Оборудование заводов по переработке пластмасс

Центробежные смесители

В центробежных смесителях вихревые потоки сыпучего мате­риала возникают вследствие взаимодействия сил трения и цент­робежных сил, действующих при движении частиц материала по> кольцевым траекториям. Основным рабочим органом центро­бежного смесителя (рис. 4.8) является полый конический ро­тор 1, установленный на валу 11, внутри корпуса 2. К днищу ротора 1 жестко прикреплена лопастная мешалка 7, лопасти ко­торой установлены под углом 35°. В нижней части конуса про­резаны два симметрично расположенных окна 13. Загрузка сме­сителя производится через расположенный на крышке 3 люк 4,. выгрузка — через перекрытый откидной заслонкой люк 12. Кор­пус смесителя укреплен на цилиндрической сварной станине 9. Привод ротора 1 осуществляется через клиноременную переда­чу 10 от электродвигателя 8.

При вращении ротора 1 попавший в него при загрузке ма­териал вследствие трения вовлекается во вращение. Частицьг материала под воздействием возникающих при их вращении центробежных сил начинают двигаться по внутренней поверх­ности корпуса, а затем сбрасываются с нее в кольцевое прост­ранство между конусом и корпусом. Новые порции материала поступают внутрь конуса через окна 13. Лопастная мешалка 7,. вращаясь вместе с ротором, создает эффект псевдоожижения и,, увеличивая подвижность сыпучего материала, спо­собствует его притоку че­рез окна 13 внутрь рото­ра 1. Перемешивание материала происходит вследствие его движения по причудливым спираль­ным траекториям, прохо­дящим как по внутренней поверхности конуса, так и в кольцевом простран­стве, сопровождающегося соударениями частиц друг с другом и со стенками корпуса и ротора.

Рис. 4.8. Центробежный смеси­тель. Пояснения в тексте.

В смесителях, предназначенных для смешения материалов с плохой сыпучестью, в кольцевом пространстве корпуса устанав­ливают раму 6 с лопастями и острым скребком, который входит внутрь конуса. Под влиянием сил, действующих со стороны дви­жущегося материала на скребок и лопасти, рама вовлекается во вращение. Регулируя с помощью ленточного тормоза 5 со­противление вращению, управляют частотой вращения рамы. Из-за существования разности между окружными скоростями лопастей и материала часть его, наталкиваясь на лопасти, «на­гнетается» через окна 13 внутрь ротора, остальной материал •остается в кольцевом пространстве.

Скорость циркуляции через конус зависит от угла конусно­сти ротора 0, формы лопасти и коэффициента заполнения корпу­са материалом. Экспериментально установлено, что наилучшие результаты дает использование конусов с углом 6 ~ 60° при ко­эффициенте заполнения 0,6—0,8 (меньшие значения относятся к ■тяжелым материалам, большие — к легким). Угол атаки ниж­них радиальных лопастей должен при этом составлять около 45°.

Мощность привода центробежного смесителя W (кВт) опре­деляется эмпирической формулой

W = і. гбс^фрнтесгм'яі (4.12)

Тде Сі — коэффициент сопротивления сыпучей среды перемешиванию (Сі ~ г»sin ф-Ю-4); Сф — коэффициент формы лопасти (для спиральной лопасти ■Сф=0,72, для прямой Сф=1); ф — угол естественного откоса; L — диаметр окружности, описываемой лопастью, м; b — высота лопастей мешалки, м; со — угловая скорость вращения конического ротора, с-1; Н — высота слоя мате­риала над нижней кромкой лопастей мешалки, м; і — число лопастей.

_ Значения <р и рн для различных полимеров приведены в -.табл. 4.1.