Аппарат с вибрационным перемешиванием

 

1. АППАРАТ С ВИБРАЦИОННЫМ ПЕРЕМЕШИВАНИЕМ, содержащий емкость, вибропривод, демпфер, полый шток с перемешивающим органом, на котором 10 / v 11 закреплено теплообменное устройство, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса при увеличении надежности работы аппарата за счет гидроторможения вибрирующей системы в поперечном направлении , перемешивающий орган выполнен в виде дисков с сопловыми отверстиями, а теплообменное устройство - в виде вертикально расположенных пустотелых ребер, установленных между дисками и сообщенных с полым щтоком. 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что ребра теплообменного устройства соединены между собой посредством кольцевого коллектора. (П 00 со 4 00 о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4ш В 01 F 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3622136/23-26 (22) 14.07.83

46) 15.02.85. Бюл. № 6

72) В. И. Лосик, Б. Л. Бабинцева, Г. И. Сер. геев, Н. А. Животовский и В. Л. Садовский (53) 66.063 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 967541, кл. В 01 F 11/00, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР № 164877, кл. В 01 F 11/00, 1963 (прототип). (54) (57) 1. АППАРАТ С ВИБРАЦИОННЫМ ПЕРЕМЕШИВАНИЕМ, содержащий емкость, вибропривод, демпфер, полый шток с перемешивающим органом, на котором, SU „„1139489 закреплено теплообменное устройство, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса при увеличении надежности работы аппарата за счет гидроторможения вибрирующей системы в поперечном направлении, перемешивающий орган выполнен в виде дисков с сопловыми отверстиями, а теплообменное устройство — в виде вертикально расположенных пустотелых ребер, установленных между дисками и сообщенных с полым штоком.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что ребра теплообменного устройства соединены между собой посредством кольцевого коллектора.

11

Изобретение относится к устройствам для перемешивания систем жидкость— жидкость, жидкость — газ, жидкость — твердое тело и проведения эндо- и экзотермических реакций со значительными тепловыми эффектами и может быть использовано в химической, нефтехимической; микробиологической, медицинской и других отраслях промышленности.

39489 теплообменное устройство 7, жестко закрепленное на штоке и перемешивающих органах.

Теплообменное устройство 7 состоит из плоских пустотелых ребер, соединенных между собой коллекторами 8. Шток изготовлеи полым и состоит из двух коаксиально расположенных труб: встроенного подводящего

9 и наружного отводящего 10 патрубков.

20

Известен аппарат с виброперемешиванием. Аппарат содержит емкость, дебалансные вибраторы, шток, перемешивающий перфорированный диск, демпфирующие пружины (1).

Однако в известном аппарате недостаточна устойчивость вибрирующей системы, При работе в неустановившемся режиме возникают поперечные колебания штока, вызывающие перекос его и поломку. Кроме того, в аппарате не решен вопрос интенсификации теплообмена и он не предназначен для проведения процессов со значительными тепловыми потоками.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является аппарат с вибрационным перемешиванием, содержащий емкость, вибропривод, демпфер, полый шток с перемешивающим органом, на котором закреплено теплообменное устройство (2).

В данном аппарате не решен вопрос увеличения устойчивости вибрирующей системы за счет гидроторможения вследствие отсутст. вия в аппарате плоских вертикальных поверхностей, кроме того, недостаточно интенсивно протекает теплообменный процесс.

1Яель изобретения — . интенсификация процесса при увеличении надежности работы аппарата за счет гидроторможения вибрирующей системы в поперечном направлении.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате, содержащем емкость, вибропривод, демпфер, полый шток с перемешивающим органом, на котором закреплено теплообменное устройство, перемешивающий орган выполнен в виде дисков с сопловыми отверстиями, а теплообменное устройство— в виде вертикально расположенных пустотелых ребер, установленных между дисками и сообщенных с полым штоком.

При этом ребра теплообменного устройства соединены между собой посредством кольцевого коллектора.

На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Аппарат с виброперемешиванием содержит емкость 1, узел вибропривода 2, шток 3 с перемешивающими органами 4, неподвижную трубу 5, герметично скрепленную с крышкой аппарата, демпфер в виде пружины 6

Перемешивающие органы выполнены в виде дисков с сопловыми отверстиями 11.

Аппарат работает следующим образом.

Создаваемое виброприводом 2 возвратнопоступательное движение передается штоку 3, жестко закрепленным на нем перемешивающим диском 4 и теплообменному устройству 7. Тецлоноситель, поступая через внутренний патрубок 9 в пустотелые ребра и нижний коллектор 8, поднимается внутри ребер до уровня верхнего коллектора 8 и выводится через полый патрубок 10.

Жесткое закрепление теплообменного устройства с виброприводом, штоком и перемешивающими перфорированными дисками позволяет передавать ему вибрацию с частотой и амплитудой, необходимыми для проведения процесса перемешивания и теплообмена. При вибрации теплообменного устройства, расположенного между перемешивающими дисками, его плоская поверхность интенсивно омывается циркуляционным потоком, создаваемым сопловыми отверстиями перфорированных перемешивающих устройств. Вследствие передачи вибрации теплообмен ному. устройству наруш а ются вязкие пограничные слои как со стороны среды, так и со стороны теплоносителя, что вызывает увеличение коэффициентов теплопередачи и интенсификацию теплообмена в аппарате.

Коэффициент теплопередачи увеличивается с 3-х до 6-ти раз в зависимости от частоты и амплитуды колебаний и во столько же раз уменьшается необходимая для проведения процесса поверхность теплообмена.

Поэтому теплообменные устройства можно выполнять с минимальной поверхностью теплообмена, что приводит к уменьшению металлоемкости аппарата в целом. Вертикальные пустотелые ребра теплообменной поверхности можно набирать различного количества и высоты, необходимой для отвода или подвода тепла, без нарушения структуры циркуляционного потока, создаваемого сопловыми отверстиями перемешивающих дисков, т. е. без ухудшения перемешивания.

Кроме этого, выполнение теплообменного устройства из набора плоских пустотелых ребер позволяет увеличить устойчивость вибрирующей системы за счет уничтожения паразитных поперечных колебаний штока вследствие гидроторможения вибросистемы в поперечном направлении плоскими ребрисз

1139489 тыми поверхностями теплообменных уст- ч ройств. т

Фиг. 2

Составитель Т. Круглова

Техред И. Верес Корректор О. Билак

Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Редактор Т. Парфенова

Заказ 21/6

Подвижность вибрирующей системы со,храняется только вдоль вертикальной оси, то необходимо для перемешивания. Уничожение парезитных поперенных колебаний штока, приводящих к перекосу и поломке штока, позволяет увеличить время наработки на отказ аппарата до 2000 ч.