Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Инженерная экология: защита литосферы от твердых промышленных и бытовых отходов

Смешение твердых материалов

Смешивание сухих сыпучих материалов и порошкообразных веществ, а также густых и вязких масс и пастообразных материалов производится в смесителях разнообразных конструкций. Смесители могут быть разделены на следующие группы: 1) смесители с вращающимся корпусом; 2) смесители с вращающимися лопастями различной формы; 3) циркуляционные смесители интенсивного действия. К смесителям первой группы относятся барабанные смесители, применяемые для периодического и непрерывного смешивания сухих порошкообразных веществ.

Барабанный смеситель (рис. 1.44) представляет собой барабан 1 с двумя бандажами 2, который вращается на роликах 5, делая 6-8 об/мин.

Для лучшего смешивания материала на внутренних стенках барабана укреплены косые спиральные перегородки 3, а внутри

Барабанный смеситель

Рис. 1.44. Барабанный смеситель:

  • 7 — барабан; 2 — бандажи; 3 — спиральные перегородки; 4 — продольные полки;
  • 5 — ролики; 6 — шнек

него — несколько продольных полок 4 с перегородками. Загрузка и выгрузка материала производятся при помощи шнека 6, который при загрузке вращается в одном направлении, а при выгрузке — в противоположном. Направление вращения шнека изменяется посредством ручного приспособления.

Смесители барабанного типа являются тихоходными, циркуляция смешиваемого материала в них малоинтенсивна, продолжительность смешивания значительна. Поэтому барабанные смесители вытесняются аппаратами более интенсивного действия.

Для непрерывного смешивания сыпучих, пластических и липких материалов применяют одно- и двухвальные шнековые смесители.

Двухвальный шнековый смеситель (рис. 1.45) состоит из горизонтального корыта /, в котором с неодинаковой скоростью вращаются два параллельных вала 2 с лопатками (на рисунке виден только один передний вал).

На валах укреплены поочередно прямые перемешивающие лопатки 3 и транспортирующие лопатки 4, изогнутые по винтовой линии. Материал поступает через воронку 5 и движется, перемешиваясь, вдоль переднего вала 2, затем он передается лопастным колесом 7 на задний вал и движется вдоль него в обратном направ-

Двухвальный шнековый смеситель

Рис. 1.45. Двухвальный шнековый смеситель:

7 — корыто; 2 — вал; 3 — перемешивающие лопатки; 4 — транспортирующие лопатки; 5,6 — воронки; 7 — лопастное колесо

лении. Готовая смесь выгружается через воронку 6. При закрытии воронки смеситель может работать как аппарат периодического действия.

Для смешивания густых, весьма вязких (кашеобразных) масс и сыпучих материалов широко применяются горизонтальные двух- вальные мешатели периодического действия с фасонными лопастями.

Мешатель (рис. 1.46) выполнен в виде корыта /, в котором вращаются навстречу друг другу с различным числом оборотов лопастные валки 2. Корыто снабжается откидной плотно закрывающейся крышкой и, если требуется, рубашкой для охлаждения или нагревания материала. При вращении навстречу друг другу каждая из лопастей перемещает перемешиваемую массу в корыте к клиновидному седлу, которое разрезает ее на части. При этом часть смеси подхватывается лопастью соседнего валка и вминается в часть материала, перемещаемого этой лопастью. Одновременное деление и вминание перемешиваемой массы сопровождается ее перетиранием между лопастями и стенками корыта, обнажением новых поверхностей массы и т.д. Таким комбинированным воздействием достигается тщательное смешивание густых и вязких масс.

По окончании смешивания выгрузка материала производится опрокидыванием корыта посредством цепной передачи. На свободных концах цепей для облегчения подъема корыта подвешиваются контргрузы 3. В мешателях некоторых конструкций корыто опрокидывается при вращении подъемного винта, по которому перемещается вверх гайка, шарнирно связанная с задней стенкой корыта.

Двухвальный мешатель с фасонными лопастями

Рис. 1.46. Двухвальный мешатель с фасонными лопастями: 7 — корыто; 2 — лопастные валки; 3 — контргруз

Мешатели разделяются по емкости корыта и максимальной мощности привода валков на мешатели малой, средней и большой мощности.

Смесители с вращающимися лопастями и неподвижным корпусом довольно тихоходны. Вследствие небольшой скорости вращения лопастей (п = 10—50 об/мин) и одновременного воздействия лопастей лишь на небольшую долю объема обрабатываемого материала смесители этого типа также не являются высокоэффективными аппаратами и смешивание в них довольно длительно.

Разработаны конструкции быстроходных смесительных аппаратов, в которых использован принцип интенсивной циркуляции смешиваемых материалов в распыленном состоянии.

Для получения смесей порошкообразных веществ, главным образом в производстве пластических масс, применяют смесители, в которых обрабатываемые материалы подвергают аэрации, чтобы смесь по своей подвижности приближалась к жидкости. В корпусе 1 циркуляционного смесителя такого типа (рис. 1.47) быстро вращается ротор 2 в виде кольцевого диска с четырьмя лопастями 6 (две верхние и две нижние). Две верхние лопасти при вращении ротора засасывают воздух из воздушной подушки, создаваемой над перемешиваемым материалом. При проникании некоторого количества воздуха в массу сыпучего материала начинается циркуляция этого материала в аппарате (направление циркуляции показано на рисунке стрелками). Ротор вращается внутри кольцевого неподвижного диска 4 с пальцами (статор). При прохождении частиц сыпучего материала между ротором и статором в материале создаются значительные срезающие напряжения, способствующие эффективному смешиванию компонентов сыпучей смеси. Окружная скорость ротора не превышает 40—60 м/с, поэтому смешивание не сопровождается измельчением материала, которое происходит в дезинтеграторах.

Циркуляционный смеситель

Рис. 1.47. Циркуляционный смеситель:

1 — корпус; 2 — ротор; 3 — масляная рубашка; 4 — статор; 5 — электродвигатель;

б — лопасти ротора

Смесь удаляется двумя нижними лопастями ротора через патрубок. Привод ротора осуществляется от электродвигателя 5.

Смешиваемый в таком аппарате материал нагревается вследствие теплоты трения, выделяющейся при вращении ротора. Если требуется дополнительный подогрев смешиваемого материала, он может быть нагрет через стенку корпуса смесителя, снабженного масляной рубашкой 3 с электрообогревом.

На рис. 1.48 показан смеситель центробежного действия, в котором возможно тщательное смешивание сыпучих материалов при относительно небольшом расходе энергии, обусловленном малой длительностью смешивания и высокой производительностью единицы объема аппарата. Смеситель состоит из корпуса 7, внутри которого вращается на вертикальной оси открытый полый конус 2, обращенный большим основанием кверху. Смешиваемый материал перемещается по внутренней поверхности конуса снизу вверх под действием центробежных сил инерции, выбрасывается из конуса и образует взвешенный слой, внутри которого происходит интенсивное смешивание компонентов. Частицы смеси опускаются на днище корпуса и через окна 5 вновь поступают в конус 2. Таким образом, в аппарате создается интенсивная циркуляция сыпучего материала, способствующая его быстрому и тщательному смешиванию. При перемещении внутри конуса материал встречает на своем пути ножи, укрепленные на свободно-вращающейся раме с лопастями 3. Лопастям сообщается часть кинетической энергии движущегося материала, благодаря чему они начинают вращаться со скоростью, значительно меньшей скорости вращения конуса 2. Лопасти 3 смешивают материал в кольцевом пространстве между конусом и корпусом смесителя и направляют его часть в окна 5. Скорость вращения лопастей регулируют тормозом 7. Чтобы устранить слеживание материала возле днища корпуса, вместе с конусом 2 вращается наклонный скребок 6. Смесь выгружается через люк, имеющийся в днище корпуса смесителя.

Смеситель центробежного действия

Рис. 1.48. Смеситель центробежного действия:

7 — корпус; 2 — конус; 3 — свободно вращающиеся лопасти; 4 — ножи; 5 — окна; б — скребок; 7 — тормоз

В циркуляционных смесителях достигается более высокая однородность смеси, а продолжительность смешивания сокращается в несколько раз по сравнению с длительностью смешивания в смесителях других типов.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы