Курсовая работа: Расчет пропеллерного смесителя

Пропеллерные смесители применяют для перемешивания компонентов керамической массы в жидком виде, а также для приготовления суспензий из пластичных материалов — глины и каолина.

Пропеллерные смесители просты по устройству, имеют небольшой вес и удобны в эксплуатации, что обусловило их широкое применение на предприятиях тонкой керамики.

Перемешивающий механизм пропеллерного смесителя представляет собой трехлопастный винт 1 (рис. 2.1), закрепленный на валу 2. Смеситель приводится в действие от электродвигателя 3 через зубчатую передачу 4. Электродвигатель смонтирован на двух швеллерных балках, укрепленных на железобетонном или деревянном резервуаре. Отличительной особенностью редуктора (рис. 2.2) является нижнее расположение конической шестерни 1, благодаря чему уровень масла в ванне 2 устанавливается ниже верхнего края центральной втулки 3, что исключает попадание в керамическую массу масла, загрязненного частицами металла. Винт 4 фиксируется на валу 5 шпонкой и гайкой 6.

При вращении винта образуется непрерывный поток жидкости, направленный посередине смесителя вниз, а у периферии — вверх. Куски каолина или глины увлекаются струей воды, ударяются о лопасти винта и о дно мешалки и постепенно диспергируются до жидкой суспензии. Наибольший эффект работы смесителя получается при ударе кусков глины и каолина о дно мешалки. Для устранения вращательного движения массы резервуарам придают шести- или восьмигранную форму.

Рис. 2.1. Общий вид пропеллерного смесителя (мешалки)

В зависимости от диаметра винта и назначения смесителя винт вращается со скоростью 3,33-8,24 об/сек. Для перемешивания готовой жидкой суспензии и поддерживания частиц ее во взвешенном состоянии применяют смесители с небольшим числом оборотов (2,5-4,17 об/сек).

При диспергировании пластичных глин необходимо применять смесители с большим числом оборотов, а материал подавать в виде тонкой сухой стружки.

Диспергирование влажных глин и каолинов ускоряется после предварительного дробления их в глинорезке, которую следует устанавливать над пропеллерным смесителем; в этом случае тонкая стружка не слипается в комки, а сразу попадает в жидкость и быстро размывается водой. Пропеллерные смесители с диаметром винта от 100 до 300 мм обычно изготовляются с редуктором, смонтированным в корпусе электродвигателя, или с винтом, закрепленным непосредственно на оси электродвигателя, который устанавливается вертикально.

Для перемешивания глазури и жидкой массы в небольших бассейнах применяются переносные винтовые смесители, закрепляемые в любом положении на стенках резервуара с помощью кронштейна с зажимным винтом.

Рис. 2.2. Разрез пропеллерного смесителя (мешалки)

3. Расчетная часть

Число оборотов пропеллера-смесителя:

где - число оборотов,

- диаметр винта,

Угловая скорость:

,

где - число оборотов,

Шаг винта:

где - радиус окружности, описываемой крайней точкой лопасти,

угол подъема винтовой линии,

Найдем радиус:

Теперь найдем шаг винта: