CS208858B1

CS208858B1 - Apparatus for homogenizing granular and powdered materials

Info

Publication number: CS208858B1
Application number: CS191679A
Authority: CS
Inventors: Otakar Suesser; Jiri Blazek; Miroslav Fallada
Original assignee: Otakar Suesser; Jiri Blazek; Miroslav Fallada
Priority date: 1979-03-23
Filing date: 1979-03-23
Publication date: 1981-10-30

Abstract

Zařízení k nrovádění homogenizace sypkých a granulovaných materiálů využívá axiálního a radiálního promíchávání jediným pohyblivým prvkem. Tohoto míchání se dosahuje svislým míchadlem, jehož šikmé lopatky se pohybují mezi pevnými přepážkami v homogenizační zařízení. Výsledný pohyb částic je dán působením míchadla a gravitační síly na částice. Zařízení se hodí pro přetržitý i nepřetržitý provoz, může jej být využito pro směšování více granulovaných či práškovitvch materiálů, pro zaprašování granulí pigmenty nebo pomocnými látkami. Na obr. 1 je příklad provedení zařízení nodle vynálezu, kde v nádobě (1) se otáčí mícbadlo s šikmými lopatkami (3) otáčejícími se mezi nehybnými přek pážkami (4).The device for performing homogenization of bulk and granular materials uses axial and radial mixing by a single moving element. This mixing is achieved by a vertical mixer, the inclined blades of which move between fixed partitions in the homogenization device. The resulting movement of the particles is determined by the action of the mixer and the gravitational force on the particles. The device is suitable for intermittent and continuous operation, it can be used for mixing multiple granular or powdery materials, for dusting granules with pigments or auxiliary substances. Fig. 1 shows an example of the device according to the invention, where a mixer with inclined blades (3) rotates in a container (1) rotating between fixed baffles (4).

Description

(54) Zař ízení k homogenizaci granulovaných(54) Equipment for homogenization of granulated granules

Zařízení k nrovádění homogenizace sypkých a granulovaných materiálů využívá axiálního a radiálního promíchávání jediným pohyblivým prvkem. Tohoto míchání se dosahuje svislým míchadlem, jehož šikmé lopatky se pohybují mezi pevnými přepážkami v homogenizační zařízení. Výsledný pohyb částic je dán působením míchadla a gravitační síly na částice. Zařízení se hodí pro přetržitý i nepřetržitý provoz, může jej být využito pro směšování více granulovaných či práškovitvch materiálů, pro zaprašování granulí pigmenty nebo pomocnými látkami.The device for homogenizing bulk and granular materials utilizes axial and radial mixing by a single movable element. This mixing is achieved by means of a vertical stirrer whose oblique blades move between fixed partitions in a homogenizer. The resulting movement of the particles is given by the action of the agitator and the gravitational force on the particles. The device is suitable for continuous and continuous operation, it can be used for mixing more granular or powdered materials, for dusting granules with pigments or auxiliary substances.

Na obr. 1 je příklad provedení zařízení nodle vynálezu, kde v nádobě (1) se otáčí mícbadlo s šikmými lopatkami (3) otáčejícími se mezi nehybnými přek pážkami (4).Fig. 1 shows an embodiment of the device according to the invention, wherein in the container (1) the pusher rotates with the inclined blades (3) rotating between the stationary obstacles (4).

a práškovitých materiálůand pulverulent materials

209 653209 653

Vynález se týká zařízení' k homogenizaci granulovaných a práškovitých látek.The invention relates to a device for homogenizing granular and pulverulent substances.

Známá zařízení pro homogenizaci pracují na různých principech. Homogenizace se na příklad provádí v otáčejícím se bubnu, v němž je materiál vynášen po válcové stěně bubnu a sesýpá se se stěny. Nevýhodou tohoto způsobu je skutečnost, že během vynášení materiálu otáčející se stěnou bubnu jsou částice vzájemně nepohyblivé a pádem dochází k omílání a drcení.Known homogenization devices work on different principles. For example, the homogenization is carried out in a rotating drum in which the material is carried along the cylindrical wall of the drum and the walls are collapsed. The disadvantage of this method is that the particles are immovable to each other during removal of the material rotating through the wall of the drum and tumbling and crushing occur.

Další možnost představuje homogenizace fluidní. Tento způsob je z hlediska vzájemného pohybu částic velmi účinný, zařízení je však složité a náročné na spotřebu energie. Běžně používaná jsou zařízení pro homogenizaci pomocí různých míchacích ústrojí. Známá jsou míchadla provedená jako otáčivá šroubovice, která konají buď prostý otáčivý pohyb nebo pohyb kombinovaný, jak otáčivý, i posuvný. Tato míchadla však neuskutečni]jí míchání v celém míchaném prostoru trvale, pracují však jako dopravní elementy a materiál uvnitř šroubovice je pouze axiálně posouván, nikoli promícháván. Zařízení, v nichž šroubovice konají i posuvný pohyb, jsou konstrukčně náročná a vykazují velkou spotřebu energie. Zařízení, která obsahují více vzájemně se nohybujících míchaďel, jsou sice účinná, musí však být provedena jako strojně /Složité robusní aparáty, vyžadující vysoké příkony.Fluid homogenization is another possibility. This method is very effective in terms of particle movement, but the device is complex and energy-intensive. Commonly used are devices for homogenization by means of various mixing devices. Known are rotary helix stirrers that perform either a simple rotary motion or a combined motion, both rotating and sliding. However, these stirrers do not constantly stir throughout the mixing space, but act as conveying elements and the material inside the helix is only axially displaced, not agitated. Devices in which the helix also performs a sliding movement are structurally demanding and have a high energy consumption. While devices that contain multiple agitator stirrers are effective, they must be designed as machine / complex rugged devices requiring high power inputs.

Tyto nedostatky odstraňuje zařízení podle tohoto vynálezu. Podstata zařízení spočívá v tom,, žo je tvořeno svislou válcovou nádobou, která je shora opatřena krycím víkem, v němž je vstupní hAo pro plynulý nebo přetržitý přívod sypkého či granulovaného materiálu. Ve spodní Části má nádoba dno s hrdlem pro plynulý nebo přetržitý odvod zhomogenizovaného materiálu, ve svislém směru je členěna vodorovnými přepážkami, V oce nádoby je hřídel míchadla s náhonem umístěným vně nádoby nad horním víkem. Míchadln je tvořeno lopatkami, které jsou uspořádány vzhledem k hřídeli radiálně, při čemž plochy lopatek jsou vzhledem k ose míchadla šikmé. Smysl otáčení hřídele míchadla je volen tak, aby skloněné lopatky posouvaly materiál v nádobě směrem vzhůru. Lopatky tak zajišťují svislý pohyb materiálu a z části pohyb radiální daný klouzáním materiálu po míchacích plochách lopatek. Lopatky jsou na hřídeli umístěny nad sebou a promíchávají Celý obsah homogenizačního zařízení.These drawbacks are overcome by the device according to the invention. The essence of the device consists in that it consists of a vertical cylindrical container, which is provided from above with a cover lid in which the inlet hAo is for continuous or intermittent supply of bulk or granular material. In the lower part the vessel has a bottom with a throat for continuous or intermittent discharge of homogenised material, in vertical direction it is divided by horizontal partitions. In the vessel there is a stirrer shaft with a drive located outside the vessel above the upper lid. The stirrer is formed by blades which are radially arranged with respect to the shaft, the surfaces of the blades being inclined relative to the axis of the stirrer. The direction of rotation of the agitator shaft is selected so that the inclined vanes move the material upward in the container. The blades thus provide a vertical movement of the material and in part a radial movement due to the sliding of the material over the mixing surfaces of the blades. The blades are placed one above the other on the shaft and mix the entire contents of the homogenizer.

'Ve vertikálním smyslu jsou mezi lopatkami míchadla uspořádány přepážky, které jsou pevně spojeny se stěnou nádoby. Tyto přepážky jsou vytvořeny jako segmenty, dovolující svislý pohyb materiálu. S výhodou jsou přepážky konstruovány jako mříže či pouhá soustava tyčí umístěných tak, aby umožňovaly v případě demontáže po natočení vysunout míchadlo z homogenizační nádoby.In the vertical sense, baffles are arranged between the blades of the agitator and are fixedly connected to the container wall. These partitions are formed as segments allowing vertical movement of the material. Advantageously, the baffles are designed as grids or a mere array of rods positioned to allow, in the event of disassembly, to remove the agitator from the homogenization vessel after rotation.

Zařízení k homogenizaci granulovaných a sypkých látek podle vynálezu dovoluje provozně jednoduše a energeticky nenáročně homogenizovat a promíchávat různé látky, udržovat jednotlivé částice v neustálém vzájemném pohybu., čímž je umožněno na příklad sušení spékavých prášků nebo kryStalizace lepivých granulí. Jednotlivé částice vsázky vykonávají kombinovaný pohyb v radiálním, tangenciálním a svislém, axiálním směru vzhledem k ose nádoby, čímž dochází k účinnému promísení. Na příklad lze tak mísit několik různých látek nebo zaprašovat granulované látky pigmenty a podobně. Do vsázky je možné uvádět např. sušící plyn, jehož působením je možné dosáhnout i oddělení a odvedení prachových podílů v případě zpracování granulovaných látek. Zmenšováni částic, tvorba prachu u granulovaných látek a mlecí účinek je u zařízení podle vynálezu zanedbatelný. Výhodou zařízeni podle vynálezu je možnost zařazení do svisle uspořádaných linek, kde doprava materiálu ee provádí nenáročně, působením gravitace. Výsledky zkoušek a provozu prokázaly, že v zařízení nejsou· žádná mrtvá místa. -^: The device for homogenizing granular and loose substances according to the invention makes it possible to homogenize and mix various substances in a simple and energy-efficient manner, keeping the individual particles in constant mutual movement, thus allowing for example drying of sintering powders or crystallization of sticky granules. The individual particles of the charge perform a combined movement in a radial, tangential and vertical, axial direction with respect to the container axis, thereby effectively mixing. For example, it is possible to mix several different substances or dust the granular substances with pigments and the like. For example, a drying gas can be introduced into the charge, which also enables the separation and removal of the dust fractions in the case of granular materials processing. Particle reduction, dust formation of granular substances and grinding effect are negligible in the device according to the invention. The advantage of the device according to the invention is the possibility of inclusion in vertically arranged lines, where the transport of the material is carried out under the influence of gravity. Test and operation results have shown that there are no dead spots in the equipment. - ^:

Předností tohoto řešeni dokládá následující příklad představující homogenizaci polyesterového granulátu při jeho krystalizací. Krystalizace polyesterového granulátu prováděná při nedostatečné plynulé homogenizaci je spojena se slepením granulí, takže toto může charakterizovat homogenizační účinek zařízení. ¹ The advantage of this solution is illustrated by the following example representing the homogenization of the polyester granulate during its crystallization. Crystallization of the polyester granulate carried out with insufficient continuous homogenization is associated with the sticking of the granules so that this may characterize the homogenizing effect of the device. ¹

PříkladExample

Homogenizační zařízení bylo vytvořeno jako svislá válcová nádoba výšky 800 mm a průměru 800 mm opatřená kónickým dnem s vrcholovým úhlem 90° . V ose nádoby byl uložen hřídel opatřený radiálními lopatkami jejichž osy ležely ve vodorovných rovinách vzájemně vzdálených 130 mm. Plochy lopatek tvaru obdélníků 390 x 60 mm všebhny byly souhlasně vůči vodorovným rovinám skloněny o 45° . Mezi rovinami lopatek byly do pláště válcové nádoby i do kuželového dna navařeny vodorovné přepážky ve formě trubek o průměru 21 mm tak, že byly ed osy nádoby vzdáleny 100 a 300 mm v kuželovém dnu pouze ve vzdálenosti 100 mm od osy kužele. Ve vertikálním smyslu byly přepážky situovány tak, že jejich vzájemná vzdálenost byla 130 mm a nalézaly se meži nad sebou umístěnými lopatkami míchadla. Při otáčkách míchadla n = 1,5 s^ bylo do zařízení naplněno 150 kg polyesterového granulátu rozměrů 3x2x2 mm a za chodu míchadla prováděna krystalizace, parou. Po 30 min. krystalizace byl granulát vypuštěn a shledáno, že nenastalo slepení částic. Prachový podíl nebyl rovněž nalezen.The homogenizer was designed as a vertical cylindrical vessel of 800 mm height and 800 mm diameter with a conical bottom with a 90 ° apex angle. The shaft of the vessel was fitted with a shaft provided with radial blades whose axes were in horizontal planes spaced 130 mm apart. The surfaces of the paddles of rectangular shape 390 x 60 mm were all inclined by 45 ° with respect to the horizontal planes. Between the blade planes, horizontal barriers in the form of tubes with a diameter of 21 mm were welded into the shell of the cylindrical vessel and into the conical bottom so that the eds of the vessel were 100 and 300 mm apart in the conical bottom only 100 mm from the cone axis. In the vertical sense, the baffles were positioned such that their spacing was 130 mm and were located between the blades of the agitator blades located one above the other. At a stirrer speed of n = 1.5 sec., 150 kg of 3x2x2 mm polyester granulate were fed into the apparatus and steam crystallization was performed while the stirrer was running. After 30 min. crystallization, the granulate was discharged and found not to adhere to the particles. The dust fraction was also not found.

Zařízení podle přiloženého obrázku tvoří svislá válcová nádoba 1. v jejíž ose je uložen hřídel míchadla 2, který unáší lopatky 3. Lopatky 3 jsou kolmé k hřídeli 2 a vzhledem k vodorovné rovině skloněny, v lopatkách 3_ jsou vytvořeny odlehčovací otvory 10. Mezi nad sebou uloženými lopatkami 3 jsou nepohyblivé přepážky 4, jež jsou v příkladném provedení na obrázku znázorněny jako vodorovné tyče spojené s pláštěm nádoby 1. ležící v rovinách nalézajících se mezi rovinami lopatek J3, Dno 5 nádoby χ je vytvořeno jako kuželové a v nejnižší části je opatřeno hrdlem 7. Víko 6 nádoby 1_ je opatřeno vstupním hrdlem 8. Náhon 9 hřídele míchadla 2 se nalézá vně vlastního zařízení.The device according to the enclosed figure consists of a vertical cylindrical vessel 1, in the axis of which the agitator shaft 2 is carried, which carries the blades 3. The blades 3 are perpendicular to the shaft 2 and inclined with respect to the horizontal plane. the blades 3 are stationary partitions 4, which in the exemplary embodiment are shown as horizontal rods connected to the jacket 1 of the container 1, lying in planes located between the planes of the vanes 13, the bottom 5 of the container χ is conical and 7. The lid 6 of the container 7 is provided with an inlet throat 8. The drive 9 of the agitator shaft 2 is located outside the device itself.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Apparatus for homogenizing bulk and granular materials comprising a vertical cylindrical container provided with a lid, a filling spout and a discharge spout in the bottom, characterized in that a shaft (2) of the agitator carrying radial oblique blades (3) between the bulkheads (4) fixed to the vessel wall are supported by the height of the vessel.

Device according to claim 1, characterized in that the radial vanes (3) form an angle of more than 15 ° and less than 80 ° with the horizontal.

3. Device according to claim 1, characterized in that the rigid partition (4) are formed as a system tyží lying in horizontal planes between the blades (3), wherein vzdáie ¹ 1 Wear blade edges of these bars is equal to -j-θθ - pj of the vessel diameter.

2 drawings