Смесительное оборудование. Общие сведения. Лопастные, роторные смесители: конструкции, принцип действия.
При производстве и переработке полимерных материалов применяют различные смесительные машины и аппараты. По технологическому назначению смесители разделяются на машины для перемешивания жидких систем, твердых сыпучих материалов и вязких пластических масс.
. Механический способ перемешивания жидкости наиболее распространен. При этом обычно резервуары с жидкостью снабжают различными устройствами, обеспечивающими перемещение жидкости в различных направлениях. Перемешивающие устройства выполняют в виде лопастных, рамных, якорных, пропеллерных, турбинных, планетарных и других мешалок.
Для перемешивания твердых сыпучих (порошкообразных) материалов также применяют пневматический, гравитационный и механический способы.
Для перемешивания реактопластов, термопластов и эластомеров применяют в основном различные механические устройства, также обеспечивающие сложное интенсивное перемешивание смешиваемых компонентов. К таким устройствам относятся валковые и червячные машины, дисковые пластикаторы, роторные смесители и другое оборудование. В смесителях процесс смешения происходит периодически или непрерывно.
Лопастные смесители отличаются разнообразием типов и конструкций и могут быть классифицированы по технологическому назначению на смесители, предназначенные для:
1) смешения масс между собой и с жидкостями для получения однородной смеси;
2) расслоения (обновление поверхностей) масс для промывки, удаления жидких и газовых включений, а также насыщения жидкостями или газами перемешиваемых масс;
3) изменения структуры масс, придания им пластичности, разрушения включенных в маг" ..омков;
4) растворения . нердых и густых масс в жидкости;
5) варки, прогревания или охлаждения масс с одновременным интенсивным перемешиванием;
6) образования суспензий твердых масс в жидкостях или эмульсий жид-ксгтей в густых массах:
7) смешения порошкообразных материалов с красителями.
По конструктивным особенностям лопастные смесители можно классифицировать по:
1) емкости корыта смесителей (5, 25, 100, 200, 400, 800 и 2000 л);
2) максимальной мощности привода лопастных валов (смесители малой мощности — до 25 кВт; средней мощности — до 60 кВт; повышенной мощности — до 150 кВт);
3) способу выгрузки смеси (смесители с поворачивающимся корытом и с выгрузкой через отверстие в дне корыта);
4) форме лопастных валов (z-образные гладкие; z-образные, защищенные от истирания накладками, двухкрыльчатые, четырехкрыльчатые, многокрыльчатые;
5) конструкции корыта (без рубашки для обогрева, с обогревом электронагревателями омического сопротивления, с частичным обогревом жидкими теплоносителями, с полным обогревом жидкостными теплоносителями, с защитными покрытиями внутренней полости стенок листовым металлом);
6) конструкции крышки корыта (смесители для перемешивания масс без давления или с избыточным давлением в корыте);
7) конструкция сальникового уплотнения корпуса корыта.
Конструкцию лопастного смесителя емкостью 100 л, предназначенного для разминания и перемешивания с одновременным подогревом полутвердых и мягких пластичных масс.
На чугунной фундаментной плитеустановлен корпус смесителя. Корпус опирается цапфами на подшипники скольжения стоек. Корпус смесителя шарообразной формы выполнен из листовой стали с рубашкой, образующей полость для прохождения пара. Стенки корпуса с торцов закрыты двумя боковинами, в которых предусмотрены уплотнения. На корпусе установлено сальниковое уплотнение и устройство для слива конденсата из рубашки корыта. Корпус закрыт крышкой со штуцерами для подачи материала и оснащен противовесами для открытия крышки при повороте корпуса.
В корпусе размещены два z-образных ротора, валы которых опираются на подшипники качения , расположенные во внутренней части цапф корпуса. Лопасти вращаются в противоположных направлениях от электродвигателя переменного тока через упругую муфту, и зубчатые колеса. Частота вращения роторов: переднего—18 об/мин, заднего — 32,8 об/мин.
Для выгрузки готовой массы из смесителя предназначен механизм поворота корпуса. Механизм состоит из электродвигателя переменного тока и цилиндрического редуктора с выходным валом в виде винта, на котором установлена бронзовая гайка. На гайке закреплены шарниры, в которые входят кронштейны, соединенные с корытом. При вращении винта гайка перемещается в вертикальной плоскости, и корпус поворачивается на угол 110°.
Смешиваемая масса подается в корыто при открытой крышке или через штуцера, смешивается и выгружается из корпуса смесителя. Корпус обогре
Смешиваемая масса подается в корыто при открытой крышке или через штуцера, смешивается и выгружается из корпуса смесителя. Корпус обогревается паром под давлением до 3 кгс/см2.
Роторные смесители Смесители, лопасти которых занимают около 60% общего объема закрытой смесительной камеры, называют закрытыми роторными смесительными машинами. Лопасти таких смесителей носят название роторов. Наиболее распространенные двухроторные
Роторные смесители обычно снабжены системами электрической и тепловой автоматики.
Смесительная камера, образованная двумя полуцилиндрами, двумя торцовыми стенками и затворами, установлена на фундаментной плите. Смесь перемешивается двумя вращающимися роторами (д = 50,2 и 58,8 об/мин) от приводного электродвигателя мощностью 1250 кВт (частота вращения 1500 об/мин, напряжение 6000 В). Роторы вращаются в подшипниках качения, смонтированных в торцовых стенках смесительной камеры. В местах выхода роторов из смесительной камеры установлены пылезащитные уплотнения. Смесительная камера соединена в верхней части с загрузочным бункером и верхним затвором, а в нижней части — с откидной дверцей разгрузочного устройства. Корпус смесительной камеры снабжен рубашкой для обогрева или охлаждения.
Роторы и корпус смесительной камеры нагреваются паром (давление 15 кгс/см*) и охлаждаются конденсатом.
Ось откидной дверцы разгрузочного устройства расположена параллельно оси роторов. В закрытом положении дверца плотно прижимается к стенке смесительной камеры и фиксируется защелкой: Дверца открывается на угол 135°.