Гидродинамическая роторная мешалка

 

1. ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ РОТОРНАЯ МЕШАЛКА, содержащая вал, на котором закреплен ротор, выполненный из двух рядов наклонных лопаток с противоположным углом наклона, и охватывающий его статор, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса перемешивания, уменьшения потребляемой мощности и повышения качества получаемого продукта, ротор дополнительно снабжен радиальными лопатками, ряды которых размещены между рядами наклонных лопаток, при этом горизонтальные кромки лопаток соседних рядов смещены одни относительно других. 2.Мешалка по п. 1, отличающаяся тем, что количество радиальных лопаток в ряду равно

COI03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(50. i и 1J33-ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3477139/23-26 (22) 26.07.82 (46) 28.02.84. Бюл. № 8 (72) Г. И. Кусайко и С. В. Сутырин (71) Шосткинский филиал Всесоюзного государственного ордена Трудового Красного

Знамени научно-исследовательского и проектного института химико-фотографической промышленности (53) 66.063 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 648249, кл. В Ol F 5/16, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 793622, кл. В 01 F 5/16, 1976. (54) (57) 1. ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ РОТОРНАЯ МЕШАЛКА, содержащая вал, на котором закреплен ротор, выполненный из

„„SU„„1076135 А двух рядов наклонных лопаток с противоположным углом наклона, и охватывающий

его статор, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса перемешивания, уменьшения потребляемой мощности и повышения качества получаемого продукта, ротор дополнительно снабжен радиальными лопатками, ряды которых размещены между рядами наклонных лопаток, при этом горизонтальные кромки лопаток соседних рядов смещены одни относительно других.

2. Мешалка по п. 1, отличающаяся тем, что количество радиальных лопаток в ряду равно (1 — 10) п„,где и„— количество наклонных лопаток в ряду.

3. Мешалка по п. 1, отличающаяся тем, что ширина радиальной лопатки равна (0,05 — 0,85)d, где д — диаметр ротора.

1076135

55

Изобретение относится к перемешиваюшим устройствам для химической и химикофотографической промышленности, в частности, для процесса получения светочувствительных эмульсий. и может быть также использовано в других отраслях промышленности, например пищевой.

Известна турбинная мешалка, содержащая два ряда лопаток, наклонно установленных по обе стороны разделительного диска (1).

Однако наличие разделительного диска нс позволяет повысить интенсивность перемешивания взаимодействием двух движущихся к турбинной мешалке потоков.

Известна также гидродинамическая моторная мешалка, содержащая вал, на котором закреплен ротор, выполненный из двух рядов наклонных лопаток с противоположным углом наклона, и охватывающий его статор (2) .

Известная мешалка требует частоты вращения, потребляя при работе значительную мощность, имеет малую интенсивность перемешивания из-за низкой турбулентности

cTBJlKHBBIollIèõñÿ потоков в активной зоне ротора. Работа мешалки сопровождается образованием пены и пузырьков воздуха, отрицательно влияющим на качество получаемого продукта.

Цель изобретения — интенсификация процесса перемешивания, уменьшение потребляемой мощности и повышение качества получаемого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что в гидродинамической роторной мешалке, содержащей вал, на котором закреплен ротор, выполненный из двух рядов наклонных лопаток с противоположным углом наклона, и охватывающий его статор, ротор дополнительно снабжен радиальными лопатками, ряды которых размещены между рядами наклонных лопаток, при этом горизонтальные кромки лопаток соседних рядов смещены одни относительно других.

Кроме того, количество радиальных лопаток в ряду равно (1 — 1@п„, где и„— количество наклонных лопаток в ряду, а ширина радиальной лопатки равна (0,05—

0,85)4, где d — диаметр ротора.

Наличие радиально установленных лопаток повышает степень турбулентности в движущихся потоках и интенсивность процесса вихревой диффузии, способствует появлению и развитию явления кавитации в активной зоне ротора, т. е. в пространстве, описываемом вращаюшейся мешалкой.

Наибольшая степень турбулентности достигается путем многократного разделения и слияния потоков. Интенсивность диффузии определяется турбулентностью потоков. Наряду с турбулентностью и диффузией проявляется явление кавитации, возникающее при

45 обтекании потоками радиальных лопаток.

Достигнутое кавитационное течение в обрабатываемой среде при перемешивании значительно снижает сопротивление врашению ротора мешалки, следовательно, потребляемую мощность.

Устройство позволяет с повышением интенсивности процесса перемешивания уменьшить частоту вращения ротора и снизить потребляемую мощность привода мешалки, достигнуть эффективного перемешивания без образования пены и пузырьков воздуха..

На черте :,е изображена гидродинамическая роторная мешалка, общий вид.

Мешалка содержит статор 1 с радиально установленными пластинами. Статор прикреплен к плите 2 стойками 3. На одном конце вертикального вала 4 укреплен шкив

5, на другом — ротор, выполненный из нескольких рядов лопаток. Между рядами 6 и 7 наклонных лопаток расположены три ряда 8, 9 и 10 радиальных лопаток. Угол, образованный рядами 6 и 7 установленных по краям ротора наклонных лопаток, направлен в сторону вращения. Количество радиально установленных и наклонных лопаток в каждом ряду 6 — 10 равно между собой. Ширина радиально установленной лопатки каждого ряда 8 — 10 равна (0,05 ——

0,85) d, где d диаметр ротора. Горизонтальные кромки соседних рядов лопаток, как радиальных так и наклонных, смещены относительно друг друга. Величина смещения составляет 1/2 шага ротора.

Гидродинамическая роторная мешалка работает следуюшим образом.

Обрабатываемая среда, например водная светочувствительная эмульсия, в результате вращения ротора всасывается верхним рядом 6 наклонных лопаток вниз, а нижним рядом 7 наклонных лопаток вверх.

При этом всасываемая водная светочувствительная эмульсия разбивается на отдельные движущиеся в осевом направлении потоки. Каждый из потоков, проходя в пространстве между двумя наклонными лопатками рядов 6 и 7, встречает на своем пути смещенные горизонтальные кромки радиальных лопаток рядов 8 и 10 и разделяется на два потока. Вновь образованные потоки в пространстве между радиальными лопатками сливаются и образуют новые потоки, каждый из которых, встретив на своем пути смещенные горизонтальные кромки радиальных лопаток ряда 9, снова разделяется на два потока. В средней части ротора движушиеся потоки сталкиваются между собой.

Таким образом, многократное разделение и слияние потоков повышает степень турбулентности в активной зоне ротора и способствует увеличению интенсивности про1076135

Составитель В. Васильев

Редактор Н. Безродная Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Заказ 579/7 Тираж 576 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 цесса вихревой диффузии, вызванной вращением и перемещением обрабатываемой среды в радиальном направлении, Повышенная интенсивность процесса вихревой диффузии в активной зоне ротора находит более высокую степень развития в кольцевом зазоре между ротором и статором за счет пульсационных явлений, воздействия высоких градиентов скорости и гидродинамических срезывающих усилий.

Использование предлагаемой мешалки в производстве светочувствительных эмульсий позволяет уменьшить потребляемую мощность на 44о/о, сократить время приготовления водной светочувствительной эмульсии примерно на 25о/о, улучшить разрешающую способность на 8 /р и характеристическую вязкость на 33 /р за счет интенсификации процесса перемешивания vi исключения образования пены.