Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка смесительного агрегата для переработки сыпучих материалов с небольшими добавками жидкости Бакин Игорь Алексеевич

Разработка смесительного агрегата для переработки сыпучих материалов с небольшими добавками жидкости
<
Разработка смесительного агрегата для переработки сыпучих материалов с небольшими добавками жидкости Разработка смесительного агрегата для переработки сыпучих материалов с небольшими добавками жидкости Разработка смесительного агрегата для переработки сыпучих материалов с небольшими добавками жидкости Разработка смесительного агрегата для переработки сыпучих материалов с небольшими добавками жидкости Разработка смесительного агрегата для переработки сыпучих материалов с небольшими добавками жидкости Разработка смесительного агрегата для переработки сыпучих материалов с небольшими добавками жидкости Разработка смесительного агрегата для переработки сыпучих материалов с небольшими добавками жидкости Разработка смесительного агрегата для переработки сыпучих материалов с небольшими добавками жидкости Разработка смесительного агрегата для переработки сыпучих материалов с небольшими добавками жидкости Разработка смесительного агрегата для переработки сыпучих материалов с небольшими добавками жидкости Разработка смесительного агрегата для переработки сыпучих материалов с небольшими добавками жидкости Разработка смесительного агрегата для переработки сыпучих материалов с небольшими добавками жидкости
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Бакин Игорь Алексеевич. Разработка смесительного агрегата для переработки сыпучих материалов с небольшими добавками жидкости : Дис. ... канд. техн. наук : 05.18.04 Кемерово, 1998 214 с. РГБ ОД, 61:99-5/653-9

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Теоретические основы процесса непрерьшного смесеприготовления и его аппаратурного обеспечения (обзор литературы) 12

1.1. Основные направления в исследованиях процесса непрерывного смесеприготовления 12

1.1.1. Описание процесса смесеобразования 12

1.1.2. Проблемы математического моделирования процесса непрерывного смесеприготовления 18

1.1.3. Применение методов математического моделирования для описания динамики процесса непрерывного смешивания 24

1.1.4. Применение методологических принципов системного анализа для математического моделирования процесса смешивания в СНД 28

1.2. Влияние флуктуации питающих потоков на процесс непрерывного смесеобразования 30

1.3. Состояние и перспективы развития современного смесеприготовите льного оборудования 34

ВЫВОДЫ .53

ГЛАВА 2. Формирование математических моделей непрерьгенодействующего смесеприготовительного агрегата 55

2.1. Разработка математического описания технологического процесса смесеприготовления 55

2.1.1. Построение и анализ структурной схемы СА 55

2.2. Моделирование процесса смешивания в локальном объеме аппарата 61

2.2.1. Расчет движения частицы сыпучего материала по поверхности ротора СНД 61

2.3. Выбор статистической модели питающих потоков 70

2.4. Моделирование процесса смешивания в непрерывнодействующем агрегате 74

2.4.1. Формирование и анализ структурно - функциональной схемы смесеприготовительного агрегата 74

2.4.2. Теоретическое исследование процесса смесеприготовдения вСА .78

2.4.3. Моделирование процесса смешивания в динамической системе с различной топологией материальных потоков 82

ВЫВОДЫ ...87

ГЛАВА 3. Аппаратурное и методологическое обеспечение экспериментально - исследовательских работ .88

3.1. Обоснование схемы смесеприготовительного агрегата 88

3.2. Обоснование новых конструкций СНД 89

3.2.1. Центробежный смеситель для сьшучих материалов

с направленной организацией материалопотоков 89

3.2.2. Центробежный СНД для приготовления композиций сьшучих материалов с добавками жидкости 94

3.2.3. Центробежный смеситель для порошкообразных и плохосыпучих материалов с добавками жидкости 97

3.3. Описание экспериментальной смесительно - дозирующей установки 100

3.4. Описание конструкции дозатора для плохосыпучих материалов 104

3.5. Сыпучие материалы, использованные при исследованиях 104

3.6. Методики проведения экспериментов 104

3.6.1. Методики исследования работы смесителей и дозирующих устройств 104

3.6.2. Методика определения равномерности распределения жировой фазы по объему смеси 108

3.6.3. Методики определения качества регенерированного молока 109

ВЫВОДЫ

ГЛАВА 4. Результаты исследований экспериментальной модели смесительного агрегата и сопоставление результатов моделирования смесеприготовительных процессов 111

4.1. Исследование работы дозирующих устройств 111

4.1.1. Оценка производительности и погрешности спирального дозатора основного и ключевого компонента 111

4.1.2. Оценка производительности и погрешности спирального дозатора для плохосыпучих материалов 113

4.1.3. Результаты исследования статистических характеристик питающих потоков 115

4.2. Результаты экспериментальных исследований центробежного

СНД для сьшучих материалов 121

4.2.1. Экспериментальное обоснование конструктивных особенностей СНД 121

4.2.2. Влияние режимных параметров работы первой ступени

С А на качество получаемых композиций 124

4.2.3. Исследование процесса приготовления смесей сьшучих материалов в СНД с рециркулирующим устройством 128

4.2.4. Исследование влияния отражателя на качество смеси и накопительную способность аппарата. 134

4.3. Исследование смешивания в СНД для порошкообразных и плохосыпучих материалов с добавками жидкости 136

4.3.1. Исследование процесса непрерьшного смесеприготовлеюш при производстве регенерированного молока 136

4.3.2. Изучение микроструктуры многокомпонентной молочно - жировой смеси 141

4.3.3. Определение показателей качества регенерированного молока 144

4.3.4. Слеживаемость регенерированного молока 147

4.4. Результаты исследования центробежного смесителя для сьшучих материалов с добавками жидкости 148

4.5. Определение удельных энергозатрат смесеприготовительного агрегата 150

4.6. Идентификация параметров математической модели СА и сопоставление результатов моделирования 151

4.6.1. Экспериментальное определение параметров передаточных функций смесителей 151

4.6.2. Исследование динамических характеристик

смесительной системы 153

4.6.3. Выбор рациональных режимов смешивания при варьировании частотно-инерционных параметров СА 157

4.7. Методика расчета СА центробежного типа с различной топологией материальных потоков 158

ВЫВОДЫ... ...161

ГЛАВА 5. Промышленная реализация 162

5.1. Аппаратурное оформление производства регенерированного молока 162

5.2. Применение смесеприготовительного агрегата для приготовления стекольной шихты 168

Выводы 169

Выводы и основные результаты работы 170

Литература

Введение к работе

Одним из направлений государственной политики РФ в отрасли производства пищевых продуктов является использование побочного сырья пищевой и перераба- тывающей промышленности с целью получения высококачественных кормов для животноводства. В молочной промышленности рациональное использование молочно - белковых ресурсов заключается прежде всего в создании и внедрении промышленных, аппаратурно обеспеченных технологий кормовых белковых продуктов [57], в том числе заменителей цельного молока (ЗЦМ), применение которых способствует увеличению товарного молока и, следовательно, выработке молочных продуктов для населения. Высокая экономическая эффективность применения ЗЦМ в животноводстве (1т его высвобождает при выпойке 8 т молока) ставит перед молочной промышленностью задачу дальнейшего производства и увеличения выпуска заменителей цельного молока. Задача максимальной переработки вторичного сырья молочной промышленности (сухого обезжиренного молока (СОМ), пахты и сыворотки) возможна при выработке регенерированного молока - многокомпонентного сухого заменителя цельного молока, обладающего ценными биологическими свойствами. Опыт использования регенерированного молока в странах с высокоразвитым животноводством (США, Англия, Швеция и др.) хорошо зарекомендовал себя в течение длительного времени. Для увеличения производства и улучшения качества заменителей цельного молока, а также повышения экономической эффективности, важное значение имеет быстрое внедрение достижений науки, интенсификация процессов, модернизация и совершенствование оборудования.

В основе технологии регенерированного молока лежит способ сухого смешивания СОМ и других сухих компонентов с эмульгированными жирами и биологически активными добавками (БАД) [136] в определенных соотношениях. Качество регенерированного молока во многом определяется основной стадией технологического процесса - операцией смешивания сыпучих компонентов с жидкими добавками.

АВТОР ЗАЩИЩАЕТ. Комплексное математическое описание технологического процесса непрерывного смесеприготовления в системе "дозирующие устройства - смесительный аппарат", позволяющее подобрать рациональные согласованные параметры работы СНД и дозаторов; математическую модель поведения частиц сыпучих материалов на вращающемся рабочем органе центробежного СНД, позволяющую назначать его рациональные геометрические размеры; новые конструкции центробежных СНД с направленной организацией материалопотоков, позволяющие получать смеси заданного качества; результаты экспериментально - теоретических исследований процесса смешивания в разработанных конструкциях СНД; инженерную методику проектирования СА центробежного типа; результаты эксперимен- тального исследования непрерывного получения регенерированного молока.  

Основные направления в исследованиях процесса непрерывного смесеприготовления

В первой главе проанализировано современное состояние теории и математи- І ческого описания технологического процесса непрерывного смесеприготовления, а ! также рассмотрено оборудование для переработки сыпучих материалов с неболыди- ми добавками жидкости. і

В настоящее время в пищевой, химической и других отраслях промышленное- ти значительно возросли объемы получения материалов с заданными свойствами и ] структурой. Процессы смешивания сыпучих материалов и введения в них малых ко- I і личеств жидкости, широко используемые в различных отраслях промышленности, ] могут осуществляться рациональным образом в непрерывнодействующих смесепри- ! готовительных агрегатах. Приготовление композиций с заданными качественными і характеристиками обеспечивается как организацией рабочего процесса, так и его ] I теоретическим описанием, которое позволяет производить целенаправленное проек- \ тирование рациональных конструкций оборудования. Многообразие аппаратурного оформления и способов реализации процесса смешивания обуславливает необходи- J мость сформулировать требования при выборе узлов СА, исходя из требуемого качества смешивания, при минимуме энергозатрат.

Из практики приготовления смесей сыпучих материалов известно, что данный ( процесс является сложным механическим процессом. Результаты изучения данного \ \ процесса опубликованы многими исследователями [18, 29, 48, 73, 74, 76, 89, 98, 99, 115]. Вопросы моделирования и аппаратурного оформления процессов смешивания ! гетерогенных систем рассмотрены в работах и монографиях [19, 20, 25, 26-30, 33, 64, 65, 84-90, 98-104, 111, 128] и другой литературе.

Смешивание представляет собой такое пространственное распределение компонентов, при котором получается однородная по составу, физико-механическим и химическим свойствам смесь. Этот процесс носит случайный характер [89]. Переработка сыпучих материалов имеет ряд особенностей, отличающих кинетику процесса смешивания твердых дисперсных тел от аналогичных процессов, протекающих в жидкостях и газах. Сыпучие материалы, при отсутствии внешних воздействий, способны как угодно долго сохранять свои первоначальные размеры и форму. Для осуществления процесса смешивания сыпучих материалов необходимо внешнее силовое воздействие, обеспечивающее движение частиц по объему аппарата. Перераспределение компонентов осуществляется при движении потока перемешиваемой массы за счет пульсаций скоростей движения макрочастиц, возникающих под действием тех или иных сил. Существуют два метода смешивания, обеспечивающие распределение компонентов по объему аппарата - случайный и упорядоченный [29]. При реализации первого смешиваемая совокупность компонентов в результате пространственного перемещения частиц по случайным траекториям приводится в состояние, описываемое законом распределения, соответствующим равновесию для выбранных конструктивных и режимных параметров работы смесителя. В случае упорядоченного метода смесительное устройство размещает компоненты смеси в объеме без пространственного перемещения, т.е. направленно формирует смесь. Упорядоченный метод смешивания можно осуществить путем систематического распределения твердых частиц в высоковязкой жидкости [84, 89]. Однако, и в этом случае смесь характеризуется случайными признаками, за исключением предельного состояния, когда при выбранной величине пробы не наблюдается колебаний концен траций как во всем объеме смесителя, так и в отдельных его частях. Данный процесс трудно осуществим, хотя он приближенно реализуется в ряде аппаратов. j

На практике процесс смешивания осуществляет для достижения одной из задач [98, 115]: . Получение многокомпонентных композиций с заданными свойствами; \ \ Уменьшение вариации свойств сырья и готовой продукции (усреднение партий); ] і і Увеличение поверхности контакта фаз. \

Для всех вышеперечисленных случаев необходимо равномерное распределе- : ние исходных компонентов между собой, для получения однородного продукта. Од- j нородность смеси принято оценивать величиной, характеризующей вариацию (непо- ! стоянство) состава в различных ее частях. Известно .более двадцати оценок однород- : ности смеси [98, 101]. Так как при исследовании процесса смешивания в большинстве случаев исходят из случайного характера распределения компонентов, то мерой качества смеси принимаются параметры, характеризующие распределение случайных величин - концентраций компонентов. Такими параметрами являются числовые характеристиіш законов распределения концентрации: дисперсия, корреляционньш момент, среднее квадратичное отклонение (СКВО), коэффициент вариации и др. I Однако, в настоящее время нет единого мнения по выбору определяющего парамет- ра, характеризующего смесь. При выборе безразмерного параметра качества смешивания предпочтительны [51, 71, 89, 92, 101, 146] оценки, построенные на отношениях дисперсий и среднеквадратичных отклонений.

Наибольшее практическое применение получили выборочная исправленная дисперсия (а2) и выборочное среднее квадратическое отклонение ( т) концентрации ключевого компонента в пробах смеси, рассчитываемые по формулам: а2= \2 .- )2; с=1-±с,; (1-1) ї -і рС-с?: (1-2) где п - число проб, отобранных из смеси; сг массовая концентрация ключево- ] _ л го компонента в і-той пробе; С - средняя массовая концентрация ключевого компо- нента в пробах. Зависимость оценок а2,а от различных факторов: состава смеси и величины і отбираемых для анализа проб, делает их непригодными для сравнения однородаіо стей смесей, отличающихся содержанием компонентов или, если условия определе- { ния этих оценок были различными. Частично этого недостатка лишены приведенные оценки однородности смеси [98, 101], в которых определенные по результатам ана- лиза проб дисперсия или СКВО относятся к величинам, характеризующим либо со- I став смеси, либо ее однородность до начала процесса смешивания. I Из практики известны ряд способов смешивания, отличающихся условиями ! поступления и обработки смешиваемых материалов в рабочем объеме смесителя. I Наиболее простой из них - периодический, когда цикл работы включает в себя вре- I I і мя загрузки, смешивания и выгрузки

Разработка математического описания технологического процесса смесеприготовления

Процесс смешивания относится к основным типовым процессам химической j технологии [88, 90], и составляет отдельную единицу первой ступени иерархической j структуры производства. Детализация этой единицы до уровня простейших физико- j механических эффектов и явлений позволяет рассматривать процесс смешивания как і сложную ФМС. Стратегия комплексного системного анализа процессов смешивания сыпучих материалов предполагает на первом этапе качественный анализ структуры I ФМС, выделяя при этом два аспекта: смысловой и математический. Смысловой аспект включает предварительный анализ априорной информации о физико механических особенностях процесса смешивания и учет всех возможных эффектов, присущих протеканию процесса и влияющих на его ход. Смысловой аспект (структура физико-механических эффектов)

Рассматривая совокупность физико-механических эффектов и явлений в про- цессе смешивания сыпучих материалов с сыпучими и жидкими добавками, с пози- \ ций единой методологии системного анализа, разработанной Кафаровым В.В. и др. І [85-90], можно выделить два уровня иерархии: !

1. Совокупность физико-механических явлений в локальном объеме аппарата j (микроуровень); ;

2. Совокупность эффектов в масштабе всего смесеприготовительного агрегата. I Представим ФМС в виде набора элементов и их связей. Каждый элемент ФМС j формализуем как отдельный физический или механический эффект. Для наглядно- I сти построим структурные схемы взаимных влияний физических и механических j эффектов системы на всех уровнях их иерархии. Выделим совокупность эффектов и ] явлений на первом уровне (рис. 2.1). Будем рассматривать полидисперсную много- } фазную систему. В качестве распределенной фазы примем жидкую среду (индекс 1). )

В качестве несущей среды примем т компонентов отдельных твердых частиц раз- \ я личных объемов, имеющие т различных физико-механических свойств, сыпучих і материалов, подвергающихся смешиванию (индекс 2). На группу частиц т-х дис- j персных компонентов определенного размера при стесненном движении их в огра- I. ничейном объеме сплошной среды действуют внешние поверхностные силы, силы I взаимодействия между фазами (силы трения, силы Жуковского и Магнуса), массо- \ вые силы. Одновременно частицы подвергаются воздействию механизма переноса J массы (ПМ), импульса (ПИ) и энергии (ПЭ). Процесс смешивания представляет со- ! бой случайный процесс перераспределения частиц т-х компонентов при движении і многокомпонентной смеси за счет пульсаций скоростей движения частиц, возни- 4 кающих под действием тех или иных сил. Эти пульсации зависят от многих факто- « ров и носят случайный характер. Скоростная неравномерность Ду и пульсации ско- j ростей движения смешиваемых частиц (макродиффузия), возникающие при подводе внешней механической энергии (ВМЭ), являются основой процесса смешивания j (эффект СМ, дуга 1). ]

Для рассматриваемой системы эффекты Av влияют на перенос энергии (ПЭь ! ПЭ2, дуга 2, 3). Потоки энергии ПЭ] и ПЭ2 обуславливают изменение энтальпии фаз (ИЭНТЬ ИЭНТ2, дуги 4-7) и физико-механических характеристик (ФМХЬ ФМХ2, ! дуги 8-11). Поток массы дисперсных фаз ПМ2 формирует (дуга 13) плотности функ- ций распределения числа частиц в локальном объеме (РФРЧ). Изменение физико- \ механических свойств оказывает обратное влияние на эффекты Av, ВМЭ (дуга 14). л

Потоки импульса сил ПИ і, ПИ2 формируют (дуга 15, 16) траектории движения час- j тиц (ТР2), вызывающие при их столкновении (СТ2, дуга 27) изменение потоков им- І пульса (дуга 17, 18) и энергии (дуга 19). При движении частиц в аппарате потоки \ турбулизируются (ТУР, дуга 20, 21), что сказывается на траектории их движения ] (дуга 22), следовательно и на процессе смешивания (дуга 23).

Центробежный СНД для приготовления композиций сьшучих материалов с добавками жидкости

При смешивании сыпучих дисперсных материалов с жидкой фазой необходимо обеспечить максимальный контакт фаз. Одним из возможных путей для этого является совместное движение тонкой пленки жидкости и разреженных монослоев сыпучих материалов. Данная идея реализована в нашей конструкции СНД для приготовления композиций СМ с добавками жидкости.

Аппарат предназначен для непрерывного смешивания сыпучих материалов с одновременным введением малых количеств жидких добавок и может найти применение г в пищевой, химической и других отраслях промышленности. На рис. 3.4 изображен общий вид СНД и разрез по А-А. Смеситель содержит цилиндрический корпус 1, і крышку 2, с загрузочными патрубками 3, днище 4 с выгрузочными патрубками 5. Внутри корпуса 1 установлен вертикальный полый вал 6 в подшипниковых узлах 7 и 8. В верхней части смесителя расположена конусная перегородка 9 с разгрузочным окном, представляющим собой поверхность второго порядка, конусный накопитель і I 10, установленный за конусной перегородкой 9, имеет форму обратного усеченного ; конуса, угол конусности которого на 1-7 больше угла внутреннего трения смешиваемых материалов. Отверстие накопителя 10 снабжено диафрагмой 11, над которой расположены диспергирующие перемешивающие ножи 12. В нижней части смесителя под отверстием накопителя 10 на валу 6 закреплены перемешивающие ножи 12, ! имеющие разную длину и равномерно расположенные в радиальной плоскости. Конусные таре л и 13 и 14, с различными углами наклона образующей к основанию, имеют центральные отверстия для прохода вала и смеси, превышающие диаметр ва I ла в 1.7 и 2.4 раза соответственно. На валу 6 совместно с конусными тарелями 13 и I 14 закреплен распылитель жидкости 15, выполненный в виде диска с параболоидной формой рабочей поверхности, содержащий головку 16 с выходными каналами 17. Для выгрузки готовой смеси через патрубок 5 служат лопасти 18. Вал приводится во вращение от электродвигателя 19 через клиноременную передачу 20. { І Смеситель работает следующим образом. Сухие компоненты смеси подаются в за- ] І грузочный патрубок 3 и по конусной перегородке 9 поступают тремя потоками на внутреннюю поверхность конусных тарелей 13 и 14 и на распылитель жидкости 15. \

Под действием центробежных сил сыпучие компоненты приобретают вращательное движение, разрыхляются, смешиваются и сбрасываются в виде пылевидных факелов распыла с конусных тарелей 13 и 14. Благодаря тому, что угол наклона образующей конуса к основанию верхней тарели 13 меньше чем у тарели 14, происходит пересечение разреженных потоков. Одновременно через полый вал 6 жидкие компоненты поступают через выходные каналы 17 в головку 16 распылителя жидкости 15 и под действием центробежных сил выбрасываются в горизонтальном направлении на часть свободнопадающего сплошного потока сыпучего материала, прошедшего че- I рез центральные отверстия конусных тарелей 13 и 14. Жидкость перераспределяется между частицами СМ и, дополнительно перемешиваясь, поднимается вместе с ними f по гладкой параболоидной поверхности распылителя 15 и выбрасывается навстречу пылевидным факелам распылов, сброшенных с конусных тарелей 13 и 14. Таким образом, предварительно разделенные разреженные потоки пересекаются, происходит их взаимное проникновение, при этом гашение кинетической энергии потоков ис- [ пользуется на работу по приготовлению смеси. Далее смешанные компоненты двигаются по внутренней поверхности накопителя 10, по спиральной траектории с возрастающей скоростью к диафрагме 11, где материал аккумулируется и подвергается і интенсивному воздействию режущих кромок ножей 12. Попадая из накопителя на перемешивающие ножи 12 смесь разрыхляется, происходит перераспределение микро- и макрообъемов смеси и окончательное смешивание. Готовая смесь поступает на днище 4 и удаляется лопастями 18 через выгрузочный патрубок 5.

Повышение качества смеси и интенсификация процесса смешивания СМ при і одновременном введением малых количеств жидких добавок в данной конструкции возможна за счет соблюдения следующих условий. і

Жидкостная пленка, двигающаяся по поверхности диска параболоидной формы, встречается не со всем количеством сыпучих компонентов, а с частью разреженного монослоя сыпучего материала, при этом каждая частица присоединяет опреде- І ленную массу жидкости, пропорциональную ее поверхности. Далее эта смесь выбрасывается навстречу разреженным монослоям материала, сброшенных с конус- ных тарелей, при этом происходит постепенное "разбавление" смеси, чему благо- \ \ приятствует разреженное состояние

Оценка производительности и погрешности спирального дозатора основного и ключевого компонента

В ходе проведения экспериментальных исследований процесса непрерывного f смешивания выявлены недостатки, возникающие при приготовлении композиций порошкообразных и плохосыпучих материалов с добавками жидкости. Частицы ма- териалов и распыливаемая жидкость, двигаясь под действием центробежных сил, . оседают на внутренних поверхностях корпуса и создают на них стабильные отложе-ния. Зачастую, в случае обрыва этих отложений, возникают локальные макронеод- і нородности смеси, что снижает качество готового продукта. Это ограничивает об-ласть применения вышеописанной конструкции СНД для смешивания с жидкими добавками в основном хорошосыпучих материалов.

С целью расширение номенклатуры перерабатываемых СМ разработана кон- струкция центробежного СНД для смешивания порошкообразных и плохосыпучих компонентов с жидкими добавками. На рис 3.5 дан общий вид смесителя. Смеситель состоит из корпуса 1 с патрубками подвода сыпучего 2 и жидкого 3 компонентов и отвода готового продукта 4, приводного вала 5 с роторами б и 7. На j верхнем роторе б закреплён диск-распылитель 8, а на нижнем 7 - ножи 9. На внут і ренней поверхности корпуса под ножами 9 установлен отражатель 10, который обра- I I зует радиальный зазор / между своим внутренним краем и краем диска-распылителя. I Концы ножей 9 расположены над отражателем 10. Для регулирования отбоя готово- I го продукта к центру смесителя концы ножей 9 выполнены с режущей кромкой в на- I правлении вращения. Смеситель работает следующим образом. Сыпучий и жидкий компоненты непрерывно подаются через соответствующие патрубки 2 и 3 в центр вращающегося диска-распылителя 8, где во время своего движения по диску, под совместным действием центробежных сил и сил трения частиц о диск, происходит процесс их смешивания. Полученная смесь-полуфабрикат, состоящая из сыпучего і материала, жидкости и вязкой полидисперсной системы, сбрасывается с диска на стенки корпуса. Диск-распылитель не расслаивает по фракциям по высоте корпуса смесь-полуфабрикат при её сбрасывании. Эта смесь, оседая на стенке корпуса 1 и на поверхности отражателя 10, попадает под ударное воздействие режущих кромок ножей 9. В момент среза её с поверхностей разрушаются агрегаты из частиц и происходит интенсивное перемешивание сыпучего материала, жидкости и вязкой поли- I дисперсной системы, т.е. происходит доводка смеси до кондиции. Часть её / \ возвращается на диск 8, тем самым образуя контур рециркуляции, позволяющий 1 I уменьшить влияние флуктуации потоков ингредиентов на качество готового продук- I та. Часть потока // проваливается к патрубку отвода готового продукта 4. і

Предложенные конструктивные решения позволяют значительно интенсифи-цировать процесс смешивания с жидкой фазой. Время проведения процесса смеши-вания в данном аппарате в несколько, раз меньше, чем в применяемых в производстве смесителей червячно - лопастного типа. Благодаря установке отражателя на внутренней поверхности корпуса смесителя достигается равномерное перераспреде- і і ление компонентов, смешивание микро и макрообъемов композиции. Под действием быстровращающихся ножей достигается эффективное разрушение конгломератов, І при этом поток материалов образует взвешенный слой, происходит турбулизация потока, обеспечивая этим интенсивное смешивание компонентов.

Таким образом, исходя из сформулированных ранее требований, предъявляемых к проектируемым смесителям, нами разработаны три оригинальных СНД. Техническая новизна предложенных решений центробежного СНД для СМ с небольши- I ми добавками жидкости защищена положительным решением на выдачу патента РФ [ I [117] . На конструкции центробежного СНД с направленной организацией материа- ! І лопотоков и центробежного СНД для смешивания порошкообразных и плохосыпу чих материалов с добавками жидкости поданы заявки на выдачу патента РФ

Похожие диссертации на Разработка смесительного агрегата для переработки сыпучих материалов с небольшими добавками жидкости