Перемешивающее устройство

 

Использование изобретения: перемешивание жидких сред в химической пищевой, микробиологической и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: перемешивающее устройство содержит вал 1 с установленными на нем наклонными лопастями 2. На рабочей поверхности лопастей в шахматном порядке выполнены сферические лунки 3. вид

(19) RÖ (11) (:)Ц 5 801F7 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПА ГЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5014936/26 (22) 27.11.91 (46) 15.12.93 Бк)л. Na 45-46 (71) Научно-производственное внедренческое малое предприятие "Энергия"; Акционерное общество

"Дзержинскхиммаш"

172) Корнеев АД; Алибеков КБ„Салятов Ю.П„Громов ГА: Жженова АВ. (73) Акционерное общество "Дзержинскхиммаш (54) ПЕРЕМЕШИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Использование изобретения: перемешивание жидких сред в химической, пищевой, микробиологической и других отраслях промышленности.

Сущность изобретения: перемешива)ощее устройство содержит вал 1 с установленными на нем наклонными лопастями 2. На рабочей поверхности лопастей в шахматном порядке выполнены сферические лунки 3. 8 ил.

2004315

Изобретение относится к устройствам для перемешивания жидких сред и может применяться в химической, пищевой, микробиологической и других отраслях промышленности. 5

Известна мешалка, содержащая вращающийся вал и выполненную в виде сегмента перфорированную лопасть с отверстиями, расположенными по дуге.

Недостатком известной. мешалки является большое гидравлическое сопротивление, недостаточно высокая интенсивность перемешивания.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является мешалка для жидких сред, содержащая вал с установленными на нем наклонными лопастями, Недостатком мешалки является также небольшая интенсивность перемешивания, 20

Техническим результатом решения задачи, на которое направлено данное. изобретение, является интенсификация процесса перемешивания путем образования смерчеобразных вихревых потоков.

Данный результат достигается тем, что в известной мешалке, содержащей вал с установленными на ием наклонными лопастями, на рабочей поверхности лопастей выполнены сферические углубления с за- 30 кругленными краями, диаметр которых в 69 раз превышает их глубину.

Обтекание сплошной средой углублений (лунок, траншей, канав и т.д.) на глобально гладких поверхностях как в 35 теоретическом, так и экспериментальном аспектах представляет наименее исследованную проблему гидродинамики.

Аксиальио симметричные течения жидкости.с потенциальными осесимметричны- 40 ми компонентами скорости потоков Vr u Vz и азимутальной составляющей Vy описываются как

45 — - = — "; — - =0 дг r д +Ч @ (r>y3+ Vi @ / — - (г®

1 д ач, ач,ач, — — (rV,) + — = О; — — — =0 гаг " а а аг (1) где

/» =/» (r, z, t) = + V+ — + 2 (Vr + Vz ) (2) аФ 1 г г

М 2 где Р. V и Ф вЂ” локальные значения давления, потенциала внешних массовых сил и

V„=r F ja(t) r j (3) является r = Co(t)r

2Av, г

Vz = -2Co(t)I+ C1(t)

Vy= — + — Х) l(A+ Pi(t) ), jo 1 . —,, 2

2яг 2лг где F(a, х) — известная неполная гамма функций Эйлера;

А, jo u jt — произвольные постоянные;

Co(t) и C<(t) произвольные функции времени, В случае задания Co(t) и Сф) эволюция аэимутального вращения среды окаэь вается полностью определенной.

Именно этот факт создает резкую турбулиэацию потока жидкости, На фиг. 1 показано перемешивающее устройство; общий вид; на фиг. 2 — сечение

В-B на фиг, 1, на фиг, 3 — узел A на фиг.2; на фиг, 4 — узел Б на фиг, 2; на фиг. 5 — сечение

Д-Д на фиг. 2; на фиг. 6 — сечение С-С на фиг.

2 (вариант выполнения углублений — штамповка); на фиг, 7 — вариант выполнения углублений — выдавливание, Перемешивающее устройство содержит вал 1 с установленными на нем наклонными лопастями 2. На рабочей поверхности лопастей в шахматном порядке выполнены сферические углубления 3. Края углублений закруглены, что способствует лучшему формированию смерчеобразных вихревых потоков в лунках; исключая возможность срыва их по краям.

Результаты экспериментальных исследований, проведенных иа опытной установке, показали, что на интенсивность смерчеобразования, а следовательно и перемешивания, влияют геометрические размеры углублений и, в частности, отношение диаметра углублений к глубине, при этом оптимальное отношение их находится в интервале D/h = 6 — 9 (см. фиг. 8).

Углубления на поверхности лопастей могут быть выполнены различными способами, например штамповкой или выдавливанием. скалярный потенциал скоростей V, и Vz, так

-îV, дФ/аr иV, дФlд ..

Анализ системы (1) показывает, что общим ее решением в классе радиально-временной автомодельности азимутальной компоненты скорости вида

2004315 ции перемешиваемой жидкости, интенсифицирующие процесс перемешивания.

Формула изобретения тем, что лопасти выполнены со .сферическими углублениями с закругленными краП ЕРЕМЕ Ш И ВА О ЩЕ Е УСТРОЙСТВО, ями. расположенными на рабочей содержащее вал с установленными на нем, поверхности, при этом диаметр углублений наклонными лопастями, отличающееся 15 в 6 - 9 раз превышает их глубину.

Перемешивающее устройство работает следующим образом. Приводится во вращение вал-1 сустановленными на немлопастями 2. При обтекании жидкостью лопастей 2, на поверхности которых выполнены сфери- 5 ческие углубления 3, в последних — автогенерируются смерчеобразные вихревые потоки, способствующие резкой турбулиза(56) Авторское свидетельство СССР

М 1197715, кл. 8 01 F 7/00, 1985.

К.П.Гапонов. Процессы и аппараты микробиологических производств. M. Легкая и пищевая промышленность. 1981, с. 69.

2004315

Р,5

Р Я 3

Заказ 3366

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ° йи. 6

Составитель H.KîñTðóáà .

Редактор Г,Мельникова Техред М,Моргентал Корректор А.Обручар