Аппарат для перемешивания жидких сред
Использование: для осуществления различных технологических процессов, где требуется интенсивное перемешивание жидких сред без образования воронки. Сущность изобретения: аппарат содержит цилиндрический корпус с рубашкой, верхнее отъемное днище, перемешивающее устройство в виде вала с мешалкой и технологические патрубки. Корпус его выполнен в виде нижнего и верхнего усеченных конусоидов, соединенных между собой меньшими диаметрами, при этом соотношение высот указанных конусоидов составляет 3:1 и угол при вершине нижнего конусоида равен 17-22°. 1 табл,. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (sl)s В 01 F 7/16
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
i.:-:1 ИМ 4fia ййидЕ,, Qf
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4834120/26 (22) 04;06,90 (46) 15.07.92. Бюл. tk 26 (71) Ленинградское научно-производственное объединение химического машиностроения (72) В.Д.Медведев, М.П,Умансский. В,Н.Поляков, H.Ã.Öûðèíà и Ю.Н.Яковлев (53) 66.063 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
bk4186242, кл. 8,01 J 19/18, 1982, (54) АППАРАТ ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ
ЖИДКИХ СРЕД
Изобретение относится к конструкциям аппаратов с перемешивающим устройством, предназначенных для осуществления различных технологических процессов, где требуется интенсивное .перемешиванйе жидких сред без образования воронки.
Наиболее близким по технической сущ ности и достигаемому эффекту является аппарат для перемешивания жидкости. взятый в качестве. прототипа, который содержит корпус с приводным валом и мешалкой при этом корпус снабжен установленным соосно под мешалкой стаканом с отверстиями в днище, сообщающим полость стакана посредством обрабатываемого клапана или дифференциального реле давления с газовым пространством аппарата. Эксплуатация таких промышленных аппаратов средней и большой вместимости показывает, что над стаканом не создается необходимое и достаточное понижение дав(57) Использование: для осуществления различных технологических процессов, где требуется интенсивное перемешивание жидких сред без;образования воронки.
Сущность изобретения аппарат содержит цилиндрический корпус с рубашкой, верхнее отъемное.днище,.перемешивающее устройство в виде вала.с мешалкой и технологические патрули. Корпус его выполнен в виде нижнего.и верхнего усеченных конусоидов, соединенных между собой меньшими диаметрами,.п )и этом соотношение высот указанных конусоидов составляет 3: l и угол при вершине нижнего конусоида равен 17-22О, 1 табл,. 1 ил. ления, чтобы препятствовать опусканию уровня жидкости в центральной части àïïàрата, что приводит к образованию при перемешивании воронки. Притом, чем больше частота вращения, тем больше глубина воронки, иногда доходящая до ступицы мешалки.
Целью изобретения является интенсификация процесса перемешивания за счет исключения застойных зон на внутренней поверхности корпуса, устранения воронки, образующейся при перемешивании.
Поставленная цель достигается тем, что в аппарате для перемешивания корпус выполнен в виде нижнего и верхнего усеченных конусоидов, соединенных между собой меньшими диаметрами, при этом соотношение высот указанных конусоидов составляет
3,1 и угол при вершине нижнего канусоида . равен 17-22О.
1747136
35
Аппарат для перемешивания жидких сред по предлагаемом техническом ешению
Аппарат с лопастной мешалкой и четырьмя отражательными перегородками по прототипу
Параметр соотношение высот усеченных конусоидов при угле у вершины нижнего конусойда 20О угол у вершины нижнего усеченного конусоидов при соотношении высот усеченных конусоидов
3:1,г а.
1:1 21 31 41.
10 15 20
Коэффициент гидравлического сопротивления
1,55
1,23 1,19 1,13 1,15
1,07 1.15 1,13
1,14
23 20 17
Время перемешивания t,.с
26 19 17 21
При этом движение жидких сред осуществляется беэ увеличения гидравлического сопротивления аппарата, На чертеже показана принципиальная конструктивная схема аппарата для перемешивания жидких сред.
Аппарат содержит нижний усеченный конусоид 1 с нижним эллиптическим днищем, верхний усеченный конусоид 2. съемную эллиптическую крышку 3, теплообменную рубашку 4, вал 5 с лопастной мешалкой 6, установленный соосно корпусу, патрубки для ввода реагентов 7 и выхода готового продукта 8.
Аппарат работает следующйм образом.. 15
Исходное сырье непрерывно или периодически подается в аппарат через патрубок 7 и отводится через патрубок 8. При ращении вала 5 лопастная мешалка 6 обесечивает турбулиэацию .обрабатываемой
< деды, В нижнем усеченном канусоиде в результате уменьшающегося по высоте диаметра создаются условия подобные тем, которые имеют место в аппаратах для перемешивания с отражательными перегородками, а именно..происходит выравнивание по величине трех составляющих скорости (радиальной, осевой и окружной), но не за счет дополнительного гидравлическОго сопротивления вносимого в аппарат отражательными перегородками, а путем изменения диаметра корпуса аппарата по
его высоте. В верхнем перевернутом усеченной конусоиде иэ-за диффузионного эффекта,укаэанные скорости снижаются равномерно, и поэтому составляющие. давления растут одинаково, что приводит к появлению противодействующих сил, препятствующих образованию воронки в этой. части аппарата. Таким образом, в ши- 40 роком диапазоне изменения частоты вращения мешалки представляется возможным избежать образования воронки без применения системы отражательных перегородок, заменив цилиндрический корпус аппарата двумя усеченными конусоидами, соединенными между собой меньшими диаметрами. Соотношение высот нижнего и верхнего конусоидов 3:1 и выбор угла конусности 17-22О обоснованы результатами экспериментальных исследований на модели аппарата для перемешивания жидких сред вместимостью 0,063 м, приведенными в таблице. Необходимо отметить, что визуальные наблюдения характера движения жидкости в предлагаемом техническом решении показали отсутствий центральной воронки при перемешивании жидкости.
Приведенные результаты показывают, что аппарат по предлагаемому техническому решению обеспечивает интенсивное перемешивание при меньшем гидравлическом сопротивлении, Формула изобретения
Аппарат для перемешивания жидких сред, содержащий вертикальный корпус с технологическими патрубками, и вал с мешалкой, размещенные соосно корпусу, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса перемешивания эа счет исключения застойных .зон на внутренней поверхности корпуса и устранения воронки,,образующейся при перемешивании, корпус выполнен в виде нижнего и верхнего усеченных конусоидов, соединенных между собой меньшими основаниями, при этом соотношение высот конусоидов составляет соответственно 3:1, а угол при вершине нижнего конусоида равен 17-22 .
1747136
Составитель Л.Астахова .
Техред M.Moðãåí Tàë Корректор Н.Ревская
Редактор М..Бокарева
Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 2456 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5
