Універсальний змішувач

1 Універсальний змішувач, що включає корпус з днищем та верхньою кришкою, перемішуючий пристрій, виконаний у вигляді стрічкової спіралі, верхній кінець якої прикріплений до циліндричного привідного вала, завантажувальний і вивантажувальний пристрої та привід, який відрізняється тим, що змішувач виконаний багатоступінчатим із можливістю нарощування або зменшення ступенів, а МІСТКОСТІ корпусів і діаметри стрічкових спіралей кожної із наступних ступенів виконані меншими від попередніх, при цьому при Корисна модель відноситься до області змішування сипких матеріалів та зольових колоїдних систем і може бути ефективно використаною для приготування комбінованих кормів (далі комбікормів) на комбікормових заводах і безпосередньо в сільськогосподарських підприємствах, в будівельній, ХІМІЧНІЙ та інших галузях промисловості ВІДОМІ змішувачі, які включають корпус з днищем та верхньою кришкою, перемішуючий пристрій, виконаний у вигляді гвинтового конвеєра, привідний циліндричний вал, завантажувальний і вивантажувальний пристрої та привід [див , наприклад, авт свід СРСР №302134, кл B01F7/24, 1971р] До недоліків таких змішувачів слід віднести низьку продуктивність та якість змішування, особливо сипких та колоїдних матеріалів через те що гвинтовий конвеєр активно працює лише в центрі змішувальної камери (корпуса) і не захвачує матеріалу, розміщеного за його межами (в зазорі між відний циліндричний вал виконаний збірним, а стрічкові спіралі - багатозахідними, верхні і нижні КІНЦІ котрих прикріплені до променів, що жорстко з'єднані з частинами збірного привідного вала кожного із ступенів, а верхні кришки кожного із корпусів є днищами кожного із наступних ступенів і оснащені вивантажувальними пристроями, виконаними у вигляді отворів із шиберними заслінками, а нижні промені виконані у вигляді плужкових скребків 2 Змішувач за п 1, який відрізняється тим, що плужкові скребки кожного із ступенів прикріплені до частин збірного циліндричного привідного вала по дотичній так, що при умовному подовжені робочої частини скребка він умовно перетинається із осьовою ЛІНІЄЮ, перпендикулярною до діаметра вала, проведеного між точками дотику скребків, під гострим кутом 3 Змішувач за пп 1 і 2, який відрізняється тим, що кожна із частин збірного циліндричного привідного вала з'єднана одна з одною за допомогою рухомих шліцьових з'єднань цим конвеєром та внутрішньою поверхнею корпуса) В силу цього тривалість зміщування збільшується, а ВІДПОВІДНО збільшуються і енерговитрати, тоді як продуктивність змішування зменшується і не досягається потрібна якість кінцевого продукту Крім цього, бокове вивантаження не забезпечує повного очищення корпуса від готового продукту (а це впливає на склад наступної суміші) і призводить до збільшення тривалості процесу та зменшення продуктивності змішувача І, нарешті, такий змішувач призначений для приготування сумішей певної однієї концентрації, тобто одностадійного змішування матеріалів Але на практиці часто потрібно робити багатостадійне змішування Так, наприклад, при приготуванні комбікормів спочатку готують збагачену суміш високої концентрації в суворому масовому (ваговому) співвідношенні компонентів (преміксів і зернових концентратів) Потім збагачена суміш розбавляється (зменшується концентрація) основ о> 4971 ним компонентом (зерновими концентратами) також в суворому масовому співвідношенні І, нарешті, одержана суміш доводиться до потрібної концентрації також в суворому масовому співвідношенні Суворим масовим (ваговим) співвідношенням досягається рівномірність розподілу матеріалу меншої вагової (масової) пропорції в матеріалі більшої вагової пропорції (якість змішування) Готувати збагачену суміш в даному змішувачі, а потім її розбавляти недоцільно через те, що, як уже згадувалося, в ньому матеріали активно обробляються тільки в центральній частині корпуса, а периферійна частина залишається поза зоною дії змішуючого пристрою Таким чином, приготування суміші, яка потребує багатостадійного змішування із суворим ваговим (масовим) співвідношенням компонентів і розподілом часток вказаних компонентів в суміші на даному змішувачі неможливо і недоцільно За прототип прийнято найбільш близький по технічній суті змішувач, який включає корпус з днищем та верхньою кришкою, перемішуючий пристій, виконаний у вигляді стрічкової спіралі, верхній кінець якої прикріплений до циліндричного привідного вала, завантажувальний і вивантажувальний пристрої та привід (див авт Свідоцтво СРСР №6111656, кл B01F7/08, 1977р) Недоліком такого змішувача є також те, що він призначений для приготування суміші тільки певної концентрації, тобто для одностадійного змішування Але, як уже згадувалося, в багатьох випадках для приготування суміші необхідної концентрації і якості необхідно проводити багатостадійне змішування Так, при приготуванні повноцінних комбікормів застосовують трьохстадійне змішування при масовому (ваговому) співвідношенні кормових компонентів 1 10, 1 100 та 1 1000 тобто, спочатку готують збагачену суміш (одна масова доля преміксу і десять - зернових концентратів), а далі одержану збагачену суміш розбавляють зерновими концентратами у масовій пропорції 1 100 і, нарешті, одержану розбавлену суміш знову розбавляють зерновими концентратами у масовому співвідношенні 1 1000 На такому змішувачі можна було б здійснити багатостадійне змішування, скажімо для приготування комбікормів Для цього в корпус завантажити спочатку на 1/3 компоненти із співвідношенням 1 10 і приготувати збагачену суміш Потім довантажити корпус змішувача до 2/3 зерновими концентратами і знову перемішати Далі МІСТКІСТЬ корпуса довантажити повністю зерновими концентратами і довести суміш до необхідної концентрації та якості При цьому змішування компонентів буде проводитися по одному (найбільшому) контуру Але для змішування компонентів коли МІСТКІСТЬ корпуса завантажена на 1/3 або 2/3 достатньо контуру змішування рівного 1/3 або 2/3 максимального контуру Таким чином, застосування вказаного змішувача для багатостадійного змішування призведе до значного збільшення тривалості приготування кінцевого продукту і, як наслідок, до зменшення його продуктивності, збільшення енерго- і трудо витрат, а в кінцевому підсумку до збільшення собівартості кінцевого продукту Крім цього, вказаний змішувач, через виконання стрічкової спіралі однозаходною, має низьку продуктивність навіть на звичайному (одностадійному) змішуванні, а кріплення тільки верхнього кінця стрічкової спіралі безпосередньо до циліндричного привідного вала вимагає такої товщини стрічки, яка б витримувала значні навантаження і при цьому б не деформувалась, що призводить до збільшення металомісткості технічного засобу та ускладнює виготовлення самої спіралі В практиці виробництва комбікормів застосовують змішувачі з різними місткостями корпусів найменшими для приготування збагаченої суміші (1 10), середніми для одержання суміші 1 100 і найбільшими 1 1000 Але ж це призводить до збільшення матеріаломісткості процесу приготування кінцевого продукту, збільшення електроприводів, підвищення трудомісткості за рахунок збільшення робіт по обслуговуванню, збільшення тривалості приготування комбікормів за рахунок додаткових операцій перевантаження матеріалів з одного змішувача в інший і, як наслідок, до підвищення собівартості кінцевого продукту Задачею корисної моделі є розробка універсального змішувача в якому шляхом удосконалення конструктивно-технологічної схеми основаної на новій сукупності конструктивних елементів, їх взаємному розташуванні і наявності зв'язків між ними забезпечується багатостадійне змішування сипких матеріалів та зольових колоїдних систем в одному технічному засобі чим досягається зменшення матеріаломісткості і КІЛЬКОСТІ приводів, підвищення продуктивності і надійності процесу змішування і, як наслідок, зменшення собівартості кінцевого продукту Вказана задача вирішується за рахунок того, що в універсальному змішувачі, що включає корпус з днищем та верхньою кришкою, перемішуючий пристрій, виконаний у вигляді стрічкової спіралі, верхній кінець якої прикріплений до циліндричного привідного вала, завантажувальний і вивантажувальний пристрої та привід, він (змішувач) виконаний багатоступінчатим із можливістю нарощування або зменшення ступеней, а МІСТКОСТІ корпусів і діаметри стрічкових спіралей кожної із наступних ступеней виконані меншими від попередніх, при цьому привідний циліндричний вал виконано збірним, а стрічкові спіралі - багатозаходними, верхні і нижні КІНЦІ котрих прикріплені до променів, що жорстко з'єднані з частинами збірного привідного вала кожної із ступеней і, нарешті, верхні кришки кожного із корпусів є днищами кожної із наступних ступеней і оснащені вивантажувальними пристроями, виконаними у вигляді випускних отворів із шиберними заслінками, а нижні промені виконані у вигляді плужкових скребків Крім цього, плужкові скребки кожної із ступеней можуть бути прикріпленими до частин збірного циліндричного привідного вала по дотичній так, що при умовному подовженні робочої частини скребка, він умовно перетинається із осьовою ЛІНІЄЮ, перпендикулярною до діаметра вала, проведеного між точками дотику скребків, під гострим кутом, а 4971 кожна із частин збірного циліндричного привідного вала може бути з'єднана одна з одною за допомогою рухомих шліцьових з'єднань При цьому, виконанням універсального змішувача багатоступінчатим із можливістю нарощування або зменшення ступеней забезпечується, в залежності від потреб споживача, можливість здійснення як одностадійного так і багатостадійного змішування компонентів на одному технічному засобі, чим зменшується матеріаломісткість, число електроприводів і трудовитрати та збільшується продуктивність процесу. І, крім цього, нарощуванням або зменшенням ступеней досягається виконання процесу багатостадійного змішування для кожного конкретного матеріалу (концентрації матеріалів) і виключається холоста робота ступеней, що позитивно відображається на енергомісткості процесу та зношуваності деталей та вузлів ступеней. Виконанням місткостей корпусів і діаметрів стрічкових спіралей кожної із наступних ступеней меншими від попередніх досягається оптимальний коефіцієнт їх заповнення для приготування сумішей потрібних концентрацій, підвищення продуктивності та якості приготування вказаних сумішей. Далі, виконанням привідного циліндричного вала збірним і з'єднанням його частин за допомогою рухомих шліцьових з'єднань забезпечується легкість нарощування або зменшення ступеней, чим зменшується тривалість і трудозатрати на переналадку універсального змішувача. Виконанням стрічкових спіралей багатозаходними досягається збільшення продуктивності та якості змішування компонентів, а кріпленням їх верхніх та нижніх кінців до променів, що жорстко з'єднані з частинами збірного привідного вала кожної із ступеней досягається жорсткість конструкцій спіралей і уникнення необхідності використання для їх виготовлення товстих масивних стрічок. Застосуванням верхніх кришок кожного із корпусів в якості днищ для кожної із наступних ступеней забезпечується універсальність і зменшується матеріаломісткість виробу, а оснащенням їх вивантажувальними пристроями, виконаними у вигляді випускних отворів із шиберними заслінками досягається простота конструкції та поточність багатостадійного змішування. І, нарешті, виконанням нижніх променів кожної із ступеней у вигляді плужкових скребків, їх кріплення до частин збірного циліндричного привідного вала по дотичній так, що при умовному подовженні робочої частини скребка він умовно перетинається із осьовою лінією, перпендикулярною до діаметра вала, проведеному через точки дотику скребків, під гострим кутом досягається транспортування змішаних компонентів від середини корпусів до випускних вікон та їх повне вивантаження. А всім цим забезпечується підвищення якості і зниження собівартості кінцевого продукту. На Фіг.1 схематично зображено загальний вигляд універсального змішувача; на Фіг.2 - перетин по А - А на Фіг.1; на Фіг. - перетин по Б-Б на Фіг.1. Універсальний змішувач включає корпус 1 з днищем 2 та верхньою кришкою 3. На верхній кришці 3 концентрично до неї встановлено корпус 4 меншого діаметра з верхньою кришкою 5. Потім, на верхній кришці 5 корпуса 4 концентрично до неї встановлено корпус 6 з верхньою кришкою 7, при цьому корпус 6 виконано меншого діаметра від корпусу 4. У верхніх кришках 3, 5 і 7 виконано випускні отвори 8, які знаходяться біля внутрішніх стінок корпусів та оснащені шиберними заслінками 9. При технологічній необхідності кількість корпусів може нарощуватися або зменшуватися. В середині корпусів 1, 4 і 6 співосно з ними встановлено ступінчатий змішувальний пристрій 10, виконаний у вигляді багатозаходних стрічкових спіралей 11, 12 і 13 з діаметрами відповідними до діаметрів корпусів 1, 4 і 6. Верхні і нижні кінці багатозаходних стрічкових спіралей 11, 12 і 13 прикріплені до променів 14 і 15, що жорстко з'єднані з частинами 16 збірного циліндричного привідного вала 17 кожної із ступеней. Нижні промені 14 кожної із ступеней змішувального пристрою 10 виконані у вигляді плужкових скребків, які прикріплені жорстко до частин 16 збірного циліндричного привідного вала 17 по дотичній так, що при умовному подовженні робочої частини скребка (променя) 14 він умовно перетинається із осьовою лінією 18 перпендикулярною до діаметра 19 вала 17, проведеного між точками дотику скребків 14 під гострим кутом. Кожна із частин 16 збірного циліндричного привідного вала 17 з'єднана одна з одною за допомогою рухомих шліцьових з'єднань 20. Універсальний змішувач оснащений також завантажувальними пристроями 21 та приводом 22. Універсальний змішувач працює так. Перед завантаженням корпусів 1, 4 і 6 випускні отвори 8 перекриваються заслінками 9. Далі через завантажувальні пристрої 21 в корпуси 1 і 4 подаються зернові концентрати, а в корпус 6 - премікси і зернові концентрати у масовому співвідношенні 1:10. Після заповнення корпуса 6 компонентами включається привід 22 і продовжується завантаження зерновими концентратами корпусів 1 та 4. По завершенні змішування компонентів в корпусі 6 і закінченні завантаження зерновими концентратами корпуса 4 відкривається шиберна заслінка 9 випускного отвору 8 корпуса 6 і збагачення суміші (1:10) за допомогою багатозаходної спіралі 13 і плужкових скребків 14 вказаного корпуса повністю вивантажується в корпус 4. Після цього випускний отвір 8 корпуса 6 перекривається шиберною заслінкою 9 і знову проводиться завантаження вказаного корпуса 6. Далі, після закінчення змішування (розбавлення) компонентів суміші (1:100) і заповнення у потрібній кількості зерновими концентратами корпуса 1 відкривається шиберна заслінка 9 випускного отвору 8 корпуса 4 і одержана суміш (1:100) за допомогою стрічкової спіралі 12 і плужкових скребків 14 корпуса 4 вивантажується в корпус 1. По закінченні вивантаження заслінка 9 випускного отвору 8 корпуса 4 перекривається і знову проводиться його завантаження зерновими концентратами . Далі, після закінчення змішування (розбавлення 1:1000) відкривається заслінка 9 випускного 4971 отвору 8 корпуса 1 і готова суміш (комбікорм) за допомогою стрічкової спіралі 11 і плужкових скребків 14 вивантажується для подальшого використання В наступному процеси повторюються У випадку коли необхідно готувати ще й премікси, тоді нарощується ще одна ступінь з корпусом 8 меншого діаметра від корпуса 6 Коли купляється (постачається) суміш з концентрацією 1.10 або 1 100, то ступені, завдяки шліцьовим з'єднанням 20 збірного циліндричного привідного вала 17 легко знімаються разом із корпусами та багатозаходними спіралями. Фіг. 2 Б-Б ФІГ. 1 Комп'ютерна верстка А Крижанівський Фіг. З Підписне Тираж 37 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м К и ї в - 4 2 , 01601