Владимир Турчанинов - Технология кровельных и гидроизоляционных материалов

Смесители СМБ.Имеют два вала, оборудованные Z-образными лопастями и расположенными в корпусе, состоящем из двух полуцилиндров. Привод от электродвигателя осуществляется на один из роторов, а на второй передается через шестереночную пару, расположенную снаружи корпуса. Смесь пластифицируется при прохождении ее через узкий зазор между корпусом и поверхностью ротора.

Рисунок 13 – Схема смесителя СМБ

Для выгрузки готовой смеси корпус посредством винтового механизма поворачивается вокруг оси приводного вала ротора на угол от 120° до 130°.

Некоторые смесители СМБ разгружаются посредством шнека, расположенного в нижней части корпуса. Рабочий объем смесителей: 100, 200, 400, 600 дм 3.

Резиносмеситель (РС).Перемешивание осуществляется двумя роторами. У смесителя вместо крышки корпуса сверху располагается поршень с пневматическим приводом. В закрытом положении поршень увеличивает поверхность пластификации и качество ее. Возрастает производительность смесителя. Смесь выгружается через низ рабочей камеры, днище которой состоит из двух створок, открывающихся при помощи гидропривода. Рабочий объем смесителей 72, 250 и 600 дм 3.

Шнековые смесители.Представляют собой корпус, в котором размещены два вала с насаженными на них кулачками. Кулачки обоих роторов по длине имеют различную форму двоякой кривизны или треугольную с выгнутыми наружу поверхностями. Корпус имеет паровую рубашку, штуцера для подачи компонентов. Роторы вращаются синхронно в одну сторону; вращение передается от электродвигателя и редуктора через систему шестерен. Мощность привода смесителя СН-800 – 180 кВт при числе оборотов n=80 мин -1. Производительность смесителя – от 1,5до 2,0 т/ч. Работают по принципу непрерывного процесса.

Недостатки:

1) высокая стоимость;

2) небольшая загрузка перемешиваемой массы;

3) способность возвращать массу с последующих участков на предыдущие;

4) большая масса смесителя.

Смесительные вальцы.Используется для приготовления резиновых смесей и пластмасс. По эффективности уступают другим конструкциям смесителей, но вследствие простоты конструкции, обслуживания и низкой стоимости имеют широкое применение. Конструктивно представляют собой два массивных полых вала, установленных на станине. Один валок смонтирован в неподвижных корпусах подшипников, другой в подвижных (могут вручную либо механическим путем перемещаться по станине в направлении перпендикулярном оси валка для регулирования зазора между валками). По центру оси валков (во внутренней полости) устанавливается труба для подачи (при необходимости) воды для охлаждения или пара для обогрева.

1 – плита станины; 2 – станина; 3 – ограничивающая стрела; 4 – траверса; 5 – привод механизма перемещения переднего валка; 6 – валки; 7 – поддон

Рисунок 14 – Схема смесительных вальцов (поперечный разрез)

Валки приводятся во вращение от одного привода через редуктор и шестереночную пару. Валок, расположенный в неподвижных подшипниках, вращается с большей скоростью, нежели валок, расположенный в подвижных подшипниках. Различие в скорости вращения валков определяется коэффициентом фрикции – отношением большей скорости вращения к меньшей. Значение коэффициента фрикции – от 1,05 до 1,25.

Вальцы могут работать как по периодическому, так и непрерывному принципу действия.

Периодический процесс работы: на предварительно нагретые валки загружаются исходные компоненты раздельно в определенной последовательности и соотношении. Загруженный материал затягивается в зазор между валками, подвергаясь при этом сжатию и пластификации, возникающей из-за разной скорости вращения валков.

1 – валок несущий; 2 – валок смешивающий; 3 – масса в запасе; 4 – масса на несущем валке

Рисунок 15 – Смесительные вальцы периодического действия

В первые моменты обработки материал не имеет достаточной пластичности, а на выходе из зазора между валками стремится принять первоначальную форму или разрывается на куски. Эти куски падают на поддон вальцов или транспортер и возвращаются обратно на вальцы.

Под действием нагрева от вальцов и механического сжатия материал нагревается, когезионные силы ослабевают, адгезия возрастает и он начинает налипать на валки, а затем преимущественно к более нагретому и быстро вращающемуся несущему валку. На нем впоследствии он и формируется в виде пластины, толщина которой зависит от величины зазора между валками. Загружаемый материал должен полностью покрыть весь несущий валок, а в зазоре должно остаться некоторое количества массы, которая размещается над зазором в виде валика, вращающегося при работе валков в ту же сторону, что и несущий валок.

Эффективность смешения зависит от запаса массы на валках (смотри рисунок 16).

а – малый объем запаса массы; б – средний объем запаса массы; в – большой объем запаса массы

Рисунок 16 – Кинетика движения отдельных слоев массы при работе смесительных вальцов

При малом ее запасе очень небольшое количество подвергается пластификации (только запас); при чрезмерном запасе внутренние слои ее не перемешиваются – «мертвый запас». И только при умеренном запасе наблюдается интенсивная пластификация. В этом случае верхние слои массы на несущем валке при подходе к запасу теряют скорость и меняют направление. Происходит активный сдвиг между отдельными слоями при одновременном активном перемешивании за счет различных скоростей движения отдельных слоев массы. При подходе к зазору между валками оба этих слоя захватываются валками и втягиваются в зазор. При этом происходит пластификация и интенсивное смешение, т.к. ранее контактировавшие слои подходят к зазору в разное время.

Непрерывный процесс вальцевания массы осуществляют путем загрузки грубой смеси исходных компонентов на один конец валков и снятия такого же количества смеси с противоположного. Поскольку в месте подачи смеси компонентов диаметр валика запаса максимальный, то при его вращении он стремится выровняться, за счет чего наблюдается перемещение массы в сторону меньшего диаметра запаса (к разгрузочному концу).

Смешение массы происходит, таким образом, как за счет смещения ее слоев в радиальном направлении, так и в осевом, т.е. масса перемещается по винтовой линии. При недостаточной степени перемешивания срезаемую массу передают на другие вальцы.