ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к листку № 51-167-99

Центробежный смеситель относится к числу аппаратов непрерывного действия с конусообразным рабочим органом, имеющим вертикальную ось вращения. Смеситель в схематично-функциональном виде представляет корпус-кожух 1 (рис. а) с опорами 2, загрузочной течкой 3 и выгрузным люком 4. В корпусе на валу 5 смонтированы параболический (конусообразный) рабочий орган (ротор) 6 с отсеченной вершиной. Ротор состоит из параболической образующей 7 (в сечении) и малого основания 8 внизу; под ротором на валу 5 установлены выгрузные лопасти 9. Вал 5 через ременную передачу 10 имеет привод от электродвигателя 11. В состав смесителя входят как минимум два разных дозатора 12 и 13 со своими встроенными приводами и электродвигателями 14 и 15. В одном из вариантов исполнения (рис. б) внутри ротора на основании 8 помещена фигура в виде параболы 16 (в сечении) или эллиптического параболоида, если эту фигуру рассматривать как объемную. Параболическая образующая 7 ротора может иметь несколько конфигураций (рис. в), что определяется оптимальным диапазоном значений коэффициента а=0,05-0,20 в уравнении у=ах ². В частности, при а=0,10 - промежуточную 7 " и при а=0,20 - наиболее крутую 7 '". За пределами этих кривых ротор работает неэффективно.

Схема прохождения материала в смесителе на рис. а показана стрелками. Компоненты смеси в заданных соотношениях поступают из дозаторов 12 и 13 в течку 3 и далее во внутреннюю полость ротора 6. Под действием центробежных сил частицы отбрасываются от центра на образующую 7 ротора. После этого каждая частица смеси совершает по внутренней поверхности - образующей ротора спиралеобразное движение. Частицы смеси имеют неодинаковые размеры и массу, различные коэффициенты внутреннего трения и трения по образующей, разные первоначальные расстояния от оси вращения. Вследствие этого спиралеобразные траектории движения частиц неоднократно пересекаются, и компоненты перемешиваются. Этому способствуют: криволинейная (параболическая) поверхность образующей и оптимальная угловая скорость вращения ротора (40-50 с ^-1). Уменьшение или увеличение этой скорости влечет за собой ухудшение качества смешивания. Пологая форма образующей 7 ' (рис. в) требует меньшей угловой скорости, а крутая образующая 7 "' - более высокой скорости. В варианте рис. б компоненты смеси попадают на выступающую внутри ротора фигуру 16 в виде эллиптического параболоида. Благодаря этому компоненты смеси отбрасываются к образующей 7 и уже на этом этапе частично перемешиваются. Дальнейшее движение частиц начинается при большем радиусе относительно оси вращения, что способствует увеличению центробежной силы. В конечном итоге смесь выбрасывается в корпус 1 и с помощью лопастей 9 уходит через выгрузной люк 4. При оптимальной угловой скорости степень однородности смеси достигает 98%.