Перемешивающее устройство

 

Изобретение относится к перемешивающим устройствам и может быть использовано для перемешивания жидкостей различной вязкости на предприятиях химической, фармацевтической, пищевой промышленности. Изобретение решает техническую задачу снижения пускового момента и уменьшения трудоемкости работ, связанных с вводом вала с лопастями в корпус и извлечении из него. Предлагаемое устройство для перемешивания содержит корпус, пустотелый вал с шарнирно соединенными с ним поперечными и продольными лопастями, средство для их вращения с переменной частотой. Поперечные лопасти в верхнем ряду выполнены двуплечими и короткими концами через прорези в пустотелом валу взаимодействуют с размещенным в нем подпружиненным стаканом, причем верхние и нижние поперечные лопасти установлены на валу с возможностью поворота относительно его продольной оси на угол от 10 до 90^o. 1 ил.

Изобретение относится к перемешивающим устройствам и может быть использовано в химической, пищевой и фармацевтической промышленности.

Известно, что в зависимости от физико-механических свойств перемешиваемой среды мощность, затрачиваемая на запуск мешалки в два и более раз, превышает мощность при установившемся режиме. Для снижения пусковых нагрузок в перемешивающих устройствах предложен ряд технических решений.

Известно перемешивающее устройство [авторское свидетельство СССР 1180056, 1985, БИ 35], содержащее вал, соединенный с приводом через шарнир Гука и две мешалки, в котором с целью снижения пусковых нагрузок на привод мешалки присоединены к валу при помощи дифференциального механизма, при этом оси сателлитов механизма жестко закреплены на валу, а планетарные шестерни соединены с мешалками при помощи двух полуосей.

Недостатком этого устройства является сложная конструкция, обуславливающая большую трудоемкость при изготовлении и эксплуатации, в том числе при монтаже и демонтаже мешалки.

Известно устройство для перемешивания [авторское свидетельство СССР 1152639, В 01 F 7/18, 1985, БИ 16], содержащее вращающийся вал и рабочий орган в виде шарнирно закрепленных на валу лопастей, в котором для снижения энергозатрат при перемешивании рабочий орган снабжен рычагами, имеющими грузы на свободных концах, жестко соединенными с концами лопастей, закрепленными на валу и пружинами, связывающими рычаги с валом.

Недостатком устройства является то, что монтаж и демонтаж вала с лопастями можно производить либо вместе с крышкой, что является трудоемким процессом, либо через монтажное отверстие в крышке с прижатыми к оси вала лопастями, при этом согласно конструкции вал должен вращаться для прижатия лопастей.

Известно устройство [авторское свидетельство СССР 386652, В 01 F 7/18, 1973, БИ 27], принятое за прототип, включающее корпус, мешалку рамного типа с продольными и поперечными лопастями и средство для их вращения, в котором с целью упрощения монтажа и демонтажа перемешивающего устройства в корпус его поперечные лопасти шарнирно соединены с расположенными параллельно корпусу аппарата продольными лопастями с возможностью перемещения к оси вала.

Недостатком прототипа является то, что монтаж и демонтаж вала мешалки с лопастями из корпуса через отверстие в крышке производится при уменьшении радиального вылета лопастей вручную с помощью стержней с крюками при поднятом узле привода вращения, с нарушением правил технической безопасности.

Другим недостатком прототипа является то, что его конструкция не обеспечивает снижение пускового момента, так как вращение вала начинается при максимальном радиальном вылете лопастей.

Общими конструктивными элементами для заявляемого изобретения и прототипа является корпус мешалки, привод вращения, вал с поперечными и продольными лопастями.

Заявляемое изобретение решает техническую задачу снижения пускового момента и уменьшения трудоемкости работ, связанных с вводом вала с лопастями в корпус или извлечении из него. Указанная задача решается тем, что в перемешивающем устройстве, включающем корпус, вал с шарнирно соединенными с ним поперечными лопастями, которые шарнирно соединены с продольными, поперечные лопасти в верхнем ряду выполнены двуплечими и короткими концами взаимодействуют с подпружиненным стаканом, размещенным внутри пустотелого вала, причем поперечные лопасти в верхнем и нижнем ряду установлены на валу с возможностью поворота относительно его продольной оси на угол от 10 до 90^o.

На чертеже изображено заявляемое устройство (продольный разрез). Оно включает корпус 1, крышку 2, имеющую люк 3, на фланцах которого размещен привод 4 с регулируемой частотой вращения, вал пустотелый 5 с прорезями, на котором с помощью пальцев 6 шарнирно установлены верхние двухплечие поперечные лопасти 7, короткие концы которых размещены в прорезах вала 5 и опираются на подпружиненный стакан 8. Продольные лопасти 9 с помощью пальцев 10 связаны с верхними двуплечими поперечными лопастями 7 и с нижними поперечными лопастями 14. Внутри пустотелого вала 5 размещены пружина 11 и втулка 12.

Устройство работает следующим образом. Силовые воздействия пружины 11 через стакан 8 передаются коротким концам двуплечих поперечных лопастей 7, которые посредством продольных лопастей 9 поворачивают нижние поперечные лопасти 14 на одинаковый по величине угол относительно продольной оси вала. Причем по конструктивным соображениям минимальный угол между поперечными лопастями и продольной осью вала находится в пределах 10^o (меньший угол невозможен из-за залегания продольных лопастей 9 на пальцы 6). В этом положении радиальный вылет лопастей становится существенно меньше диаметра люка 3. В таком положении вал монтируется в корпус 1 или извлекается из него. В этом же положении осуществляется запуск привода мешалки. После диспергирования осадка в непосредственной близости от выпускного отверстия 13 изменяют частоту вращения вала 5 в сторону ее увеличения. Под действием центробежных сил поперечные лопасти 7, 14, преодолевая сопротивление пружины 11, поворачиваются на угол до 90^o и перемещают продольные лопасти 9 к стенкам корпуса (на чертеже это положение показано штриховыми линиями). При этом зона перемешивания увеличивается. При выключенном приводе вращения вала центробежная сила стремится к нулю и пружина 11 возвращает лопасти 7, 9, 14 в исходное положение (показано сплошными линиями).

Положительный эффект от использования заявляемого устройства выражается в снижении мощности, потребляемой на запуск вала, и уменьшении трудоемкости работ по установке и извлечению вала с лопастями из корпуса по сравнению с прототипом.

Заявляемое изобретение соответствует критерию промышленная применимость и может быть использовано в качестве перемешивающего устройства в нефтехимической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности, где необходим этот процесс.

Формула изобретения

Перемешивающее устройство, включающее корпус, вал с шарнирно соединенными с ним поперечными лопастями, которые шарнирно соединены с продольными лопастями, отличающееся тем, что поперечные лопасти в верхнем ряду выполнены двуплечими и короткими концами взаимодействуют с подпружиненным стаканом, размещенным внутри пустотелого вала, причем поперечные лопасти в верхнем и нижнем рядах установлены на валу с возможностью поворота относительно его продольной оси на угол от 10 до 90^o.

РИСУНКИ

Рисунок 1