Реактор

 

Изобретение относится к химическому машиностроению и может быть использовано в химической, пищевой, микробиологической, угольной и других отраслях промышленности. Целью изобретения является снижение энергозатрат и улучшение качества готового продукта за счет повышения эффективности перемешивания. Реактор содержит корпус с патрубками ввода реагентов и вывода готового продукта, центральный вал с открытой турбинной мешалкой, включающей диск и радиальные лопасти. Диск снабжен криволинейными лопатками, имеющими отверстия на периферии и радиальные направляющие пластины. Мешалка снабжена криволинейными выпуклыми нагнетательными пластинами, размещенными за радиальными пластинами, а в средних частях криволинейных лопаток и радиальных пластин имеются отверстия. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (Н) yI) 4 B 01 F 5/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4309683/31-26 (22) 25.09.87 (46) 23.07.89. Бюл. Р 27 (71) Институт проблем механики АН

СССР и Руставское производственное объединение "Азот" (72) Ю.В. Мартынов, А.Г. Липкин, Г.С. Одэелашвили, З.Я. Кервалишвили, Д.И. Караулашвили, Г.А. Пагава и К.А. Манджгаладзе (53) 66.063(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)"- 1233926, кл. В Ol Р 5/16, 1984. (54) РЕАКТОР (57) Изобретение о"носится к химическому машиностроению и может быть использовано в химической, пищевой, микробиологической, угольной и других.

Изобретение относится к химическому машиностроению и может быть использовано в химической, пищевой, микробиологической, угольной и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является снижение энергозатрат и улучшение качества готового продукта за счет повышения эффективности перемешивания.

На фиг. I изображен реактор, общий вид; на фиг. 2 — мешалка; вид сверху; на фиг. 3 — разрез А-А на фиг. 2.

На корпусе 1 реактора установлены патрубки ввода реагентов 2 и 3 и вывода готового продукта 4. Центральный вал 5 соединен с двигателем 6, на ваотраслях промьшыенности. Целью изобретения является снижение энергозатрат и улучшение качества готового продукта эа счет повышения эффективности. перемешивания. Реактор содержит корпус с патрубками ввода реагентов и вывода готового продукта, центральный вал с открытой турбинной мешалкой, включающей диск и радиальные лопасти. Диск снабжен криволинейными лопатками, имеющими отверстия на периферии, и радиальные направляющие пластины. Мешалка снабжена криволинейными выпуклыми нагнетательными пластинами, размещенными за радиальными пластинами, а в средних частях криволинейных лопаток и радиальных пластин имеются отверстия. 2 э.п. ф-лы, 3 ил. лу 5 закреплена открытая турбинная мешалка 7, включающая диск 8 и радиальные лопасти 9. Диск снабжен кри волинейными лопатками IO, соединчющими вал 5 с лопастями 9 и имеющими отверстия 11 на периферии и отверстия 12 в средней части лопатки, а также радиальными направляющими пластинами 13, размещенными за лопатками напротив отверстий II, и криволинейными нагнетательными выпуклыми пластинами 14, размещенными за пластинами 13. В направляющих пластинах 13 имеются отверстия 15, расположенные в средней части пластик. Отверстия криволинейных лопа1494955 ток снабжены прикрепленными к их наружному краю козырьками 16.

Установка нагнетательных пластин за радиальными направляющими пластинами позволяет создать струю жидкости, которая направлена в сторону лопасти и сталкивается со струей, образованной радиальной направляющей пластиной. В результате столкно- 10 вения струй область за пластиной становится непрерывно заполняемой подводимой жидкостью, причем часть жидкости движется в сторону тыльной стороны лопасти и ударяется о нее, 15

Кроме того в большей части области за лопастью повышается давление, все это приводит к тому, что перепад давления на лобовой и тыльной стороне лопасти уменьшается и, следовательно, -0

20 сопротивление форме также уменьшается, что приводит к снижению энергозатрат на перемешивание. Наличие нагнетательных направляющих увеличивает

25 интенсивность циркуляционных течений и, следовательно, большая часть жидкости в единицу времени проходит через область мешалки и подвергается интенсивному перемешиванию. Кроме того, интенсификация циркуляционных

30 течений резко уменьшает размеры застойных и малоэффективных областей. В результате столкновений струй происходит дополнительное интенсивное перемешивание, перемешанные реагенты 35 затем сталкиваются с вихрями, образуемыми лопастями, и дополнительно подвергаются перемешиванию. В результате выравнивания давления по обеим сторонам лопасти вероятность больших 40 и резких изменений скорости жидкости уменьшается и, следовательно, снижается нагрев жидкости из-за трения слоев, кроме того, увеличение интенсивности циркуляции приводит к 45 тому, что в зону перемешивания подается больший объем жидкости, которая охлаждает области локальных нагревов.

Выполнение отверстий в средней части криволинейных лопаток и средней части50 радиальных направляющих позволяет подавать часть жидкости в зазоры между криволинейными лопатками и радиальными направляющими пластинами, а также между радиальными направляющими 55 пластинами и нагнетательными пластинами и увеличить скорости струй. Установка выпуклых криволинейных лопаток позволяет увеличить насосный эффект, так как выпуклые лопатки больше нагнетают жидкости с центра к периферии, чем вогнутые.

Реактор работает следующим образом.

Жидкие реагенты загружаются в реактор через патрубки 2 и 3, приводится во вращение вал 5 с мешалкой 7 с помощью двигателя 6. В аппарате возникает интенсивное циркуляционное течение. Жидкость движется вдоль оси лопастей, попадает на диск 8 и движется вдоль лопаток 10, попадает на лопасти 9, которые отбрасывают жидкость к боковым стенкам, далее жидкость движется вдоль боковой стенки, разворачивается и снова вдоль оси реактора движется к мешалке, образуя интенсивное циркуляционное течение, при этом наличие лопаток 10 увеличивает расход циркуляционного течения. Часть потока, движущегося вдоль лопаток, проходит через отверстия 11 и 12 и движется вдоль направляющих пластин 13 и попадает в область за лопатками, где данный поток жидкости разрушает замкнутые циркуляционные образования, при этом повышается давление. Нагнетательные криволинейные пластины 14 захватывакт жидкость и нагнетают в виду струи в область за лопастью 9, при этом происходит столкновение струй.

Гидродинамическое сопротивление ло пасти erne более снижается, а интенсивность циркуляционного течения дополнительно увеличивается. Жидкость через отверстия ll попадает в зону столкновения струй и увеличивает массу сталкивающихся струй. Установка козырьков 16 с лобовой стороны позволяет увеличить интенсивность струй.

В результате, в предлагаемом реакторе энергозатраты снижаются на

7-15Х качество готового продукта повышается эа счет повышения интенсивности циркуляционного течения.

За счет снижения нагрева среды в зоне перемешивания удается достичь оптимальной температуры во всем реакторе беэ зон локального перегрева.

Кроме того, в случае каталиткческих процессов мешалка не создает больших сдвиговых напряжений и в меньшей степени истирает катализатор.

Формула изобретения

1 . Реактор, включающий вертикальный цилиндрический корпус с патрубками ввода реагентов и патрубком вывода готового продукта, центральный вал с открытой турбинной мешалкой, содержащей радиальные лопасти и диск, снабженный криволинейными лопатками, имеющими отверстия на периферии и соединяющими вал с лопастями и радиальными направляющими пластинами, размещенными sa лопатками напротив отверстий, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и улучшения качества готового продукта за счет повышения эффективности перемешивания, „

494955 6 диск дополнительно снабжен выпуклыми криволинейными нагнетательными пластиками, установленными эа ра5 диальными направляющими пластинами, а криволинейные лопатки выполнены выпуклыми .

2. Реактор по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что в средней части: криволинейных лопаток и радиальных пластин выполнены отверстия.

3: Реактор

15 ч ающийс криволинейных крепленными к зырьками. по пп. 1 и 2, о т л ия тем, что отверстия лопаток снабжены прних наружному краю ко1494955

Составитель H. Федорова

Редактор И. Горная Техред А.Кравчук Корректор H. Муска

Заказ 4!47/4

Тираж 547

Подписное

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

ВИИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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