Смесительное устройство

 

Изобретение относится к смесительным устройствам и позволяет повысить эффективность перемешивания и диспергирования за счет создания мелкомасштабных турбулентных пульсаций и интенсивной циркуляции . Устройство содержит вертикальный врашающийся вал с диском, по периферии которого размещены радиальные лопатки . Лопатки выполнены с пластинчатыми элементами на свободном конце, размешенными по высоте лопатки, при этом смежные элементы отогнуты в плоскости врашения диска в противоположные стороны относительно плоскости лопатки. При работе устройства отогнутые пластинчатые элементы диспергируют газ в жидкость и, так как суммарная высота элементов равна высоте лопатки , одновременно достигается интенсивная циркуляция. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. сл с о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (so4 В01F516

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3973887/31-26 (22) 10.11.85 (46) 23.05.87. Бюл. № 19 (71) Днепропетровский химико-технологический институт им. Ф. 3. Дзержинского (72) Е. А. Боровик, И. С. Кунщикова, В. Д. Погуляка и В. Я. Сарапука (53) 66.063 (088.8) (56) Васильцов Э. А., Ушаков В. Г. Аппараты для перемешивания жидких сред.— Л., 1979, с. 46. (54) СМЕСИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к смесительным устройствам и позволяет повысить эффективность перемешивания и диспергирования за счет создания мелкомасштабных турбулентных пульсаций и интенсивной циркуляции. Устройство содержит вертикальный вращающийся вал с диском, по периферии которого размещены радиальные лопатки. Лопатки выполнены с пластинчатыми элементами на свободном конце, размещенными по высоте лопатки, при этом смежные элементы отогнуты в плоскости вращения диска в противоположные стороны относительно плоскости лопатки. При работе устройства отогнутые пластинчатые элементы диспергируют газ в жидкость и, так как суммарная высота элементов равна высоте лопатки, одновременно достигается интенсивная циркуляция. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1З11770

Формула изобретения

Изобретение относится к устройствам открытого турбинного типа для перемешивания и диспергирования в системе жидкость — газ и жидкость — жидкость и может быть использовано в микробиологической, химической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повьицение эффективности перемешивания и диспергирования, На фиг. 1 изображено устройство для перемешивания и диспергирования, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на . фиг. 1.

Смесительное устройство состоит из вертикального вала 1, на котором закреплена ступица 2, имеющая разделительный диск 3, на котором установлены радиальные лопатки 4, имеющие высоту h и частично выходящие за его плоскость. Лопатки 4 выполнены с пластинчатыми элементами 5 на свободном конце, размещенными по высоте лопатки, при этом смежные элементы высото" hi отогнуты в плоскости вращения диска в противоположные стороны относительно плоскости лопатки. Ступица 2 крепится к валу l посредством гайки 6, крутящий момент с вала 1 на перемешивающее устройство передается шпонкой 7.

Смесительное устройство работает следующим образом.

Жидкая среда вместе с диспергируемым веществом, например газом, поступает на вход межлопаточного пространства перемешивающего устройства. При вращении перемешивающего устройства лопатки 4 взаимодействуют с жидкостью и дисперсно и фазой и вследствие центробежной силы перемещают их в радиальном направлении, сообщая запас кинетической энергии. Таким образом, создаются циркуляционные потоки жидкости и осуществляется перемешивание во всем объеме емкости. Выбирая высоту лопаток h достаточно большой величины, можно обеспечить требуемое значение циркуляции и достичь тем самым интенсивного перемешивания. Характерно, что выполнение лопаток с пластинчатыми элементами на свободном конце, размещенными по высоте лопатки и отогнутыми в плоскости вращения диска в противоположные стороны относительно плоскости лопатки, практически не изменяет значения осевой циркуляции, развиваемой мешалкой таких же размеров со сплошными лопатками, так как суммарная высота пластинчатых элементов равна высоте лопатки h„, и переход

35 от течения вдоль сплошной части лопатки к течению вдоль пластинчатых элементов носит плавный характер.

Пластинчатые элементы 5 делят поток жидкости, сходящий со сплошной части лопатки 4, на ряд потоков меньшего диаметра по числу пластинчатых элементов. При этом масштаб движения и его характеристики в зоне действия пластинчатых элементов определяются их геометрическими размерами. Для относительной локальной интенсивности турбулентности С правомерно ввести значение hi..С вЂ”;+у где д„, — диаметр мешалки.

Так как high„, в предлагаемом устройстве удается достичь высоких значений локальной турбулентности в зоне мешалки, Поскольку высота пластинчатых элементов

5 h незначительная, ими генерируются турбулентные пульсации с масштабом, comMeримым с размером дисперсной фазы и, таким образом, происходит ее эффективное дробление.

Таким образом, при работе предлагаемого устройства достигается как высокая степень диспергирования в локальной зоне мешалки, так и интенсивная циркуляция жидкости, исключающая нежелательные явления сегрегации и различия в размерах дисперсной фазы.

Предлагаемое устройство позволяет достигнуть одновременно двух показателей— интенсивного перемешивания и диспергирования и обеспечения тем самым высокого качества диспергирования и повышения скорости массопереноса, низкую энергоемкость, так как энергия к дисперсной фазе подводится в оптимальной области масштабов турбулентных пульсаций.

1. Смесительное устройство, содержащее вертикальный вращающийся вал с диском, на периферии которого размещены лопатки, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности перемешивания и диспергирования, лопатки выполнены с пластинчатыми элементами на свободном конце, размещенными по высоте лопатки, при этом смежные элементы отогнуты в плоскости вращения диска в противоположные стороны относительно плоскости лопатки.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что число пластинчатых элементов больше или равно двум.

1311770

Составитель В. Зенков

Редактор И. Горная Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Заказ 1829/7 Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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