Спосіб одержання суміши сипучих матеріалів та пристрій для його здійснення

1. Способ получения смеси сыпучих материалов, включающий формирование смеси компонентов в виде горизонтально расположенных слоев, перевод слоев смеси из горизонтального положения в вертикаль ное, отбор слоев смеси с их торцов и последующее их перемешивание, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что отбор слоев смеси осуществляют одновременно из каждого слоя равными порциями. 2. Устройство для получения смеси сыпучих материалов, состоящее из контейнера с загрузочным и выходным отверстиями, снабженного поворотным узлом и размещенного внутри контейнера перемешивающего элемента, выполненного в виде выгрузочного шнека, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что выгрузочный шнек выполнен с линейно увеличивающимися вдоль шнека в направлении к выходному отверстию межвитковыми объемами. С > ел о Изобретение относится к усреднению смеси сыпучих материалов и может быть использовано в промышленности строительных материалов, химической, фармацевтической, пищевой. Однородность смесей в основном предопределяет качество готовой продукции. Поэтому очень важно обеспечить однородный состав смеси перед ее последующей обработкой не только в данном объеме смеси, но и в ее потоке, т.е. в течение всего производства материала или изделия. Однако известные способы получения смеси сыпучих материалов, основаны на случайных процессах смещения и во многих случаях (даже при высоких степенях усреднения, что имеет место при высоких входных колебаниях химсостава) не обеспечивают нахождение выходной величины отклонения в нормативных пределах. Известен способ получения смеси сыпучих материалов, включающий накопление смеси компонентов в виде слоев, образующих штабель ромбовидного сечения, отбор слоев смеси с их торцов и последующее перемешивание слоев (авт. свид. СССР № 1425131, кл. В 65 G 3/00, 1986) [1]. При зтом отбор слоев смеси с их торцов осуществляют параллельными наклонными сечениям. Поскольку материал слоев в процессе отбора осыпается под углом естественного откоса, перемешивание слоев носит вероятностный характер, что обуславливает невы 14561 сокую однородность усредняемой смеси сыпучих материалов Известен способ получения смеси сыпучих материалов, выбранные в качестве прототипа, включающий накопление смеси компонентов в виде горизонтально расположенных слоев, отбор слоев смеси с их торцов и последующее перемешивание слоев (авт. свид. СССР N? 1835785, кл. В 01 F3/18, 1990) [2]. Благодаря тому, что слой смеси из горизонтального положения переводят в вертикальное, удается осуществить равномерный сход поперечных слоев смеси при отборе и повысить однородность усредняемой смеси сыпучих материалов по сравнению со способом, описанным в [1]. Однако из-за того, что сход поперечных слоев смеси при отборе происходит в основном последовательно от слоя к слою, однородность усредняемой смеси остается невысокой. Известно устройство для получения смеси сыпучих материалов, состоящее из контейнера с загрузочным и выходным отверстиями и размещенного внутри контейнера перемешивающего узла (авт. свид. СССР Ns 1326324, кл В 01 F 3/18, 1985) [3]. Перемешивающий узел выполнен в виде насадки, представляющей собой сетчатые элементы, расположенные в шахматном порядке по всему объему контейнера. Ударяясь о сетчатые элементы частицы сыпучих материалов распределяются в горизонтальной плоскости и смешиваются с частицами, проходящими через пустые ячейки. Однако смешивание частиц сыпучих материалов происходит только в смежных ячейках и практически невозможно добиться усреднения смеем по всему сечению насадки. Известно устройство для получения смеси сыпучих материалов, выбранное в качестве прототипа, которое состоит из контейнера с загрузочным и выходным отверстиями, снабженного поворотным узлом и размещенного внутри контейнера перемешивающего элемента в виде выгрузочного шнека (авт. свид. СССР Ns 1835785, кл. В 01 F 3/18, 1990) [2]. Наличие в устройстве выгрузочного шнека интенсифицирует процесс перемешивания смеси сыпучих материалов и по сравнению с устройством, описанным в [3], позволяет увеличить однородность ус* рвднения смеси В устройстве [2] в начальный момент имеет место захват шнеком всех слоев смеси Однако в последующем смесь, попавшая в начальный виток, проталкивается к выходному отверстию вслед за слоями смеси, за 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 хваченными в начальный момент последующими витками. При этом порция смеси, попавшая в начальный виток, проходя последующие витки, будет препятствовать попаданию в них порций последующих слоев смеси. Следовательно, вначале в основном будет выгружаться слой смеси, попадающий в начальный виток, а затем слой смеси, попадающий в виток соседний с начальным. Однородность усреднения смеси при этом будет оставаться невысокой. Задачей предлагаемого изобретения является создание такого способа получения смеси сыпучих материалов и устройства для осуществления этого способа, которые обеспечивали равномерный отбор смеси из всех слоев, что способствовало бы повышению однородности усреднения смеси в потоке. Поставленная задача решается тем, что в способе получения смеси сыпучих материалов, включающем формирование смеси компонентов в виде горизонтально расположенных слоев, перевод слоев смеси из горизонтального положения в вертикальное, отбор слоев смеси с их торцов и последующее перемешивание слоев, в соответствии с изобретением, отбор слоев смеси осуществляют одновременно из каждого слоя равными порциями. Поставленная задача решается тем, что в устройстве для получения смеси сыпучих материалов, состоящем из контейнера с загрузочным и выходным отверстиями, снабженного поворотным узлом и размещенного внутри контейнера перемешивающего элемента, выполненного в виде выгрузочного шнека, в соответствии с изобретением, выгрузочный шнек выполнен с линейно увеличивающимися вдоль шнека в направлении к выходному отверстию межвитковыми объемами. Формирование в предлагаемом способе смеси компонентов в виде горизонтально расположенных слоев и перевод слоев смеси из горизонтального положения в вертикальное создает наиболее благоприятную структуру сыпучей смеси в объеме для последующего отбора слоев смеси и способствующую повышению однородности усреднения смеси при перемешивании. Отбор слоев смеси с их торцов позволяет захватывать и в дальнейшем перемешивать слои, имеющие разный состав, что в итоге способствует повышению однородности усреднения смеси в потоке. Осуществление отбора слоев смеси одновременно из каждого слоя равными порциями способствует тому, что большее количество слоев, имеющих разный состав участвуют одновременно в перемешивании 14561 и в итоге однородность усреднения смеси в потоке повышается. Наличие в предлагаемом устройстве контейнера, снабженного поворотным узлом и размещение внутри него перемешивающего 5 элемента способствует наиболее благоприятному расположению слоев смеси для последующего перемешивания, а также интенсивному перемешиванию слоев смеси уже начиная в объеме контейнера, что способствует 10 повышению однородности усреднения смеси. Выполнение перемешивающего элемента в виде выгрузочного шнека способствует, благодаря наличию винтовой поверхности, интенсивному перемешиванию слоев, смеси, 15 а выполнение выгрузочного шнека с линейно увеличивающимися вдоль шнека в направлении к выходному отверстию межвитковыми объемами способствует одновременному равномерному отбору смеси из каждого слоя, что 20 в итоге позволяет повысить однородность усреднения смеси в потоке. Существо предлагаемых способа и устройства поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен общий вид устройства; на фиг. 2 25 - вид устройства в повернутом состоянии,- на фиг. 3 - сечение контейнера по А-А. Устройство состоит из контейнера 1 (фиг. 1), снабженного поворотным узлом, состоящим из вала 2, расположенного на оси, 30 проходящей через геометрический центр контейнера 1, опорной рамы 3 и привода 4, соединенного с валом 2. Внутри контейнера 1 размещен перемешивающий элемент, выполненный в виде выгрузочного шнека 5 35 (фиг. 2) с линейно увеличивающимися вдоль оси шнека 5 в направлении к выходному отверстию б межвитковыми объемами 7 Увеличение межвиткового объема может осуществляться как за счет увеличения шага 40 витка, так и за счет увеличения радиуса винтовой поверхности шнека Контейнер 1 снабжен также загрузочным патрубком 8. Способ и работа устройства осуществ- 45 лялись следующим образом. В исходном со стоянии контейнер 1 устанавливали так (фиг 1), чтобы ось шнека 5 находилась в вертикальном положении. Формирование смеси компонентов осуществляли путем подачи смеси сыпучих материалов через загрузочное отверстие 8 и горизонтального размещения слоев смеси (например, за счет псевдоожижения) в полости контейнера 1. При этом торцы слоев располагались перпендикулярно оси шнека 5 Составы смеси компонентов каждого слоя были различными. После заполнения полости контейнера 1 слоями смеси, включали двигатель 4, который вращал вал 2 и контейнер 1 поворачивался так, что ось шнека 5 располагалась в горизонтальном положении. Двигатель 4 выключали и включалидвигатель (не показан) вращение шнека 5, в результате чего происходил отбор слоев смеси с их торцов. Порции слоев смеси попадали в межвитковые объемы 7 шнека 5 и перемещались вдоль оси шнека 5 по межвитковым объемам 7 в направлении выходного отверстия 6 с одновременным перемешиванием. Благодаря тому, что межвитковые объемы 7 выполнены увеличивающимися вдоль шнека 5, смесь первого слоя, попавшая в начальный межвитковый объем, проходя последовательно через остальные межвитковые объемы, равномерно дополнялась порциями смеси последующих слоев. Таким образом из последнего межвиткового объема шнека 5 выходила порция смеси с составом, усредненным по всем слоям. Как показали опытные испытания предлагаемых способа и устройства, однородность усреднения смеси в потоке оказывалась выше, чем однородность усреднения смеси, достигаемая способом и устройством, выбранными в качестве прототипа и не превышала при максимально возможных входных колебаниях химсостава сырьевых компонентов цементного производства допустимых (нормативных) значений по коэффициенту насыщения извести (КН), силикатному (п) и глиноземному (р) модулям. /7777 /7777 /7777 Фиг. 2 Фиг. 4-А ФИГ. Упорядник Замовлення 4137 3 Техред М.Моргентал Коректор' А. Обручар Тираж Підписне Державне патентне відомство УкраТни, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101