на следующую фазу переработки.
Введение многожильного рукава с выбранной пропорционально оборотам рабочих органов скоростью позволят интенсифицировать процесс перемешивания компонентов, неоднородность содержания которых быстро снижается в массе ранее введенных и перемешанных компонентов.
При вводе в смесительную камеру через ее донную часть компонентов в виде многожильного рукава рабочие органы смесителя при каждом проходе над местом ввода рукава срезают с него слой компонентов, толщина которого зависит от скорости подачи рукава. Срезанный слой, имеющий локальную неоднородность по содержанию компонентов, "размазывается" в смесительной камере в толще ранее срезанных слоев, и по мере отхода от донной части камеры смесь компонентов становится более однородной.
Поскольку срезанный с рукава слой компонентов при переносе в среде ранее срезанных и "размазанных" слоев подвергается интенсивному перемешиванию, вариация содержания компонентов в нижних слоях снижается с большей скоростью, чем в верхних, где процесс "размазывания" более устойчивых неоднородностей перемешиваемых компонентов затягивается. Поэтому в общем случае кривая изменения вариации содержания ключевого компонента по параметру высоты (или объема) смесительной камеры (кривая А на фиг.3) имеет характер, близкий к экспоненциальной зависимости.
Для процессов перемешивания плохо смешиваемых компонентов или в случаях недостаточного объема смесительной камеры процесс подачи рукава целесообразно остановить. При этом на графике изменения содержания ключевого компонента V (кривая Б на фиг.3) появляется область ступенчатого изменения, величина которого зависит от времени процесса стационарного перемешивания.
Кроме того, регулирование скорости подачи рукава с компонентами в смесительную камеру позволяет при организации контроля качества (однородности) смеси на выходе обеспечить стабильность основного параметра смеси гомогенность.
Как показали экспериментальные исследования на макете смесителя с двухкомпонентным многожильным рукавом, подача через донную часть смесителя в два раза сокращает продолжительность перемешивания, что представлено на фиг.1 и 2.
Анализ содержания компонентов показал неравномерное снижение неоднородности смеси по высоте смесителя.
Формула изобретения: 1. СПОСОБ СМЕШИВАНИЯ СЫПУЧИХ И ЖИДКОВЯЗКИХ КОМПОНЕНТОВ, заключающийся в подаче компонентов под действием разности давлений вертикально вверх и их последующем перемешивании, отличающийся тем, что смешиваемые компоненты предварительно формируют по их числу в виде многожильного рукава и подают со скоростью, пропорциональной скорости рабочих органов смесителя, и давлением, пропорциональным весу продуктов в смесительной камере, в направлении, перпендикулярном траектории движения рабочих органов.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что производят дополнительное перемешивание периодическим прекращением подачи компонентов и последующей выгрузкой перемешанной порции.