Мешалка

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРКТКНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4935639/26 (22) 15.0591 (46) 15.11.93 Бюл. Йя 41-42 (71) Ленинградское научно-производственное объединение химического машиностроения (72) Горбачев B.В.; Цырина Н.Г„Фильченков B.Ï. (73) Научно-производственное объединение химического машиностроения r.Ñ-Петербурга (54} МЕШАЛКА (в) RU (11) 2002493 С1 (51) 5 ВО1Г7 18 (57) Использование изобретения: интенсифицирование технологических процессов в химических реакторах и аппаратах. Сущность изобретения: мешалка снабжена плитой 2 с лопастями 3, прикрепленной к валу. В торцевых плоскостях плиты и вала расположены в радиальном направлении выступы и впадина с соприкасающимися боковыми поверхностями. 2 ил.

2002493

Изобретение относится к химическому машиностроени о, в частности к аппаратам и устройствам для перемешивания жидких неоднородных сред, и может быть использовано в других областях техники, где необходимо интенсифицировать технологический процесс путем перемешивания компонентов.

Известна мешалка, установленная на валу и содержащая радиально расположенные лопасти, закрепленные неподвижно относительно ступицы.

При большом разнообразии формы и размеров лопастей, их количества и расположения относительно ступицы, варианты крепления мешалок на валу таким разнообразием не отличаются. Одним из универсальных приемов крепления (фиксации) мешалки на валу является базирование по цилиндрической поверхности отверстия в ступице и передача крутящего момента от вала посредством призматической шпанки.

При этом высота ступицы определяется конструктивно принятым отíîLLIåíèå÷ Bblñîòû к внутреннему диаметру (в диапазоне от 1 до

2) и необходимой по ;,po÷íoñòè длиной шпанки, а толщина стенки ступицы - не столь.<о условиями прочности, сколько конструктивными требованиями к размещению шпанки (размерами шпоночного паза). Таким образом, необходимость размещения шпоночногп паза на определенном локальном участке ступицы ослабляет ее сечение на этом участке и одновременно необоснованно усиливает на остальных, что приводит к увеличению массы мешалки.

Масса ступицы и трудоемкость ее изготовления существенно возраста от в мешалках разъемной конструкции, которые состоят из двух частей с разъе.лом в диаметральной плоскости. Предусматривается. чтобы ка>кдая часть таких мешалок проходила в корпус аппарата через л1ок с последу ощей сборкой мешалки внутри корпуса.

Возрастание массы ступицы и трудоемкости изготовления этих мешалок вызваны увеличением толщины стенки ступицы для размещения крепежных деталей и усло>кнением технологических операций.

8 аппаратах со специальными покрытиями (эмалированных, гуммираванных) применяются мешалки, конструкция которых определяется специальными технологическими требованиями к возможности нанесения покрытия. Эти мешалки не имеют ступицы (не съемные), лопасти приварены непосредственно к валу аппарата. Однако такое упрощение конструкции собственно мешалки ведет к значительному усложнению корпуса аппарата. а именно. к необходимости выполнения фланцевого разъема большого. диаметра на корпусе аппарата. поскольку установка вала с мешалкой через люк затруднительна, Увеличение трудоемкости монтажных работ и обслуживания, сложность обработки вала, ограниченное число лопастей — BcB это также ограничивает область применения мешалок.

Наиболее близкой по достигаемому эффекту является мешалка, содержащая вал со ступицей, к которой прикреплены располо>кенные в радиальном направлении листовые лопасти с ребрами жесткости, Каждая лопасть и ребро выполнены с продольными пазами, образующими их замковое соединение после прикрепления лопасти и ребра к боковой поверхности ступицы.

Ряд недостатков этой мешалки, как и рассмотренных, связан с наличием ступицы -- это увеличение массы мешалки и трудоемкости технологических операций обработки с необходимой точностью глубоких отверстий и шпоночных пазов в ступице.

Повышение трудоемкости изготовления лопастей мешалки вызвана необходимостью выполнения продольных пазов в лопасти и ребре длиной, равной длине лопасти. образующих замковое соединение, а также обес- печением прилегания торцовых поверхностей лопасти и ребра к цилиндрической поверхности ступицы (линия пересечения - эллипс). .Ребра жесткости, располо>кенные по всей длине на лобовой и тыльной стороне лопастей, образу от с лопастями поверхность желоба, что вызывает искажение траектории потока жидкости, увеличение гидравлического сопротивления мешалки соответственно потребляемой мощности, а также создает застойные зоны, ограничивающие возмо>кнасть использования мешалки в рабочих средах, склонных к налипанию.

Кроме того техническое решение распространяется на мешалки лопастного типа и не охватывает имеющие широкое распространение турбинные мешалки, в которых лопасти установлены на диске, скрепленном со ступицей, Целью изобретения является снижение массы и трудоемкости изготовления, а также расширение области применения лешалки, Поставленная цель достигается тем, что мешалка снабжена плитой, относительно которой неподвижно закреплены лопасти.

При этом с плитой непосредственно соединены лопасти глешалок лопастного типа или диск с расположенными по его периферии лопастями для мешалок турбинных и зубчатых. Плита торцовой плоскостью при>кима2002493

55 ется к торцу вала, В торцовых плоскостях плиты и вала выполнены расположенные в радиальном направлении выступ и впадина, соприкасающиеся своими боковыми поверхностями, 5

На фиг.1 представлено устройство, главный вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Мешалка, установленная на валу 1, содер>кит плиту 2, относительно которой неподвижно закреплены расположенные по 10 периферии диска лопасти 3. B мешалках лопастного типа лопасти крепятся непосредственно к плите. В торцовых плоскостях вала и плиты расположены в радиальном направлении выступ 4 и соответственно 15 впадина с соприкасающимися боковыми поверхностями.

Мешалка работает следующим образом, Вращение от вала 1 передается через соприкасающиеся боковые поверхности 20 впадины и выступа 4 плите 2 и соединенным с ней лопастям 3, обеспечивающим перемешивание жидких сред в корпусе аппарата.

Фиксация мешалки на валу обеспечивается прижатием торцовых плоскостей sana и 25 плиты, а ее центрирование - боковыми поверхностями выступа и впадины.

В мешалках разьемной конструкции, допускающих доставку их частей через люк с последующей сборкой внутри корпуса an- 30 парата, диск с лопастями выполняется из двух половин, соединяемых с плитой.

В зависимости от конструктивных и технологических требований предлагаемое устройство допускает иные способы креп- 35 ления мешалки на валу (например. с помощью стопорных планок) и ее центрирования (по наружному диаметру вала за счет цилиндрического углубления в плите), а также различные формы выступа (и впадины), 40 его поло>кение (на валу или на плите) и способ выполнения, например в виде шпонки.

Указанные варианты конкретного выполнения мешалок позволяют расширить область их применения с учетом различных 45 конструктивных и технологических требований, Сравнение по массе предлагаемой мешалки и известных мешалок (ОСТ 26-0150

Формула изобретения

МЕШАЛКА, закрепленная на валу и содержащая расположенные в радиальном направлении лопасти, отличающаяся тем, что, с целью снижения массы и трудоемкости изготовления, а также расширения об1245-83) показывает, что замена ступицы плитой, особенно для разъемных мешалок. позволяет уменьшить массу мешалки в среднем в 1,5 раза. Кроме того поскольку в стандартных мешалках лопасти расположены по высоте в середине ступицы, предлагаемая мешалка позволяет также укоротить вал на величину, равную половине высоты ступицы, и уменьшить величину сосредоточенной массы, существенную при расчете консольного вала аппарата. Все это дает возможность уменьшить диаметр вала аппарата, В частности в стандартной трехлопастной мешалке диаметром 800 мм, используемой в аппаратах с валом диаметром 65 мм, ступица составляет 42 от массы мешалки, а плита в предлагаемой - 15;ь.

Снижение массы плиты в 4 раза по сравнению со ступицей уменьшает в 1,5 раза массу мешалки, что составляет 5,5 кг, а с учетом укорочения вала - более 7 кг, при общей массе стандартной мешалки - 17,1 кг.

Снижение трудоемкости изготовления мешалки достигается за счет исключения трудоемких операций по обработке глубоких отверстий и шпоночных пазов в ступицах, а также ряда операций фрезерования ступиц при изготовлении разъемных мешалок. Кроме того, для мешалок лопастного типа крепление лопастей к плоской плите выполнить проще, чем к цилиндрической поверхности ступицы.

В связи с большим разнообразием по коррозионной стойкости материалов, идущих на изготовление аппаратов для химической промышленности,. конструкция мешалки позволяет сократить номенклатуру и повысить коэффициент использования материалов за счет замены поковок для изготовления ступицы мешалки листовым прокатом, используемым для изготовления корпусов аппаратов, (56) Васильцов Э,А., Ушаков В.Г. Аппараты для перемешивания жидких сред, Справочное пособие. Л,: Машиностроение. 1979. с.44-48, Авторское свидетельство СССР

Кт 1510910, кл. В 01 F 7/18, 1989. ласти применения, мешалка снабжена плитой, прикрепленной к валу, при этом в их торцевых плоскостях выполнены в радиальном направлении выступ и впадина с соприкасающимися боковыми поверхностями и лопасти закреплены относительно плиты неподвижно.

2002493

Тираж Подписное

НПО"Поиск" Роспатента

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

Заказ 3201

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель Н,Федорова

Редактор Г,Мельникова Техред M.Mîðãåíòàë Корректор М.Самборская