Аппарат для процессов теплопередачи и перемешивания высоковязких жидкостей

 

Изобретение относится к процессам теплопередачи и перемешивания и позволяет повысить эффективность перемешивания и теплообмена путем организации движения потоков обрабатываемого материала, исключающих свободные зоны. Аппарат содержит корпус 1 и перемешивающее устройство , установленное на валу 2 и состоящее из двухрядной скребковой 9 и двух спиральных 8 мешалок. При этом скребковая и спиральная мешалки установлены на двух парах траверс 3, 4 и 5 6 пересекающихся под углом 30-45° Соотно шение размеров мешалок удовлетворяет усD Da ловию d у -; -угде d - диаметр

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 01 F 7/30.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

73

Ад

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4797473/26 (22) 30.11.89 (46) 30.05,92. Бюл, ¹ 20 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтеперерабатывающейй и нефтехимической промышленности (72) Н.Е.Лютенко, Ю,Л.Ищук, А,Д,Стахурский и В.Д.Медведев (53) 66,063(088.8) (56) Патент США ¹ 3482823, кл. 259 — 102, 1969. (54)АППАРАТДЛЯ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ И ПЕРЕМЕШИВАНИЯ ВЫСОКОВЯЗКИХ ЖИДКОСТЕЙ. Ж „, 1736591 А1 (57) Изобретение относится к процессам теплопередачи и перемешивания и позволяет повысить эффективность перемешивания и теплообмена путем организации движе ния потоков обрабатываемого материала, исключающих свободные зоны. Аппарат содержит корпус 1 и перемешивающее устройство, установленное нэ валу 2 и состоящее из двухрядной скребковой 9 и двух спиральных 8 мешалок. При этом скребковая и спиральная мешалки установлены на двух парах траверс 3, 4 и 5. 6. пересекающихся под углом 30 — 450. Соотношение размеров мешалок удовлетворяет ус0 Da ловию d = — —, где d — диаметр

2 2 спиральных мешалок; Π— внутренний диаскребковой мешалки; D> — внутренний етр аппарата, 1 з,п. ф-лы. 2 ил.

1736591

Изобретение относится к устройствам для проведения процессов теплопередачи и перемешивания и может быть использовано в химической и нефтехимической отраслях промышленности, в производстве пластичных смазок и других веществ, обладающих высокой вязкостью и низкой теплопроводностью, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является аппарат,. содержащий корпус с рубашкой, привод и перемешивающее устройство, состоящее из двухрядной скребковой и двух спиральных мешалок.

При этом оси вращения скребковой и спиральных мешалок расположены в одной и той же вертикальной плоскости. Вращение на мешалки передается приводом через планетарный редуктор, на центральном валу которого закреплена скребковая, а на двух боковых валах — две спиральные мешалки. Спиральные мешалки совершают вращение вокруг центрального вала и вокруг собственных осей, При расположении осей скребковой и спиральных мешалок в одной вертикальной плоскости диаметр спиральных мешалок должен быть всегда меньше радиуса скребковой мешалки по внутренней кромке скребков и поэтому между зонами действия скребковой и спиральных мешалок существует свободная радиальная зона, в которой жидкость не подвергается непосредственному воздействию перемешивающего устройства. Кроме того, в известном аппарате существует свободная зона по высоте аппарата между зоной действия спиральных мешалок и зоной действия скребков, расположенных в данной части аппарата, Наличие. свободных зон снижает эффективность перемешивания и, соответственно, теплообмена в аппарате.

Цел ь изобретения — по вы ш ение эффективности теплообмена и перемешивания, Поставленная цель достигается тем, что в аппарате, включающем корпус с рубашкой, привод и перемешивающее устройство, установленное на валу и состоящее из двухрядной скребковой и двух спиральных мешалок, подключенных к валу планетарным механизмом, скребковая и спиральные мешалки установлены на двух парах траверс, пересекающихся под углом 30 — 45О, и соотношение размеров мешалок должно удовлетворять условию

D. Da

2 2 где d — диаметр спиральных мешалок;

D — внутренний диаметр скребковой мешалки;

Da — внутренний диаметр корпуса аппарата, Аппарат может быть снабжен лопастн ыми мешалками, установленными на осях спиральных мешалок в донной части корпуса.

Предлагаемое взаимное расположение мешалок и соотношение их размеров позволяют исключить свободные зоны в аппарате и, соответственно, улучшить перемешивание, На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый аппарат, вертикальный разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1.

Аппарат состоит из корпуса 1 с рубашкой, в котором вращается вал 2 с закрепленными на нем двумя парами взаимно пересекающихся верхних 3 и 4 нижних 5 и 6 траверс, На одной паре траверс 3 и 5 на осях

7 смонтированы две спиральные мешалки 8, а на другой паре 4 и 6 — двухрядная скребковая мешалка 9. На осях 7 спирал ьных мешалок 8 в данной части .корпуса установлено по одной лопасти 10. Угол между траверсами скребковой и спиральных мешалок составляет 30 — 45 . Диаметр спиральных мешалок выбран из следующего условия; меньше радиуса корпуса аппарата, но больше радиуса скребковой мешалки по внутренней кромке скребков.

Вращение на вал 2 и, соответственно, скребковую и спиральные мешалки передается приводом 11. Вращение на спиральные мешалки вокруг собственной оси передается с помощью планетарного механизма, состоящего из неподвижной шестерни 12 и сателлитов 13.

На корпусе аппарата имеются патрубки, люк для загрузки сырья, патрубки входа и выхода теплоносителя и люк для выгрузки готового продукта, Аппарат работает следующим образом.

От привода 11 передается вращение валу 2, закрепленным на нем траверсам и, следовательно, спиральным 8 и скребковой

9 мешалкам. При обегании сателлитов 13 вокруг неподвижной шестерни 12 приводятся во вращение спиральные мешалки 8 вокруг собственных осей 7.

Нагреваемый или охлаждаемый продукт счищается скребками 14 со стенки I<0pnyca и перемещается вдоль скребков по радиусу и по окружности аппарата в зону действия спиральных мешалок 8, При этом зона действия скребковой мешалки 9 перекрывается зоной действия спиральных мешалок 8 на величину "с" (показано штриховкой на фиг. 2). На фиг. 1 стрелками

1736591

Составитель Н,Лютенко

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор А.Orap

Заказ 1849 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 показано направление движения потоков жидкости, возникающее при вращении перемешивающего устройства. Жидкость перемещается вверх и перемещается по радиусу по сложным траекториям элементами спиральных мешалок, 3а пределами зоны действия спиральных мешалок жидкость опускается.

В донной части аппарата жидкость очищается скребками с днища и перемещается вверх под действием центробежных сил в зОну действия лопастных и спиральных мешалок, где подхватывается ими и смешивается во всем объеме аппарата, при этом зона "е" перекрывается работой скребковой и лопастной мешалок.

Таким образом, в предлагаемом аппарате отсутствуют свободные зоны, что обеспечивает более эффективное перемешивание. а следовательно, более эффективный теплообмен по сравнению с известным устройством.

Использование изобретения позволяет повысить производительность аппарата.

Формула изобретения

1. Аппарат для процессов теплопередачи и перемешивания высоковязких жидкостей, содержащий корпус с рубашкой, 5 перемешивающее устройство, состоящее из двухрядной скребковой и двух спиральных мешалок, кинематически соединенных с валом привода вращения посредством планетарного механизма, о т л и ч а ю щ и й10 с я тем, что, с целью повышения эффективности процессов теплообмена и перемешивания, он снабжен двумя парами траверс, на которых установлены скребковая и спиральные мешалки, при этом траверсы пере15 секаются под углом 30 — 45 и соотношение размеров мешалок должно удовлетворять условию (j = D/2 Оа/2, где cl — диаметр спиральных мешалок;

20 D — внутренний диаметр скребковой мешалки;

D4 — внутренний диаметр корпуса.

2, Аппарат поп. 1, отл и ч а ю щи и ся тем; что он снабжен лопастями, установлен25 ными на осях спиральных мешалок в донной части корпуса.