Смесители объемного смешивания

В смесителях объемного смешивания компоненты смеси перемещаются рабочими поверхностями мешалки по всему внутреннему объему смесителя хаотически. В них скорость процесса смешивания зависит от количества одновременно существующих поверхностей сдвига в массе сыпучего материала и скорости относительного перемещения материала в месте сдвига. В связи с этим в качестве рабочего органа в смесителях объемного смешивания используются спиральные ленты, многолопастные мешалки, которые захватывают практически весь рабочий объем смесителя. Для уменьшения энергозатрат мешалкам придают небольшую частоту вращения.

К наиболее распространенным смесителям объемного смешивания относятся:

- ленточные;

- двух-роторные;

- барабанные смесители.

Рекомендуемая область применения смесителей объемного смешивания – смешивание связных малоподвижных сыпучих материалов, а также сыпучих материалов с добавками жидкостей. Барабанные же смесители этой группы, не имеющие внутренних мешалок, используются в основном для смешивания абразивных и взрывоопасных сыпучих материалов.

Ленточный смеситель (Лн)

Корпус ленточного смесителя (рис.18 для методички, на лекции не чертим) имеет цилиндрическую форму с плоской крышкой в верхней части, на которой находятся два люка и для осмотра и чистки внутренней части смесителя и ряд технологических штуцеров (для загрузки сыпучего материала, для подачи жидких добавок). Разгрузка производится через штуцер, расположенный в днище смесителя. (Штуцер во время работы перекрывает специальный клапан).

На приводном валу закреплены спиральная лента большого диаметра и спиральная лента малого диаметра. В процессе работы спиральная лента большого диаметра перемещает материал в центральную часть корпуса, а спиральная лента малого диаметра возвращает его к торцам. Одна спиральная ленты правозаходная, другая - левозаходная.

Процесс смешивания в ленточном смесителе происходит в результате хаотического перемещения лентами ротора сыпучего материала по рабочему объему смесителя. Способность спиральных лент транспортировать материал в осевом направлении ограничена. Вследствие этого удовлетворительная однородность смеси в этих смесителях достигается за длительное время смешивания (τ_см = 1÷6 ч). Скорость вращения приводного вала принимается с таким расчетом, чтобы линейная скорость наружной кромки ленты большого диаметра была равна 1,2 м/с.

Зазор между наружными кромками ленты большого диаметра и внутренней поверхностью корпуса устанавливают в пределах 1÷2 мм, что обеспечивает очистку внутренней поверхности корпуса.

Рекомендуемая область применения – смешивание связанных сыпучих материалов, а также сыпучих материалов с небольшими добавками жидкого компонента, вводимого в смеситель в распыленном виде.

Двухроторные смесители с z-образными лопастями (ЗЛ, ЗШ)

Двухроторные смесители с z-образными лопастями (рис.19 для методички, на лекции не чертим) предназначены главным образом для приготовления липких пастообразных смесей с вязкостью 10³÷10⁵ Па·с, хотя в них могут быть смешаны и сухие сыпучие материалы.

Корпус смесителя корытообразной формы имеет рубашку для нагрева или охлаждения смеси. Рабочим органом являются два ротора с z -образными лопастями. Роторы вращаются навстречу друг другу с различной частотой.

Смешиваемые компоненты загружаются в смеситель при открытой крышке или через штуцер в крышке корпуса. Для выгрузки готовой смеси корпус смесителя ЗЛ опрокидывается через ось одного из роторов.

Более удачно, чем в смесителях типа ЗЛ, решена выгрузка готовой смеси из смесительной камеры в смесителях с зетобразными лопастями и разгрузочным шнеком (ЗШ).

Готовая смесь выгружается через разгрузочную коробку с клапаном. Подача смеси в разгрузочную коробку производится шнеком, установленным в нижней части смесительной камеры под лопастями. В некоторых смесителях типа ЗШ шнек имеет реверсивное вращение: в моменты разгрузки он направляет смесь к разгрузочной коробке, а во время смешивания вращается в противоположную сторону, способствуя лучшему смешиванию компонентов.

В таких смесителях можно смешивать пластические массы и резины, а также сыпучие и пастообразные материалы.

В зависимости от физико-механических свойств смешиваемого материала смесители типа ЗЛ и ЗШ комплектуются валками различной конфигурации (рис. 20): тип А используются в основном для смешивания высоковязких жидкостей, резины; тип Б – для смешивания влажных и пастообразных материалов; тип В – для смешивания сыпучих сухих и увлажненных материалов.

Барабанные смесители

Барабанные смесители часто используются для смешивания сухих сыпучих, абразивных и взрывоопасных материалов, когда не требуется высокая однородность смеси. Различаются смесители формой вращающегося

корпуса, схемы некоторых из них показаны на рис. 21. Барабанные смесители относятся к тихоходным машинам: окружная скорость вращения корпуса у них составляет 0,17÷1 м/с при коэффициенте заполнения корпуса смесью φ = 0,5÷0,7.

Рабочая скорость вращения, обеспечивающая оптимальное качество смеси, зависит в основном от типа смесителя и физико-механических свойств перемешиваемых компонентов.

Преимуществами барабанных смесителей являются: простота конструкции и надежность в эксплуатации; возможность смешивания абразивных и взрывоопасных материалов; возможность смешивания материалов без разрушения частиц; широкий диапазон рабочих объемов.

К недостаткам относятся: низкое качество готовой смеси; длительность процесса смешивания; значительные удельные затраты энергии; образование комочков при введении в смесь жидких добавок.

Дата добавления: 2014-01-05