ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Смесительная установка содержит корпус 1, внутри которого расположен полый вал 2 , имеющий привод 3 (фиг.1). На валу 2 радиально по винтовой линии жестко установлены втулки 4, в которых расположены оси 5, имеющие винтовые канавки 6. Длина канавки по дуге окружности равна /2 и оси лопаток в соседних рядах имеют противоположное направление винтовых канавок, т.е. оси диаметрально противоположных лопаток имеют одинаковое направление. Втулки 4 снабжены уплотнительными устройствами 7. К осям 5 жестко закреплены лопатки 8. Втулки имеют штифты 9, взаимодействующие с винтовыми канавками осей 5. Смеситель имеет механизм изменения угла поворота лопаток 8, выполненный в виде установленной в полости вала 2 штанги 10 с упорами 11, размещенными по линиям эквидистантным линиям установки втулок 4 и взаимодействующие с торцами осей лопаток. Упоры 11 выполнены коническими, а их длина соответствует длине винтовых канавок хода осей 5 лопаток 8. Штанга 10 установлена в направляющих втулках 12 с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Наружный конец штанги 10 соединен с реверсивным исполнительным механизмом 13. Лопатки 8 на периферии выполнены скруглеными.

Способ реализуется следующим образом.

В начальный момент для облегчения пуска двигателя устанавливается лопатка под углом 90° к оси вращения вала. Причем в данный момент вылет лопатки минимальный, то есть зазор между лопаткой и цилиндрическим корпусом максимальный, что опять же исключает возможность заклинивания материала и как следствие перегрузку двигателя в момент запуска.

Для реализации данного процесса, то есть переноса больших 1 порций сыпучего материала на большие расстояния через определенное время (от10 до 60 секунд) в зависимости от физико-механических свойств применяемых материалов устанавливается угол поворота лопатки 8 равный 0° путем перемещения штанги 10. При этом упоры 11 нажимают на торцы осей 5, которые поворачиваются на заданный угол вокруг своих осей и одновременно перемещаются радиально от оси вала 2. Угол поворота лопаток 8 от 90° до 0° обеспечивается длиной винтового паза оси 5 и длиной упоров. Тем самым организуется максимальная интенсивность перемещения частиц, т.е. лопатка 1 при движении захватывает максимальной площадью своей поверхности порцию компонента А и переносят ее в зону компонента Б, а объем занимаемый компонентом А заполняется компонентом - Б. То же самое происходит при повторных движениях лопаток. Этот процесс идет с большой скоростью и продолжается в течении от 0,1 до 0,3 от общего времени смешения.

После того как компоненты в основном будут распределены по рабочему объему смесителя, процессы конвективного и диффузного смешения становятся по их влиянию на общий процесс смешения сопоставимы. В это время процесс перераспределения частиц идет уже на уровне микрообъемов. Начиная с некоторого момента, процесс диффузного смешения становится преобладающим (iiучасток фиг.2). Более заметное влияние на ход процесса смешения начинает оказывать сегрегация частиц. Именно поэтому на данном этапе организуется максимальная интенсивность сдвигового перемещения частиц, для чего устанавливается угол поворота лопаток из диапазона оптимальных значений от 40 до 50° в зависимости от физико-механических свойств применяемых материалов, из которых состоят компоненты смеси. При этом штанга перемещается в обратном направлении, упоры отходят от торцов осей и лопатки силами сопротивления материала поворачиваются на нужный угол, одновременно перемещаясь к оси вала, и фиксируются упорами. Данный процесс характеризуется значениями оптимального сочетания количественных показателей сдвигового перемещения частиц под воздействием лопатки и энергозатрат, которые определяются экспериментально.

Затем процессы сегрегации и диффузного смешения уравновешиваются, и дальнейшее перемешивание компонентов смеси не имеет смысла, так как качество смеси остается постоянным.