Смеситель с вентиляторным колесом

Изобретение относится к смешиванию жидких и порошкообразных веществ, обладающих текучестью и может использоваться в химической, лакокрасочной, пищевой промышленности. Смеситель содержит вертикальную смесительную камеру. Ось симметрии камеры совпадает с осью симметрии патрубка, расположенного сверху камеры. В патрубке выполнены каналы для подачи смешиваемых компонентов. Снизу камеры расположена выводная труба. В камере между патрубком и выводной трубой на закрепленном в патрубке валу установлено вентиляторное колесо с лопатками. Равномерно по окружности относительно оси симметрии камеры над лопатками вентиляторного колеса расположены объединенные коллектором и охватывающие патрубок сопла для подачи рабочего газа. Вентиляторное колесо с лопатками имеет возможность вращения вокруг оси симметрии смесительной камеры от действия истекающих из сопел струй рабочего газа. В стенке смесительной камеры над вентиляторным колесом выполнены отверстия для отвода рабочего газа. Технический результат состоит в повышении однородности смеси за счет увеличения степени диспергации частиц компонентов смеси. 1 ил.

 

Изобретение относится к областям техники, использующим процессы смешивания жидких и порошкообразных веществ, обладающих текучестью, и может быть использовано в химической, лакокрасочной, пищевой промышленности, в частности при приготовлении коллоидных растворов, лаков, красок, связующих, клеев, многокомпонентных смесей.

Известно «Устройство для вспенивания битуминозного связующего» по патенту РФ №2085271, 6МПК В01F 5/00, 1997 г., содержащее пустотелую цилиндрическую камеру, одно из оснований которой имеет патрубок для вывода смеси и присоединенные к камере два входных патрубка для подачи связующего, из которых один установлен тангенциально к камере, а второй - по оси камеры в другом, верхнем основании. Внутри входного патрубка, расположенного по оси камеры, установлен завихритель, выходное отверстие патрубка, расположенного по оси камеры, находится на уровне расположения входного патрубка, установленного тангенциально к камере. Камера снабжена дополнительным патрубком для подачи в нее пенообразователя и приспособлением для дробления пенообразователя на капли. Установка завихрителя внутри патрубка, расположенного по оси камеры, позволяет закрутить струю связующего в сторону, противоположную потоку связующего, подаваемого по патрубку, расположенному тангенциально к камере. При соударении потоки связующего вращаются в разные стороны, резко турбулизируются, что обеспечивает эффективное смешение.

Недостатком известного устройства по патенту РФ №2085271 является то, что формируемая смесь имеет низкую однородность, так как взаимодействие струй компонентов в смесительной камере не позволяет получить частицы с высокой степенью диспергации (достаточно малых размеров), особенно при смешивании высоковязких компонентов.

Известен «Способ смешивания сыпучих материалов и аэродинамическое устройство для его осуществления» по патенту РФ №2294795, 6МПК B01F 3/18, 2007 г., включающий подачу воздуха и компонентов смеси тангенциально в емкость и перемешивание их во взвешенном состоянии совместно посредством всасывания за счет создания разряжения в емкости с помощью лопаток центробежного вентиляторного колеса с одновременным дозированием компонентов смеси тангенциальными патрубками разного диаметра, установленными в одной плоскости, и последующим смешиванием их в одной рабочей зоне. Аэродинамическое устройство, принятое в качестве ближайшего аналога, содержащее конический корпус, крышку с коробами выхода воздуха, камеру, установленную над крышкой с входным тангенциальным патрубком для подачи воздуха, центробежное вентиляторное колесо с лопатками, установленное под крышкой, полый конус с отверстием в вершине, закрепленный под центробежным вентиляторным колесом днищем вверх, и патрубок выпуска частиц, при этом на боковой поверхности рабочей камеры установлены несколько тангенциальных патрубков для ввода воздуха совместно с компонентами смеси, причем тангенциальные патрубки имеют разные диаметры и расположены последовательно по нарастающей от меньшего диаметра к большему на одной горизонтальной плоскости, а высота лопаток центробежного вентиляторного колеса должна быть равна или не меньше наибольшего диаметра всасывающего тангенциального патрубка.

Недостатком известного устройства по патенту РФ №2294795 является то, что формируемая смесь имеет низкую однородность из-за перемешивания компонентов смеси во взвешенном состоянии посредством всасывания их за счет создания разряжения в емкости с помощью лопаток центробежного вентиляторного колеса, что не позволяет получать частицы достаточно малых размеров.

Перед заявляемым изобретением поставлена задача повышения однородности смеси за счет увеличения степени диспергации частиц компонентов смеси.

Поставленная задача в заявляемом изобретении решается за счет того, что смеситель с вентиляторным колесом содержит вертикально расположенную круглую смесительную камеру, с осью симметрии смесительной камеры совпадает ось симметрии патрубка, расположенного сверху смесительной камеры, в патрубке выполнены по крайней мере два канала для подачи смешиваемых компонентов, снизу смесительной камеры расположена выводная труба, в смесительной камере между патрубком и выводной трубой на закрепленном в патрубке валу установлено вентиляторное колесо с лопатками, при этом равномерно по окружности относительно оси симметрии смесительной камеры над лопатками вентиляторного колеса расположены объединенные коллектором и охватывающие патрубок сопла для подачи рабочего газа, вентиляторное колесо с лопатками имеет возможность вращения вокруг оси симметрии смесительной камеры от действия истекающих из сопел струй рабочего газа, в стенке смесительной камеры над вентиляторным колесом выполнены отверстия для отвода рабочего газа.

Заявленное изобретение отличается от известного технического решения по патенту РФ №2294795 тем, что равномерно по окружности относительно оси симметрии смесительной камеры над лопатками вентиляторного колеса расположены объединенные коллектором и охватывающие патрубок сопла для подачи рабочего газа, вентиляторное колесо с лопатками имеет возможность вращения вокруг оси симметрии смесительной камеры от действия истекающих из сопел струй рабочего газа, в стенке смесительной камеры над вентиляторным колесом выполнены отверстия для отвода рабочего газа.

Указанное отличие позволило получить технический результат, а именно обеспечило повышение однородности смеси за счет увеличения степени диспергации частиц компонентов смеси.

На чертеже представлен смеситель с вентиляторным колесом.

Смеситель с вентиляторным колесом (см. чертеж) содержит вертикально расположенную круглую смесительную камеру 1, с осью 2 симметрии смесительной камеры 1 совпадает ось 3 симметрии патрубка 4, расположенного сверху смесительной камеры 1, в патрубке 4 выполнены по крайней мере два канала 5 для подачи смешиваемых компонентов, снизу смесительной камеры 1 расположена выводная труба 6, в смесительной камере 1 между патрубком 4 и выводной трубой 6 на закрепленном в патрубке 4 валу 7 установлено вентиляторное колесо 8 с лопатками 9, при этом равномерно по окружности относительно оси 2 симметрии смесительной камеры 1 над лопатками 9 вентиляторного колеса 8 расположены объединенные коллектором 10 и охватывающие патрубок 4 сопла 11 для подачи рабочего газа, вентиляторное колесо 8 с лопатками 9 имеет возможность вращения вокруг оси 2 симметрии смесительной камеры 1, от действия истекающих из сопел 11 струй рабочего газа, в стенке 12 смесительной камеры 1 над вентиляторным колесом 8 выполнены отверстия 13 для отвода рабочего газа.

В состав смесителя с вентиляторным колесом входит патрубок 14 для подачи рабочего газа в коллектор 10, который установлен на смесительную камеру 1 через герметизирующую прокладку 15 с помощью крепежных элементов 16.

Смеситель с вентиляторным колесом работает следующим образом. Смешиваемые компоненты, обладающие текучестью (жидкости, порошки), подают самотеком или под давлением через каналы 5 в патрубке 4. Рабочий газ подают под давлением к соплам 11 через патрубок 14 и коллектор 10. Распределяясь в коллекторе 10, рабочий газ истекает из сопел 11 в виде системы газодинамических струй. Струи компонентов смешиваемых веществ, выходящие из соответствующих каналов 5, попадают в систему газодинамических струй рабочего газа, где они подвергаются аэродинамическому воздействию, приводящему к распаду струй смешиваемых компонентов на капли (частицы). Применение в соплах 11 конических сопловых трактов и трактов в форме сопла Лаваля позволяет получить сверхзвуковой режим истечения рабочего газа. При сверхзвуковом режиме истечения рабочего газа образуется факел распыления с развитой системой скачков уплотнения. Капли распыляемых компонентов, проходя через скачки уплотнения, дробятся на более мелкие, что приводит к повышению однородности готовой смеси. При многоструйной подаче рабочего газа, то есть при применении нескольких сопел 11, количество скачков уплотнения увеличивается, степень диспергации и гомогенизации капель резко возрастает. Образованное облако капель движется внутри газодинамического «транспортера», состоящего из отдельных газодинамических струй. По мере падения скорости газодинамических струй имеет место их смыкание в единый кольцевой поток, что приводит к турбулизации внутреннего потока и гомогенизации диспергированных компонентов. Далее поток взаимодействует с вентиляторным колесом 8, установленным на валу 7. Вал 7 закреплен в патрубке 4. Поток рабочего газа, истекающего из сопел 11, приводит во вращение вентиляторное колесо 8, воздействуя на его лопатки 9, вокруг оси 2 симметрии смесительной камеры 1. Вращающееся вентиляторное колесо 8 с лопатками 9 создает дополнительные потоки рабочего газа и частиц смешиваемых компонентов в плоскости, перпендикулярной оси 2 симметрии смесительной камеры 1, что приводит к сильной турбулизации многофазного потока, перемешиванию и гомогенизации частиц смешиваемых компонентов. Взаимодействие капель распыленных компонентов смеси с лопатками 9 вентиляторного колеса 8 приводит к дополнительному дроблению этих капель, что повышает степень диспергации частиц компонентов смеси. В результате постадийного процесса дробления, распыления, турбулизации, гомогенизации в факеле распыления и при взаимодействии с вентиляторным колесом 8 формируется облако капель с равномерным распределением компонентов по его объему. Частицы смешиваемых компонентов оседают внизу смесительной камеры 1, образуя однородную смесь. Однородная смесь выводится из смесительной камеры 1 через выводную трубу 6. Следующая порция частиц напыляется внизу смесительной камеры 1 на готовую смесь и, таким образом, обеспечивается непрерывное формирование смеси. В стенке 12 смесительной камеры 1 над вентиляторным колесом 8 выполнены отверстия 13 для отвода рабочего газа.

Заявленное изобретение позволило получить технический результат, а именно обеспечило повышение однородности смеси за счет увеличения степени диспергации частиц компонентов смеси.

Смеситель с вентиляторным колесом, содержащий вертикально расположенную круглую смесительную камеру, с осью симметрии смесительной камеры совпадает ось симметрии патрубка, расположенного сверху смесительной камеры, в патрубке выполнены по крайней мере два канала для подачи смешиваемых компонентов, снизу смесительной камеры расположена выводная труба, в смесительной камере между патрубком и выводной трубой на закрепленном в патрубке валу установлено вентиляторное колесо с лопатками, отличающийся тем, что равномерно по окружности относительно оси симметрии смесительной камеры над лопатками вентиляторного колеса расположены объединенные коллектором и охватывающие патрубок сопла для подачи рабочего газа, вентиляторное колесо с лопатками имеет возможность вращения вокруг оси симметрии смесительной камеры от действия истекающих из сопел струй рабочего газа, в стенке смесительной камеры над вентиляторным колесом выполнены отверстия для отвода рабочего газа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для смешивания различных сред, в частности к вращающимся в неподвижных резервуарах рабочим органам смесителей трехфазных смесей.

Изобретение относится к аппаратам для проведения гетерогенных процессов и может быть использовано при проведении синтеза гидроксиламинсульфата в производстве капролактама в химической промышленности.

Мешалка // 2288029
Изобретение относится к технологическим процессам, а именно к устройствам для осуществления смешивания различных сред, в частности к вращающимся в неподвижных резервуарах рабочим органам смесителей лакокрасочных смесей.

Реактор // 2229927
Изобретение относится к реактору, в частности к реактору для получения полимеров. .

Смеситель // 2195361

Изобретение относится к перемешивающим устройствам и может быть использовано для перемешивания жидкостей различной вязкости на предприятиях химической, фармацевтической, пищевой промышленности.

Изобретение относится к аппаратам для осуществления процессов перемешивания и диспергирования, тепло- и массообмена, проведения химических реакций в гомогенных и гетерогенных системах, основным компонентом которых является жидкость, и может быть использовано в химико-фармацевтической промышленности, при изготовлении косметических средств, пищевой, лакокрасочной, химической промышленности, в других отраслях.

Изобретение относится к способам и устройствам, позволяющим проводить физические и химические процессы с жидкими средами. .

Изобретение относится к конструкции реактора-полимеризатора непрерывного действия и может быть использовано в производстве полистирола, полиметилметакрилата и их сополимеров методом полимеризации в суспензии.

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано в глиноземном производстве в процессе разложения алюминатных растворов

Изобретение относится к созданию материала для тепловой защиты и может быть использовано в авиакосмической технике, машиностроении, строительстве и других областях

Изобретение относится к смесителям для перемешивания вязких строительных материалов и может использоваться, например, в строительстве

Изобретение относится к устройствам для перемешивания в жидкой среде и может быть использовано на предприятиях нефтехимической, фармацевтической и пищевой промышленности

Смеситель // 2483793
Изобретение относится к оборудованию для диспергирования и смешения вязких веществ и может быть использовано в химической, пищевой, медицинской промышленности, а также в строительстве, например для получения бетонных смесей

Мешалка // 2492920
Изобретение относится к мешалкам для гомогенизации больших объемов суспензии и может применяться на предприятиях химической и металлургической промышленности. Мешалка содержит расположенный в баке вертикальный вал, вращаемый приводом. В верху вала установлены наклоненные к вертикали лопасти, окруженные неподвижным кольцом. В низу вала прикреплены вертикальные лопатки. Кольцо имеет определенное отношение высоты к диаметру, а лопатки имеют определенное отношение ширины к высоте. При вращении лопасти направляют суспензию вниз, а лопатки создают радиальное перемещение. В результате происходит интенсивное перемешивание всей массы суспензии без наличия застойных зон. Технический результат состоит в увеличении эффективности перемешивания при одновременном снижении расхода энергии. 6 ил.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания в жидкой среде и может быть использовано на предприятиях нефтехимической, фармацевтической и пищевой промышленности. Устройство включает корпус с размещенным в нем валом, внутри которого установлен с возможностью поступательно-возвратного движения толкатель, на верхней части которого смонтирован поршень, размещенный внутри цилиндра, к валу шарнирно присоединены радиальные и вертикальные лопасти, также шарнирно соединенные между собой. На верхней части цилиндра установлен регулирующий штурвал, на конце винта которого смонтирована шариковая опора, контактирующая с верхней частью толкателя, а радиальные и вертикальные лопасти с валом образуют систему шарнирного параллелограмма, у которого вылет радиальных лопастей больше, чем внутренний радиус корпуса аппарата, короткие концы верхних радиальных лопастей выполнены с углом α=15-60° относительно ребра лопасти, на лопастях прикреплены планки из антифрикционного материала с зубьями со смещением по шагу. Изобретение обеспечивает повышение технологических возможностей устройства при перемешивании различных сред, а также при очистке стенок и днища корпуса аппарата. 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для смешения и получения однородных смесей на основе дисперсных систем твердое-твердое, жидкость-жидкость, газ-жидкость, твердое-жидкость, твердое-жидкость-газ и может быть использовано в пищевой, фармацевтической, химической, строительной и других отраслях промышленности. Смеситель содержит цилиндрический корпус с основанием, приводной центральный вал с цапфой, на которой симметрично закреплены две криволинейные отражательные лопасти, обращенные выпуклой поверхностью по направлению вращения приводного вала, и две криволинейные подрезающие лопасти, закрепленные симметрично на торцах кронштейна, осевая линия которого расположена перпендикулярно горизонтальной осевой линии расположения отражательных лопастей, а подрезающие лопасти образуют своей выпуклой поверхностью острый угол с внутренней поверхностью цилиндрического корпуса смесителя. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции смесителя, высокая интенсивность перемешивания компонентов, сокращение времени перемешивания и расхода энергии при получении однородных, качественных смесей. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания многокомпонентных жидкостей, например лакокрасочных материалов. Изобретение может быть использовано в химической промышленности, машиностроении и других отраслях промышленности. Мешалка содержит привод вращения, вал с лопастями, размещенный внутри неподвижного трубчатого элемента, жестко соединенного с корпусом привода вращения, На трубчатый элемент в нижней его части установлен с зазором цилиндрическо-конический насадок с круглым соплом, внутри цилиндрической части насадка на валу размещены винтовые лопасти, а в конической части насадка - продольные направляющие ребра, причем длина цилиндрической части насадка не менее четырех ее внутренних диаметров, а длина конической части насадка не менее трех внутренних диаметров цилиндрической части насадка. Площадь внутреннего сечения сопла равна половине площади внутреннего сечения цилиндрической части насадка. Изобретение обеспечивает эффективное перемешивание многокомпонентных дисперсных систем различной вязкости (например, лакокрасочных материалов) в емкостях с горловиной малого размера и с разной степенью интенсивности без пенообразования. 1 ил.

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов и может быть использовано в других отраслях промышленности. Технический результат - повышение эффективности измельчения, предварительной гидратации и аморфизации минеральных компонентов и гидравлического вяжущего растворной смеси для получения пастовых вяжущих с регулируемой дисперсностью компонентов. Диспергидратор включает смесительную емкость, приводной вал, перемешивающий рабочий орган, выполненный в виде полого съемного вала, насаженного на приводной вал с прикрепленными к нему четырьмя лопастями, изогнутыми полукругом и обрезанными в верхней четверти по возрастающей от края лопасти к месту их крепления, и отбойные экраны, расположенные на стенках смесительной емкости и установленные под углом 40-50° к горизонтали. 1 ил.
Наверх