Смеситель для размывания осадка твердых частиц

 

Изобретение относится к смесителям для размывания осадка твердых частиц и позволяет повысить эффективность перемешивания изменяющегося объема сливаемой суспензии при значительной скорости оседания твердых частиц. Смеситель содержит вращающийся вал 2 с пазами, наклоненными от его нижнего торца в сторону вращения . На валу с возможностью осевого перемещения установлена мешалка с полой втулкой 4 и вертикальными лопастями, на внутренней поверхности втулки выполнены штифты 6, установленные в пазах вала 2.3.ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s В 01 F 7/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ.

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ф44" д . /, Фиг. 2 (21) 4700893/26 (22) 06.06.89 (46) 07.04.92. Бюл. М 13 (71) Днепропетровский химико-технологический институт и Гурьевский химический завод им.50-летия Октябрьской революции (72) В.Ю.Буров, В,И.Коновалов, О.Н.Лавриненко и А.А.Смирнов (53) 66.063 (088.8) (56) Патент ФРГ N 1161860, кл. В 01 Е 7/22, 1964. (54) СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ РАЗМЫВАНИЯ

ОСАДКА ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ (57) Изобретение. относится к смесителям для размывания осадка твердых частиц и позволяет повысить эффективность перемешивания изменяющегося объема сливаемой суспензии при значительной скорости оседания твердых частиц. Смеситель содержит вращающийся вал 2 с пазами, наклоненными от его нижнего торца в сторону вращения. На валу с возможностью осевого перемещения установлена мешалка с полой втулкой 4 и вертикальными лопастями, на внутренней поверхности втулки выполнены штифты 6, установленные в пазах вала 2. 3.ил.

1724342

10

Изобретение относится к области химического машиностроения, в частности к смесителям и реакторам с механическим перемешиванием, в которых жидкость перемешивается с тяжелыми твердыми частицами, легко выпадающими в осадок, при большой их концентрации и, следовательно, глубоком слое осадка при отстаивании суспензии.

Цель изобретения — повышение эффективности перемешивания изменяющегося объема сливаемой суспензии при значительной скорости оседания твердых частиц, На фиг. 1 изображен смеситель, общий вид; на фиг. 2 — мешалка, поперечный разрез; на фиг. 3 — то же, нижнее положение.

Смеситель содержит емкость 1, вертикальный вал 2 с приводом 3 вращения. На валу с возможностью осевого перемещения установлена поплавковая мешалка в виде втулки 4 с лопастями 5, имеющая приведенную плотность меньше плотности жидкой фазы суспензии, Лопасти 5 мешалки установлены вертикально. Втулка 4 выполнена со штифтами 6 на внутренней поверхности.

Вал 2 выполнен с пазами 7, наклоненными от нижнего торца вала в сторону его вращения. В пазах 7 установлены штифты 6. Слой осадка 8 твердых частиц глубиной h находится в нижней части емкости 1, сверху него находится слой 9 жидкости глубиной Н вЂ” h (фиг. 1). Втулка мешалки (фиг. 2) выполнена полой для получения приведенной плотности мешалки, меньшей плотности жидкости

9. Для ограничения перемещения мешалки на валу установлены кольца 10: нижнее в непосредственной близости от нижнего днища 11 емкости 1, верхнее так, чтобы мешалка в верхнем положении находилась выше слоя осадка. При включении привода 3 вал 2 и мешалка начинают вращаться. Лопасти 5 мешалки создают поток 9 жидкости, направленный преимущественно или тангенциально и вдоль оси, или тангенциально и радиально (в зависимости от конструкции лопастей). В том и в другом случаях движение жидкости начинает размывать осадок8 и его уровень под мешалкой понижается, Вал 2 с помощью наклонных пазов 7 не только передает мешалке крутящий момент, но и создает силу, прижимающую ее к неразмытому слою осадка. По мере размывания его мешалка перемещается вниз, пока весь осадок не окажется суспендированным, а мешалка прижатой к нижнему упорному кольцу 10 (фиг, 3). При этом слой суспензии имеет высоту Н (положение свободной поверхности А), Запуск мешалки в слое жидкости и возможность перемещения мешалки вниз в зависимости от сопротивления неразмытого слоя осадка позволяют произвести запуск и суспендирование осевшей твердой фазы при мощности двигателя, не превышающей необходимую для стационарного случая— поддержания допустимой разности концентраций твердой фазы по высоте суспензии на самом нижнем положении мешалки. B то же время ее нижнее положение в процессе слива суспенэии (сливной трубопровод не показан) позволяет качественно перемешивать суспензию до достаточно малых высот ее оставшегося слоя (положение свободной поверхности В на фиг. 3).

Единственный вариант, позволяющий одновременно выполнить две задачи — и внедриться в слой осадка, и эффективно размывать осадок на дне в процессе слива суспенэии — мешалка с вертикальными лопастями, Для опускания ее вниз после начала вращения вала без использования каких-либо управляемых механизмов предложено на валу выполнить наклонные пазы, на верхней плоскости которых сила, вращающая вал, и раскладывается на две составляющих, одна из которых вращает мешалку, а вторая опускает ее вниз, эти силы передаются мешалке через штифты. Такое техническое решение принципиально отличается тем, что опускающая сила имеет не гидродинамическую, а механическую природу, При этом не создается поток суспензии вверх (т.е. в противоположном от необходимого направлении), а также наклонный паз на валу может быть выполнен с малым углом подъема по отношению к продольной оси— чтобы опускающая сила была меньше сопротивления мешалки при "врезании" ее в слой осадка. На начальной стадии "врезания", когда общее сопротивление вращению мешалки еще незначительно увеличивается, мешалка по предлагаемому изобретению может прекращать движение вниз, а вращаться на постоянной высоте именно потому, что опускающая сила создается не на лопастях в результате вращения, а в системе паз — штифт, где перемещение штифта может прекращаться без прекращения вращения вала и мешалки. Во время проведения экспериментов по размыванию осадка глины в воде даже после суточной выдержки "врезания" мешалки не происходило.

Таким образом, только сочетание прямых лопастей мешалки с наклонным пазом на валу позволяет достичь цели изобретения.

Формула изобретения

Смеситель для размывания осадка твердых частиц, содержащий емкость, вращаю1724342

Фиг.1

Составитель Н.Федорова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Редактор Е.Папп

Заказ1133 Тираж 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 щийся вертикальный вал, на котором с возможностью осевого перемещения установлена поплавковая мешалка в виде втулки с лопастями, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности переме- 5 шивания изменяющегося объема сливаемой суспензии при значительной скорости оседания твердых частиц, лопасти мешалки установлены вертикально, втулка выполнена со штифтами на внутренней поверхности, а вал — с пазами, наклоненными.от нижнего торца в сторону его вращения, в которых установлены штифты.