Смеситель

 

Изобретение относится к устройствам для смешения сред с различной плотностью и может быть применено в различньк отраслях народного хозяйства для получения гомогенных эмульсий и суспензий. Цель - интенсификация процесса перемешивания и увеличение степени однородности гетерогенных систем. Смеситель содержит корпус 1, полый шнек 8 с винтовой нарезкой по наружной поверхности и неподвижный сердечник 4, размещенный в полости шнека. Нарезка 13 вьшолнена прерьтистой со смещением в MecTie разрьта на угол 10-90 причем угол подъема каждой последующей части винтовой нарезки превьш1ает угол подъема предьздущей. Полый шнек выполнен с перфорацией в виде отверстий 14, оси которых наклонены к оси щнека. Полый шнек с двух его концов установлен на подшипниках качения 9, 10, выполняющих роль смесительно-дросселирующих элементов. 1 3.п.ф-лы, 2 ил. 1 табл. г 7 i (О utik 05 оо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1416163 А1

A@4 В 01 F 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

jг

Н А ВТОРСКОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4183436/23-26 (22) 19.01.87 (46) 15.08.88. Бюл. 11- 30 (71) Киевский политехнический инсти-. тут им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции и Киевский завод лаков и красок — головное предприятие Производственного объединения

"Укрлакокраска" (72) В.Н.Алехин, А.П.Борисов, И.В.Коваленко и А.И.Чубенко (53) 548,053(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 860848, кл. В 01 F 7/28, 1979.

Авторское свидетельство СССР

М 903140, кл. В 29 В 3/12, 1980. (54) СМЕСИТЕЛЬ (571 Изобретение относится к устройствам для смешения сред с различной плотностью и может быть применено в

1 различных отраслях народного хозяйства для получения гомогенных эмульсий и суспензий. Цель — интенсификация процесса перемешивания и увеличение степени однородности гетерогенных систем. Смеситель содержит корпус 1, полый шнек 8 с винтовой нарезкой по наружной поверхности и неподвижный сердечник 4, размещенный в полости шнека. Нарезка 13 выполнена прерывистой со смещением в месте разрыва на угол 10-90, причем угол подъема кажо дой последующей части винтовой нарезки превышает угол подъема предыдущей.

Полый шнек выполнен с перфорацией в виде отверстий 14, оси которых накло- а

® иены к оси шнека. Полый шнек с двух его концов установлен на подшипниках качвния 9, 10, выполняющих роль смесительно-дросселирующих элементов. С

1 з,п.ф-лы, 2 ил. 1 табл.

1416163

Изобретение относится к устройствам для смешения сред с различной

1 плотностью и может быть использовано в различных отраслях народного хозяй5 ства для получения гомогенных эмуль-. сий и суспензий.

Целью изобретения является интенсификация процесса перемешивания и увеличение степени однородности гете-10 рогенных систем.

На фиг.1 изображен смеситель, разрез; на фиг. 2 — развертка шнека.

Смеситель состоит иэ цилиндрического корпуса 1, содержащего входное 2 15 и выходное 3 отверстия. Внутри корпу1 са на era оси установлен неподвиж1 ный сердечник 4, жестко закрепленный ! при помощи двух центрирующих крестовин 5, и обтекателей 6. От осевого 20 перемещения крестовины 5 удерживаются гайками 7. В корпусе установлен полый шнек 8, одним концом опирающийся на ! подшипники 9 качения, установленные на неподвижном сердечнике 4, а другим25 концом — на подшипники 10 качения, установленные в корпусе 1. Осевое перемешение шнека 8 ограничивается шайбами 11 и 12. Подшипники 9 и 10 выполняют роль смесительно-дросселирую 30 щих элементов. На наружной поверхности шнека 8 выполнена прерывистая вин""-овая нарезка 13 в виде лопастей, при этом нарезка смещена в месте разрыва на угол до 90 а угол подъема

35 каждой последующей части винтовой нарезки превышает угол подъема предыдущей в направлении выходного отверстия

3, чем достигается увеличение сдвиговых напряжений в композите. Шнек 8 выполнен с перфорацией в виде отверстий 14, оси которых наклонены к его горизонтальной оси.

Смеситель работает следующим образом. 45

Исходные ингредиенты поступают во входное отверстие 2, часть потока через подшипник 9 поступает в полость шнека, образованную внутренней поверхностью шнека 8 и неподвижным сердечником 4. Другая часть потока, дви50 гаясь в кольцевом канале между внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью шнека 8, взаимодействует с винтовой нарезкой шнека

8, приводя его во вращение . Установленный на выходе подшипник 10 создает сопротивление движению потока, что вызывает его частичное перетекание во внутреннюю полость шнека 8 через перфорацию 14. Такое прохождение ингредиентов через смеситель вызывает многократное разбивание и слияние потоков, что позволяет достичь заданное качество перемешивания за несколько циклов рециркуляции. Кроме того, наличие подшипников 10 обусловливает диспергирование и качественное распределение твердой фазы в жидкой для суспензий. Проходное сечение подшипников 10 и кольцевые зазоры между шнеком 8 и корпусом 1, шнеком 8 и неподвижным сердечником 4 рассчитаны таким образом, что суммарное гидравлическое сопротивление сечения на входе в смеситель равно гидравлическому сопротивлению сечения на выходе из смесителя, а перфорация 14 шнека 8 выполнена таким образом, чтобы компенсировать гидравлическое сопротивление между входом и выходом наружного кольцевого канала. Таким образом, для смесителя должно выполняться соотношение

S 8х к + S В" g SSg

Sex,к = Ввысь.n+ Впер ф где S >к,к — площадь кольцевого канала на входе в смеситель;

8 иь х.к — площадь кольцевого канала на выходе из смесителя;

Я „ „ — проходное сечение подшипников, установленных в кольцевом канале на входе в смеситель;

Я ы д — проходное сечение подшипников на выходе иэ смесителя;

S pep ф — общая площадь перфорации в полом шнеке.

В таблице приведены сравнительные характеристики эффективности предлагаемого устройства и прототипа по данным испытаний при смешении диоксида титана с лаком ПФ, Использование предлагаемого смесителя позволит существенно интенсифицировать процесс перемешивания и диспергирования гетерогенных систем, Формула и э обретения

1. Смеситель, содержащий цилиндрический корпус с входным и выходным отверстиями, полый, шнек с винтовой на-, 141616

Наличке включений в виде твердой фазы

Качество смеси циклов смешения

Предлагаемое. 2 с углом смещения 10

В пробе присутствуют неоднородные участки

Имеются отдельные частицы размером до

50 мкм

Равномерное распределение в матрице лака ПФ

То же

Отсутствуют частицы, превышающие по величине

5 мкм

Предлагаемое 2 с углом смещения 45

То же

Максимальный размер частиц не превышает 5 мкм

Предлагаемое 2 с углом 90

Максимальный размер частиц до 30 мкм

То же

Максимальный размер частиц менее

5 мкм

Прототип

В пробе присутствуют неоднородные участки

Максимальный размер частиц 20 мкм

Равномерное распределение частиц

Максимальный размер менее

5 мкм резкой по наружной поверхности и неподвижный сердечник, размещенный внутри шнека, отличающийся тем, что, с целью интенсификации про5 цесса перемешивания и увеличения степени однородности гетерогенных систем, полый шнек выполнен с перфорацией в виде отверстий, оси которых наклонены к оси шнека в направлении входного 1ð отверстия, нарезка на нем выполнена прерывистой со смещением в месте разУстройство Количество з Д рыва на угол 10-90! а угол подъема каждой последующей части винтовой нарезки превышает угол подъема предыдущей в направлении выходного отверстия.

2. Смеситель по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что корпус снабжен установленными внутри него смесительно-дросселирующими элементами, выполненными в виде подшипников качения.

1416163

gruH2

Составитель Л, Нечипоренко

Техред Л.Олийнык Корректор М.Демчик

Редактор И.Рыбченко

Тираж 564

Заказ 4005/5

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по .делам изобретений и открытий

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

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