ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Известные центробежные смесители порошкообразных материалов включают вертикальный ротор с конусными перегородками, некоторые смесители снабжаются дополнительными вибрационными устройствами. Несмотря на усложнение конструкции, известные центробежные смесители не обеспечивают качественное смешивание материалов в основном по причине ограниченного времени пребывания компонентов на рабочих поверхностях смесителя. Предлагаемый центробежный смеситель лишен указанных недостатков.

Смеситель состоит из конического корпуса 1 (см. рисунок), закрепленного на раме 2. Внутри корпуса размещен рабочий орган (ротор), выполненный в виде концентрично расположенных полых усеченных конусов - центрального 3, промежуточного 4 и периферийного 5, - прикрепленных к основанию 6 ротора. Конусы 3 - 5 выполнены разными по высоте и образуют каскады - высота конусов и угол наклона их образующей к основанию увеличиваются от центральной части ротора к его периферии ( h ₁₂₃; a₁<>₂<>₃). Усеченные конусы 3 - 5 выполнены из материала, коэффициент трения которого уменьшается по мере удаления конусов от центральной части ротора. Например: центральный конус 3 выполнен из стали, промежуточный 4 - из сплава на основе меди (бронза, латунь), а периферийный 5 - из антифрикционного полимерного материала типа фторопласта. Поскольку бронза (латунь) и полимер по сварке не совместимы со сталью, то только центральный конус 3 соединен с основанием сваркой. Для крепления остальных конусов основание выполнено из двух слоев 7 и 8, а конусы 4 и 5 снабжены горизонтальными участками 9 и 10 с вырезами. Последние помещены в зазор между слоями 7, 8 и скреплены заклепками 11. Ротор закреплен на вертикальном валу 12, который смонтирован в опоре 13 на подшипниках. Вал через клиноременную передачу 14 приводится во вращение электродвигателем 15. Корпус имеет выгрузной патрубок 16, у днища корпуса на валу 12 закреплены лопасти 17 для выгрузки смеси через патрубок. На корпусе установлена крышка 18, через которую проходит загрузочная течка 19 со штуцерами 20. Конусы 3 - 5 имеют рабочие поверхности 21-23, смещенные по высоте.

Компоненты смеси в заданном соотношении непрерывно подаются через штуцеры 20 в загрузочную течку 19, где частично перемешиваются и поступают в центральный конус 3 ротора. Компоненты смеси под действием центробежных сил отбрасываются на рабочую поверхность 21 этого конуса. По этой поверхности частицы по спиралеобразным траекториям ускоренно перемещаются. Из-за разности массы и коэффициентов трения траектории движения частиц перекрещиваются, смешиваются и через кромку центрального конуса перебрасываются на рабочую поверхность 22 конуса 4. Поскольку коэффициент трения этой поверхности из бронзы или латуни меньше, то сцепление частиц ослабевает, и скорость перемещения и шаг спиралей уменьшаются, а перемешивание частиц возрастает. После этого частицы перебрасываются на рабочую поверхность 23 периферийного конуса 5 с его меньшим коэффициентом трения и большими высотой h₃ и углом a₃ наклона образующей. Здесь траектории движения частиц многократно перекрещиваются, завершается процесс качественного смешивания компонентов. Приготовленная смесь под действием центробежных сил сбрасывается с кромки периферийного конуса 5 и поступает на днище корпуса, откуда лопастями 17 выгружается через патрубок смесителя. В итоге предлагаемый смеситель простыми средствами обеспечивает приготовление равномерно перемешанной (до 99%) смеси. Это достигается за счет последовательного прохождения компонентов всех трех конусов ротора, при этом из-за уменьшения коэффициента трения по мере удаления конусов от центра увеличивается время пребывания компонентов на рабочих поверхностях, что положительно сказывается на качестве приготовления смеси.