СМЕСИТЕЛИ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ

ГИПСОВЫХ СОСТАВОВ

Смеситель непрерывного действия, показанный на рис. 198, применяется для насыщения гипса водой и тщательного перемешивания шихты при производстве гипсовой штукатурки.

Гипс подается по загрузочному патрубку 5 в резиновый рукав 6конической формы, охватывающий вертикальный вал. Далее гипс разбрасывателем 11, выполненным из нержавеющей стали, подается в смесительную камеру, образованную днищем 1, алюминиевым кольцом 2 и резиновой крышкой 3. Крышка прижимается к корпусу стальным кольцом 4 и крепится быстродействующими болтовыми зажимами.

По центральной трубе 8, проходящей сквозь полый вал 9, в сме­сительную камеру подается вода. Вода и гипс интенсивно переме­шиваются лопастями 13, установленными на кронштейнах 12. Вал смесителя, установленный в подшипниках 10 и 15, приводится во вращение ременной передачей через шкив 7. Готовое гипсовое тесто выливается непрерывным потоком на ленту конвейера по патруб­кам 14.

Производительность смесителя достигает 10 т/ч.

Лопастной смеситель, показанный на рис. 199, применяется для приготовления гипсовой смеси при производстве блоков. Смеситель состоит из разъемного корпуса 3, нижние и верхние половины которого соединены шарниром 9 и закреплены болтами 10. На тор­цовых крышках 1 размещены подшипники 6, в которых установлен вал со смесительными лопастями 5. Корпус внутри облицован листо­вой нержавеющей сталью 4. Гипс и вода подаются в приемник 2, а готовая смесь выходит по патрубку 8.

Вал приводится во вращение двигателем через ременную пере­дачу 7. Лопасти вала изготовляются из нержавеющей стали, а крон­штейны лопастей — из латуни.

§3.Смесители для приготовления суспензий при производстве керамических изделий

Для роспуска глин, каолинов и других материалов в про­изводстве тонкокерамических изделий применяют лопаст­ные и пропеллерные смеси­тели.

Смеситель планетарного типа (рис. 225) применяют для под­держания во взвешенном состоянии твердых частиц в керамиче­ской массе. Керамическая масса перемешивается гребенчатыми рамами 7, совершающими сложное движение: вращение вокруг собственных осей при обкатывании планетарного зубчатого колеса 2 по неподвижному центральному колесу 4 и переносное движение — вращение вокруг центральной стойки 6 вместе с корпусом плане­тарного редуктора 3. Привод смесителя осуществляется мотор-редуктором 5.

Для приготовления жидких смесей широко применяют быстро­ходные высокоэффективные пропеллерные смесители. Эти смеси­тели отличаются компактностью и маневренностью, их можно устанавливать в различных точках бассейнов (рис. 226, а).

Компоненты перемешиваются быстровращающимися лопастями-пропеллером 1, установленным на валу 2, приводимым во вращение от двигателя 3 через редуктор 4 (рис. 226, б).

При вращении пропеллера происходит циркуляция смеси по окружности и в вертикальном направлении: в центре поток направлен вниз, а у периферии — вверх (рис. 226, а).

Куски глины, увлекаемые струями, находятся в интенсив­ном движении и быстро дис­пергируют до жидкой суспен­зии. Для уменьшения цирку­ляции смеси по окружности и создания более сложных по тра­ектории потоков бассейны изготовляют в виде многогранника.

Для перемешивания небольших объемов быстросхватывающихся смесей применяют универсальные переставные смесители пропеллерного типа. Показанный на рис. 227 смеситель пред­назначен для приготовления суспензий в сменных емкостях 1, которые на время перемешивания закрепляются захватом 2 на платформе станины 8. Смесительный аппарат 3 приводится во вращение гидромотором 5, позволяющим изменять частоту вра­щения вала в значительном диапазоне. Смесительный барабан закрывается герметической крышкой 4, что позволяет вести про­цесс с вакуумированием.

Колонка 7, на которой установлены рабочие органы смесителя, выполнена с возможностью перемещения по стойке 6, что позво­ляет производить перемешивание в различных барабанах.

Особенности эксплуатации

Рассмотренное смесительное оборудование отличается большими габаритными размерами и тяжелыми условиями работы. При его проектировании и монтаже следует особое внимание обращать на выполнение рабочих постов, ремонтных площадок, трапов, чтобы полностью исключалась возможность падения персонала с высоты в шламовые бассейны и контакта с движущимися ча­стями машин.

Особое внимание при эксплуатации смесителей необходимо уделять состоянию электрических цепей и аппаратуры, так как они работают во влажной среде. Рабочие посты должны быть установлены на электроизоляторах. Состояние электрооборудо­вания и линий заземления должно контролироваться перед нача­лом каждой смены.
ГЛАВА 3.СМЕСИТЕЛМ ДЛЯ ПРЕМЕШИВАНИЯ СУХИХ ПОРОШКОВЫХ И ВЯЗКОПЛАСТИЧЕСКИХ СМЕСЕЙ.

§1.Лопастные смесители с горизонтальными валами

Для перемешивания глины при изготовлении керамических изде­лий, а также для подготовки шихты в стекольном, силикатном и других производствах широко применяют одновальные и двух-вальные лопастные смесители непрерывного и циклического действия. Смесители этой группы применяют как для приготовле­ния шихты из нескольких компонентов, так и для приготовления однородной гомогенной массы в сухом виде или с увлажнением. Увлажнение может производиться водой или паром низкого давления. В последнем случае достигается более высокое каче­ство изделий, так как пар прогревает массу и затем, конденси­руясь, увлажняет ее.

В двухвальном смесителе (рис. 209) перемешивание мате­риала, поступающего по загрузочной воронке 7, производится вращающимися навстречу друг другу лопастными валами 5, размещенными в корытообразном корпусе 2, закрытом теплоизо­ляционным кожухом, наполненным стекловатой. Перемешивае­мая масса постепенно продвигается лопастями 4, установленными под определенным углом, к разгрузочному лотку 16. Увлажнение массы может производиться водой, подаваемой в распылитель 5, или паром, который поступает по трубопроводу 15 в коллектор 13 и далее подается в смеситель сквозь щелевые пазы, образуемы чешуйчатой облицовкой корпуса 14. Лопастные валы, установ­ленные в подшипниках 7, приводятся во вращение двигателем 12, через редуктор 10, муфту 9 и синхронизатор 5, выполненный в виде закрытого редуктора.

В приводе смесителя вместо традиционной фрикционной муфты сцепления применена центробежная муфта 11, использование которой позволило исключить ручное управление и обеспечить автоматическое, дистанционное управление машиной в техноло­гической цепи агрегатов. Корыто смесителя сверху закрыто сек­ционными герметическими крышками 5, предотврающими выход пара из смесителя.

Для интенсификации процесса и повышения качества пере­работки глиняных масс применяют смесители, осуществляющие не только перемешивание и усреднение массы, но и ее растирание. На рис. 210 показан смеситель с фильтрующей решеткой. Гли­няная масса из смесительной зоны 6 двумя шнеками 5, приводи­мыми во вращение двигателем, через ременную передачу 8 и редуктор 7 нагнетается в копильник 2. После заполнения копильника по мере возрастания давления глина продавливается через щелевые отверстия фильтрующей решетки 4, вследствие чего она измельчается и перетирается. Каменистые включения, не про­шедшие через отверстия решетки, вдавливаются шнеком в глиня­ную пробку в копильнике. Копильник с торца закрыт заслон­кой 1, которая периодически поднимается приводом 3, и тогда скопившаяся масса с каменистыми включениями выталкивается шнеком.

Таким образом, в одном агрегате производится перемешивание, перетирание и освобождение глины от каменистых включений.

На рис. 211 показана схема двухвального быстроходного сме­сителя непрерывного действия типа СМС-95, предназначенного для приготовления силикатной массы. Силикатная масса, посту­пающая по воронке 3, перемешивается и одновременно переме­щается лопастями 11 вдоль корпуса 8 к разгрузочному люку 9. На крышках в средней зоне смесителя смонтированы шесть фор­сунок 2, которые тонко распыляют воду, обеспечивая равномерное распределение в массе жидкой фазы и исключая образование комков.

Корпус смесителя, установленный на двух фундаментных опорах, 7, закрыт герметической крышкой 10, в которой имеется патрубок 1 для подключения к системе аспирации для исключения попадания в помещение пыли и пара.

Лопастные валы, установленные в подшипниках 4, приводятся во вращение двигателем 6 через ременную передачу и редуктор 5. Схема установки лопастей и скорость их вращения для конкрет­ных условий подбираются такими, чтобы в верхней части смеси образовывался «кипящий» слой частиц, отбрасываемых лопастями навстречу друг другу. Такой режим работы позволяет повысить эффективность процесса перемешивания. Шаг размещения ло­пастей и угол их установки выполнен переменным для обеспе­чения надлежащих условий перемешивания по мере изменения плотности массы к разгрузочному концу смесителя. Для послесилосной обработки известково-песчаной смеси применяют эффек­тивные смесители-растиратели, оснащенные рабочими органами с упругими (проволочными) элементами. Смеситель (рис. 212) работает следующим образом. Смесь, поступающая по загрузоч­ному лотку 5, попадает в накопитель 3, расположенный над рото­рами с упругими элементами 6, эксцентрично размещенными во вращающемся барабане 1. Быстровращающийся ротор своими щетками захватывает смесь и отбрасывает ее непрерывным потоком в пространство между ротором и регулируемой калибрующей

стенкой накопителя 2. Здесь комья смеси разделяются на мелкие части, которые отбрасываются через зазо­ры направляющей решетки 7, на внутреннюю стенку вращающегося барабана 7, опирающегося на при­водные опорные ролики 8. При вращении барабана смесь поднимает­ся до срезающего ножа 4 и затем сбрасывается в накопитель 3.

Элементы направляющей решетки установлены под определенным углом к оси барабана, в ре­зультате чего при каждом цикле циркуляции смесь продвига­ется вдоль барабана к его открытому разгрузочному торцу. Число циклов циркуляции регулируется изменением угла уста­новки колосников направляющей решетки в зависимости от свойств смеси.

Схема смесителя показана на рис. 213. На раме 1 установлен барабан, приводимый во вращение двигателем 2 через приводные опорные ролики. Барабан закрыт герметическим капотом, состоя­щим из торцовых стенок 5 и 13 и крышки 9. С обоих торцов ба­рабана имеются лабиринтные уплотнения 11. Смеситель может подключаться к системе аспираций через патрубок 6. В барабане эксцентрично размещен ротор 17, приводимый во вращение дви­гателем 3. Привод смесителя закрыт кожухом 4. Изменение угла установки колосников направляющей решетки 18 производится

винтовым устройством 16, размещенным вне барабана. Такое же устройство имеет и срезающий нож 8. Материал поступает в на­копитель 10 по воронке 12 и лотку 15. Накопительно-направляющее устройство и направляющая решетка снабжены вибрато­рами 14. Техническая характеристика смесителей с горизонталь­ными лопастными валами дана в табл. 26.

Производительность лопастных смесителей непрерывного дей­ствия (м³/ч)

где D — диаметр лопастей, м; s— шаг винтовой линии лопастей, м; п — частота вращения валов, об/мин; k_B— коэффициент возврата смеси, равный 0,6—0,7; φ— коэффициент заполнения смесителя, равный 0,5—0,6; z— число лопастных валов; k_п— коэффициент прерывистости винтовой поверхности, образованной лопастями.

Коэффициент прерывистости является отношением проекции ширины лопасти на винтовую линию (рис. 214, б) к длине вин­товой линии:

где b — ширина лопасти; α — угол между плоскостью лопасти и осью вала; δ— число лопастей в пределах одного шага винта.

Для обеспечения надлежащего качества перемешивания длина смесителя L = (2,7÷З)D.

Мощность привода затрачивается на преодоление сопротивле­ний при деформации и резании глины лопастями и на продвиже­ние массы вдоль смесителя. Момент (Н·м), необходимый на вра­щение лопасти (рис. 214):

Мощность (кВт), затрачиваемая на вращение вала с лопа­стями:

где k_p — коэффициент сопротивления резания глины, равный (1,8—2,5) 10⁵ Па; R_н и R_в— наружный и внутренний радиус лопасти, м.

Составляющая мощности, расходуемой на транспортирование смеси вдоль корыта (кВт):

где П — производительность смесителя, м³/ч; ρ— объемная масса смеси, кг/м³; L — длина смесителя, м; W — коэффициент сопротивления движению (для глины равный 4—5); g— ускорение свободного падения, м/с².

Мощность двигателя:

где η— КПД привода.