6. Аппараты для смешения сыпучих материалов
Конструкции аппаратов для смешения твердых (сыпучих) материалов в основном зависят от метода смешения, физико-механических, химических и других свойств как отдельных компонентов, так и всей смеси в целом.
При смешении любого числа компонентов анализ качества смеси обычно проводят путем оценки распределения одного «ключевого» компонента в остальной системе методами статистического анализа.
Для периодического смешения сыпучих материалов наиболее простым и распространенным устройством является «бочка»* – это емкость в виде параллелепипеда, вращающаяся на оси, проходящей по ее диагонали. Более интенсивными являются центробежный смеситель и смеситель с Z-образными лопастями. Казалось бы, центробежный смеситель может работать непрерывно. Однако в условиях интенсивной циркуляции неизбежен проскок какой-то части еще не смешенного материала к разгрузочному отверстию. Задача непрерывного смешения решается путем применения шнековых смесителей. Для особо густых и вязких масс применяют протирание. Оно осуществляется на дробильных валках, вращающихся с разным числом оборотов.
Схема данного смешивающего устройства в силу простоты не представлена.
Аппарат с мешалкой
Рис. 48. Схема аппарата с мешалкой:
1 – двигатель с приводом; 2 – крышка; 3
– вал; 4 – патрубок для подачи сжатого
газа; 5 – корпус; 6, 11 – патрубки входа
и выхода теплоносителя; 7 – рубашка; 8
– отражательная перегородка; 9 – днище;
10 – мешалка;
12 – патрубок выхода
продукта; 13 – труба передавливания
Принцип работы
Обычно аппарат для перемешивания в жидких средах (рис. 48) представляет собой вертикальный сосуд с мешалкой, ось вращения которой совпадает с осью аппарата. Основными узлами такого аппарата являются корпус 5, двигатель с приводом 1 и вал 3 с мешалкой 10. На крышке 2, днище 9, боковой стенке аппарата размещены патрубки 4, 6, 11, 12 для подвода и отвода веществ, подачи теплоносителя (при необходимости). Конструктивным элементом, непосредственно предназначенным для перемешивания жидкости, является мешалка. По скорости вращения мешалки условно делят на: тихоходные (якорные, рамные и др.) и быстроходные (пропеллерные, турбинные и др.). Целесообразность использования мешалок тех или иных конструкций определяется особенностями технологического процесса.
Центробежный смеситель
Рис. 49. Схема центробежного смесителя:
1 – корпус; 2 – вал; 3 – конус; 4 – окно;
5 – мешалка; 6 – рама; 7 – тормоз
Принцип работы
Интенсивная циркуляция сыпучего материала, способствующая хорошему смешению, достигается в центробежном смесителе с вращающимися конусами (рис. 49). В корпусе 1 данного аппарата на валу 2 вращается полый усеченный конус 3 с двумя симметрично расположенными окнами 4.
Материал засыпается в рабочую камеру через загрузочное устройство. При вращении конуса под действием центробежной силы частицы материала движутся по внутренней поверхности конуса вверх и сбрасываются в пространство между конусом и корпусом. Через окна 4 материал вновь поступает в конус, а лопастная мешалка 5, вращающаяся вместе с конусом, способствует этому проходу. Для материалов с плохой сыпучестью в корпусе установлена свободно вращающаяся рама 6, создающая дополнительные завихрения в движущемся материале. Скорость вращения рамы регулируется ленточным тормозом 7.