Описание конструкции смесителя

Порядок проведения работы

Смеситель непрерывного действия

Лабораторная работа 9

Цель работы: изучение принципа действия, областей применения, конструктивных особенностей и методов расчёта смесителей непрерывного действия.

Оборудование: смеситель двухшнековый СН-40.

Предварительная подготовка: по литературным источникам
[11, с. 117 – 129; 19, с. 163 – 222] необходимо ознакомиться с назначением, особенностями работы, конструкциями смесителей непрерывного действия; изучить теорию смешения вязких сред в смесителях непрерывного действия, существующие экспериментальные способы определения и методы расчёта параметров этих смесителей.

1. На рабочем месте в лаборатории ознакомиться с конструкцией и принципом действия смесителя СН-40. Составить его кинематическую схему, описать особенности работы смесителя, назначение, назначить материал для изготовления основных деталей и по указанию преподавателя разработать технологию их обработки.

2. Определить экспериментально и рассчитать по соответствующим зависимостям основные параметры смесителя.

3. Составить техническую характеристику смесителя типа СН.

Смесители типа СН являются наиболее перспективными смесителями непрерывного действия и используются на различных стадиях производства и переработки широкого класса материалов. Общий вид смесителя СН-40 показан на рис. 1.

Смеситель состоит из корпуса 1, внутри которого в горизонтальной плоскости расположены два сборных червяка 2, находящихся в зацеплении и вращающихся в одну сторону.

Движение червякам передаётся от мотор-вариатора 3 через редуктор-раздвоитель 4 и муфты 5, 6. Загрузка полимерного материала
в рабочую полость корпуса смесителя производится из камеры 7, снабжённой шаровым краном 8. Смеситель с приводом установлен на сварной раме 9.

7

Рис. 1. Общий вид смесителя СН-40

Корпус смесителя состоит из среднего корпуса с горизонтальной линией разъёма и двух подшипниковых узлов. Средний корпус имеет отверстия для загрузки исходных компонентов, выгрузки готовой смеси и датчиков. На отверстие для выгрузки монтируются сменные фильеры, конструкция их определяется типом перерабатываемых материалов.

Для изучения гидродинамических характеристик перерабатываемых материалов средний корпус смесителя изготовлен в 2-х вариантах: металлический и прозрачный из оргстекла.

Внутри корпуса лабораторного смесителя размещены червяки, являющиеся основными рабочими органами смесителя. Они выполнены в виде вала со шпонкой и насадок в зависимости от профиля выполняющих различные функции: смесительную, транспортирующую материал вперед, обеспечивающую возвратный поток материала. Насадки, транспортирующие материал вперед, имеют левую винтовую нарезку, обратные насадки – правую, цапфы червяков опираются на подшипники скольжения. Червяки соединены с ведомыми валами раздвоителя шлицевыми муфтами. Профили насадок выполнены так, что при заданном межцентровом расстоянии витки одного червяка находятся в зацеплении с другим, чем обеспечивается самоочистка их поверхности. Смесительные насадки выполнены однозаходными и различаются шагом винтовой нарезки, шириной, длиной и числом витков. В реакторах-смесителях, предназначенных для смешения с одновременным измельчением и перетиранием твёрдых материалов, часть насадок заменяется набором кулачков различного профиля: эксцентриковых, треугольных, двугранных.

Привод смесительной установки состоит из редуктора-раздвои-
теля, который служит для передачи крутящего момента от мотор-вариатора к валам шнеков смесителя. Передаточное число редуктора-раздвоителя равно единице. Мотор-вариатор МВР1-ЮЩВ позволяет регулировать число оборотов червяков от 7 до 70 об/мин. Двигатель ВОА-21-24 (У) имеет мощность 1,1 кВт и 750 об/мин. Для контроля давления внутри червячного смесителя используются датчики двух типов: с плунжерной парой или с мембранами. Перемещение от давления плунжера регистрируется индикатором часового типа или упругим тензометрическим элементом. Общим недостатком плунжерных датчиков являются низкие точность и надёжность измерений. Датчики мембранного типа имеют хорошую линейную характеристику тарировочной кривой в режимах нагрузки и разгрузки и широкий диапазон измеряемых давлений (от 0 до 200 МПа). Погрешность измерений при температурах от 293 до 423 К составляет не более 5%. Конструкция датчиков полностью исключает образование «мёртвых зон» (рис. 2). Давление, действующее на мембрану 2, передаётся через шток 4 на балочку 5, которая выполняет роль упругого элемента. Балочка упруго деформируется, наклеенные на неё тензорезисторы изменяют свое активное сопротивление.

Между деформацией тензодатчика и относительным изменением его сопротивления существует линейная зависимость

.

Изменение силы тока, вызванное изменением сопротивления тензорезистора, при его деформации вместе с упругим элементом осуществляется с помощью мостовой схемы. Давление записывается в функции от времени. Отметки времени наносятся отметчиком осциллографа H-700 в виде тонких поперечных штрихов.

Для контроля температуры в среднем корпусе смесителя предусмотрены отверстия для термопар.

Рис. 2. Датчик мембранного типа

Дата добавления: 2015-04-24