Устройство для перемешивания жидких сред

 

Изобретение относится к смесительным устройствам и позволяет интенсифицировать процесс перемешивания. Устройство содержит вращающийся вертикальный вал 2 и закрепленный на нем рабочий орган с лопатками 3, снаружи которых коаксиально установлена чашеобразная направляющая насадка 4 с центральным нижним отверстием 5. Лопатки 3 размещены в центральном нижнем отверстии 5 насадки 4 на расстоянии от его кромки, равном 0,02-0,03 диаметра насадки. При этом кромка отверстия 5 делит лопатки 3 по высоте в соотношении b/B - ,6-0,9/0,4-0,1, где В - высота лопатки, b - высота участка лопатки, расположенного ниже кромки отверстия. 5 ил. со о 4 00 О5 4;

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК и 4 В 01 F 5 16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ р » т

Ih;1.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1 (2!) 3841904/31 26 (22) 11.01.85 (46) 23.04.87. Бюл. № 15 (7I) Рубежанский филиал Ворошиловградского машиностроительного института (72) А. И. Барвин, Н. И. Парафенко и В. И. Барвин (53) 66.063 (088.8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ )КИДКИХ СРЕД (57) Изобретение относится к смесительным устройствам и позволяет интенсифицировать процесс перемешивания. Устройство содерÄ;SUÄÄ 1304864 А1 жит вращающийся вертикальный вал 2 и закрепленный на нем рабочий орган с лопатками 3, снаружи которых коаксиально установлена чашеобразная направляющая насадка 4 с центральным нижним отверстием 5. Лопатки 3 размещены в центральном нижнем отверстии 5 насадки 4 на расстоянии от его кромки, равном 0,02 — 0,03 диаметра насадки. При этом кромка отверстия 5 делит лопатки 3 по высоте в соотношении Ь/ — b=0,6 — 0,9/0,4 — О,1, где  — высота лопатки, b — высота участка лопатки, расположенного ниже кромки отверстия. 5 ил.

1304864

Изобретение относится к смесительным устройствам и может быть применено для перемешивания жидких гетерогенных сред в установках периодического и непрерывного действия.

Целью изобретения является интенсификация процесса перемешивания.

На фи г. 1 показано предлагаемое устройство, общий вид в продольном разрезе; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3— схема циркуляционных потоков; на фиг. 4 -- 10 зависимость относительного времени гомогенизации от взаимного расположения лопаток и насадки; на фиг. 5 — зависимость относительного времени гомогенизации от расстояния между лопатками и насадкой.

Устройство для перемешивания жидких сред содержит размещенные в корпусе 1 вращающийся вертикальный вал 2 и закрепленный на нем рабочий орган с лопатками

3, снаружи которых коаксиально установлена чашеобразная направляющая насадка 4 20 с центральным нижним отверстием 5. Лопатки 3 размещены в центральном нижнем отверстии 5 насадки 4 на расстоянии от его кромки, равном 0,02 — 0,03 диаметра D насадки, при этом кромка отверстия 5 делит лопатки 3 по высоте в соответствии — — — = — 25 б

В-б

= — д- — — — —, где  — высота лопатки; b— высота участка лопатки, расположенного ниже кромки отверстия 5.

Устройство работает следующим образом.

При вращении вала 2 с рабочим органом радиальный поток жидкости, формируемый лопатками 3, обтекает как выпуклую, так и вогнутую поверхность насадки 4.

Со стороны первичного потока, формируемого участком Ь лопатки 3, находящимся ниже кромки отверстия 5 насадки 4, обращенного к перемешиваемой жидкости (обтекающего выпуклую поверхность насадки), за счет эффекта Коанда образуется область пониженного давления, в которую подсасывается перемешиваемая жидкая среда. 40

Таким образом, между стенкой корпуса 1 и наружной выпуклой поверхностью насадки 4 жидкость приобретает направленное движение вверх.

Первичный поток, формируемый участком ( — b) лопатки 3, находящимся выше кром- 45 ки отверстия 5 и направленным на вогнутую поверхность насадки 4, взаимодействуя с последней, также приобретает направленное движение вверх вдоль вогнутой поверхности.

Таким образом, в корпусе обеспечивается осевая циркуляция высокой интенсивности, что в значительной степени интенсифицирует процесс перемешивания. При этом скорость осевого потока настолько высока, что отпадает необходимость применения повышенной частоты вращения перемешивающего устррйства.

Выполнение насадки неподвижной существенно упрощает изготовление перемешивающего устройства в целом. При этом исключается необходимость балансировки насадки.

На фиг. 4 представлены экспериментальные данные по относительному времени гомогенизации для различных положений лопаток.

Из графика следует, что время гомогенизации минимально в диапазоне заявленных соотношений размеров. Вне указанных пределов время гомогенизации значительно возрастает.

Время гомогенизации растет tlo мере увеличения расстояния между лопатками и кромкой отверстия насадки. На графике (фиг. 5) приведены данные по влиянию относительного расстояния между лопатками и насадкой на относительное время гомогенизации.

Из приведенных данных следует, что»о мере увеличения расстояния между лопатками и кромкой отверстия наблюдается рост времени гомогенизации, которое минимально в диапазоне заявленных соотношений.

Фоумула изобретения

Устройство для перемешивания жидких сред, содержащее вращающийся вертикальный вал и закрепленнь1й на нем рабочий орган с лопатками, снаружи которых коаксиально установлена чашеобразная направляющая насадка с центральным нижним отверстием, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса перемешивания, лопатки размещены в центральном нижнем отверстии насадки на расстоянии от его кромки, равном 0,02 — 0,03 диаметра насадки, при этом кромка отверстия делит лопатки по высоте в соотношении - =- — — — --0 — -- где  — высота лопатки; b — высота участка лопатки, расположенного ниже кромки отверстия.

2,2

7,75

7,70

7,05

1304864

072 074 1

О0О ааг

Фиг.5

00Z 009

0,1

Составитель H. Федорова

Редактор А. Петров Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Заказ 1338/6 Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4