Смешение сыпучих материалов.

Смешение сыпучих материалов складывается из следующих элементарных процессов:

1) перемещения группы соседних частиц из одного положения в другое (конвективного смешения);

2) перераспределение частиц через обновленную границу их раздела (диффузионного смешения);

3) скольжение плоскостей в массе материала (сдвигового смешения);

4) сосредоточение частиц, имеющих одинаковую массу, в соответствующих местах смесителя под действием гравитационных или инерционных сил (сегрегация).

Механизм смешения определяется конструкцией смесителя, которые могут быть периодического и непрерывного действия. По конструктивному исполнению смесители могут быть следующих основных типов.

Барабанные смесители.

Могут быть без перемешивающих устройств и с перемешивающими устройствами.

Барабанные смесители представляют собой корпус цилиндрической или какой-либо формы, вращающийся на валу или на опорных роликах. Внутри барабана могут устанавливаться различные устройства (ребра, полки и т.п.) для лучшего смешения материала. Материал загружается внутрь корпуса и смешение происходит за счет вращения барабана. Загрузка и выгрузка материала производится через люки или с помощью шнека.

а) горизонтального типа б) наклонного типа

в) с осью вращения, не совпадающей г) бионический

с осью барабана (пьяная бочка)

д) V – образный (угловой) е) с подъемными полками

Рис. 5.1. Схемы барабанных смесителей

Барабанные смесители просты по устройству, в основном периодического действия, пригодны для смешения сухих порошкообразных материалов и требуют значительного времени смешения.

Качество смешения в барабанных смесителях зависит от частоты вращения барабана:

Качество

смешения

n _{б опт} n _б

При вращении барабана частицы материала под действием центробежных сил прижимаются к внутренним поверхностям барабана, обрушиваются и снова вовлекаются в движение. При некоторой оптимальной частоте вращения эффективность смешивания и его качество максимальное. При больших n _б определенные слои не участвуют в процессе смешения, так как под действием центробежных сил прижаты к корпусу.