Статический смеситель для смешивания химикатов с волокнистой массой

 

Устройство относится к смесительной технике и может быть использовано в процессе отбелки целлюлозы в целлюлозно-бумажной промышленности, Изобретение повышает эффективность перемешивания. Смеситель состоит из цилиндрического корпуса 1, в котором установлены соосно и неподвижно винтовые смесительные элементы 2, выполненные в виде изогнутых пластин . Смесительные элементы выполнены перфорированными, причем суммарная площадь живого сечения перфорационных отверстий составляет 25-50% поверхности винтового элемента, а отверстия выполнены с двусторонней конусностью и имеют диаметр, равный 0,1-0,2 внутреннего диаметра корпуса. Эффективность смешения достигается за счет создания кавитационного поля во всем объеме смешиваемых материалов . 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л В 01 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬ!ТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4400139/26 (22) 28.12.87 (46) 07.02,91. Бюл. ¹ 5 (71) Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности (72) А.А,Кузнецов. Г,В.Рачков, В.В.Богданов, Л,П.Трофимук, Ф.В.Шпаков и A,Ì.Êðÿжев (53) 621.929.5(088.8) (56) Патент США ¹ 4127332, кл. В 01 F 5/02, 1978.

Патент CLUA ¹ 3286992, кл. 259 — 4, 1965. (54) СТАТИЧЕСКИЙ СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ

СМЕШИВАНИЯ ХИМИКАТОВ С ВОЛОКНИСТОЙ МАССОЙ (57) Устройство относится к смесительной технике и может быть использовано в про4

„„533 ÄÄ 1625515 А1 цессе отбелки целлюлозы в целлюлозно-бумажной промышленности, Изобретение повышает эффективность перемешивания, Смеситель состоит из цилиндрического корпуса 1, в котором установлены соосно и неподвижно винтовые смесительные элементы 2, выполненные в виде изогнутых пластин. Смесительные элементы выполнены перфорированными, причем суммарная площадь живого сечения перфорационных отверстий составляет 25 — 50% поверхности винтового элемента, а отверстия выполнены с двусторонней конусностью и имеют диаметр, равный 0,1 — 0,2 внутреннего диаметра корпуса. Эффективность смешения достигается за счет создания кавитационного поля во всем объеме смешиваемых материалов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. 625515

40 массы через перфорацию, что требует уве- 45 личения диаметра отверстий или количест50

Изобретение относится к устройствам для смешивания химикатов, в частности отбеливающих реагентов с волокнистой массой, и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности.

Целью изобретения является повышение эффективности смешения.

На фиг. 1 изображен смеситель, продольный разрез; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; íà фиг. 3 — перфорационное отверстие, разрез(а — конусное; б — цилиндрическое, переходящее в конусное; в — двусторонней конусности).

Смеситель для смешивания химикатов с волокнистой массой состоит из цилиндрического корпуса 1, в котором установлены неподвижно и соосно друг за другом смеси-. тельные элементы 2, выполненные в виде перфорированных изогнутых пластин с отверстиями конической формы. Смесительные элементы 2 и стенки кщопуса 1 образуют рабочие каналы для прохода волокнистой массы.

Площадь живого сечения отверстий находится в диапазоне 25 — 50% от площади общей поверхности винтового элемента в связи с тем, что при степени перфорации менее 25% снижается равномерность распределения кавитационного поля в потоке, а при степени перфорации более 50% возникают трудности с созданием кавитационного поля и снижается жесткость конструкции винтового смесительного элемента.

Кроме того, степень перфорации смесительных элементов находится в указанных пределах в связи с тем, что при изменении рабочей концентрации волокнистой суспензии в диапазоне 0,1 — 5% изменяются упругопластичные свойства в сторону увеличения ее вязкости и падения текучести по сложной нелинейной зависимости. Это вызывает увеличение потерь напора в смесителе и ухудшение условий протекания струй ва отверстий с соответствующим увеличением площади перфорации.

Для создания требуемого кавитационного поля диаметр отверстий должен равняться 0,1 — 0,2 внутреннего диаметра корпуса смесителя. Пластины, из которых изготовлены смесительные элементы, должны иметь толщину, равную 0,1-0,01 диаметра корпуса смесителя. Отверстия могут быть выполнены конусными, цилиндрическими, переходящими в конусные и с двусторонней конусностью.

Статический смеситель работает следующим образом, 10

Поток волокнистой массы и химикат поступают на вход смесителя, например, встроенного на фланцах в массопроводе, и далее проходит по рабочим каналам, образуемым смесительными элементами 2 и стенками корпуса смесителя 1, подвергаясь закручиванию на искривленной поверхности смесительных элементов и многократному дроблению на их торцовых кромках и отверстиях перфорации. Потоки волокнистой массы проходят через перфорационные отверстия, где поток дробится, из-за чего увеличивается поверхность раздела между смешиваемыми компонентами, и таким образом качество смешения улучшается.

В то же время скорость потока при прохождении отверстий возрастает, а статическое давление понижается, в результате чего в потоке образуются кавитационные пузырьки, которые переносятся затем в зону более высокого давления в рабочем канале смесителя, где охлопываются с образованием пульсаций давления и микроструй жидкости, вызывающих дополнительный эффект перемешивания волокнистой суспензии с химикатами, Выполнение отверстий в элементах с двусторонней конусностью дает преимущества с энергетической точки зрения и позволяет также повысить качество получаемого и роду кта.

С энергетической точки зрения наличие конусности снижает сопротивление на входе материала в отверстия. Площадь живого сечения отверстий составляет от 25 до 50 g поверхности элементов, поэтому потери на входе могут быть значительны. Учитывая тот факт, что статический смеситель не имеет вращающихся частей, а эффективность процесса и потребляемая мощность зависят от скорости движения частиц, эффект снижения сопротивления может быть весьма существенным. Так, снижение сопротивления на 10% позволяет на столько же сократить мощность перекачивающих массу насосов.

Выполнение отверстий расширяющимися по ходу движения массы приводит не только к усилению эффекта кавитации, но и предотвращает забивание отверстий волокнистой массой.Таким образом, выполнение перфорации специального профиля на винтовых смесительных элементах создает кавитационное поле в проточных каналах смесителя, что вместе с имеющим место радиальным перемешиванием потока и его дроблением на гранях и перфорационных отверстиях смесительных элементов создает эффект перемешивания компонентов, который не

1625515

Составитель И,Круглова

Техред М.Моргентал Корректор С.Шекмар

Редактор О.Головач

Заказ 242 Тираж 401 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 наблюдается в отсутствие данного вида перфорации.

Формула изобретения

1. Статический смеситель для смешивания химикатов с волокнистой массой, со- 5 держащий цилиндрический корпус и установленные в нем соосно и неподвижно винтовые смесительные элементы с отверстиями для прохода массы, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения 10

\ эффективности смешения, отверстия выполнены с изменяющимся по ходу массы сечением, диаметр отверстий равен О, I — 0,2 внутреннего диаметра корпуса смесителя, а площадь живого сечения отверстий составляет 25 — 50% площади поверхности смесительного элемента.

2. Смеситель по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что каждое отверстие выполнено с двусторонней конусностью.