Устройство для перемешивания в жидкой среде


 


Владельцы патента RU 2503493:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" (RU)

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.

 

Заявляемое изобретение относится к устройствам для перемешивания в жидкой среде и может быть использовано во всех отраслях, где необходим этот технологический процесс, например, в пищевой, в нефтехимии, в фармацевтической.

Известно перемешивающее устройство (А.с.№1720697, Кл. B01F 7/18, 1992 г.), содержащее корпус с установленным на его оси механизмом перемешивания, включающим приводной вал с шарнирно закрепленным на нем лопастями и гибкие связи, соединенные с подвижно установленной на валу втулкой, взаимодействующей с приводом поступательно-возвратного движения в котором снижение пусковых нагрузок осуществляется за счет уменьшения диаметра по выступающим концам лопастей при пуске рабочего органа.

Недостаток устройства - сложная в изготовлении и эксплуатации система изменения положения лопастей при пуске и перемешивании.

Известно перемешивающее устройство (заявка РФ №2003102323 А, Кл. B01F 7/16. Опублик. 10.08.2004 г.), принятое за прототип, содержащее корпус с установленным на его оси механизмом перемешивания, включающим приводной вал с шарнирно установленными на нем лопастями. Внутри пустотелого вала, соосно с ним, установлен с возможностью поступательно-возвратного движения толкатель, имеющий на нижнем конце кольцевую проточку с радиусом, равным радиусу поворота радиальных лопастей, на верхнем конце толкателя смонтирован подпружиненный поршень, на который воздействует газ или жидкость.

Недостатком этого устройства является: невозможность осевого перемещения толкателя без применения сжатого воздуха или жидкости для фиксации положения лопастей относительно оси вала; а также невозможность использования лопастей для внутренней очистки стенок и днища.

Целью заявляемого изобретения является повышение технологических возможностей устройства и снижение энергозатрат.

Эта цель достигается тем, что в устройстве для перемешивания в жидких средах, включающем 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, согласно предлагаемого изобретения 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.

На чертеже показано устройство с частичным разрезом по вертикальной оси. Цифрами обозначено: корпус 1, с размещенным внутри валом 2, на котором смонтированы лопасти радиальные верхние 3, лопасти радиальные нижние 4. Лопасти вертикальные 5 соединены шарнирно с радиальными лопастями 3 и 4. Внутри вала размещен толкатель 6 с возможностью поступательно-возвратного движения, на нижней части которого выполнены прорези 7. Радиальные лопасти 3 установлены на валу 2 на осях 8. Верхний конец толкателя 6 опирается на пружину 9. Гайки 10 приварены к цилиндру 11. Крышка устройства 12 прикреплена к корпусу 1 болтами. На крышке смонтированы: электродвигатель 13, редуктор 14. Внутри редуктора размещена зубчатая передача 15. Регулирующий штурвал 16 установлен на цилиндре 11, на нижнем конце которого имеется шариковая опора 17. Антифрикционные планки 18 соединены с вертикальными лопастями 5 и нижними радиальными лопастями 4 и имеют зубья со смещением по половине шага относительно друг друга; радиальные лопасти 3,4 и вертикальные лопасти 5 вместе с наружной поверхностью вала 2 образуют систему шарнирного параллелограмма, причем вылет радиальных лопастей 3 и 4 больше, чем внутренний радиус корпуса 1, короткие концы верхних радиальных лопастей выполнены с углом α=15-60° относительно ребра лопасти. Буквами обозначено: А - положение лопастей в начальный момент запуска вращения вала 2 (показано пунктирными линиями); Б - положение лопастей при очистке внутренней поверхности стенок и днища; Г - перемешиваемая среда. В позиции В и Bi показано положение концов верхних радиальных лопастей при максимальном вылете dmax и минимальном dmin соответственно.

Устройство работает следующим образом: перед включением электродвигателя 13 вращают штурвал 16 по часовой стрелке до упора шариковой опоры 17 в верхнюю часть толкателя 6, при этом пружина 9 сжимается, и толкатель 6 перемещается вниз прорези 7 воздействует на короткие концы верхних радиальных лопастей 3, которые поворачиваются на осях 8 и перемещают лопасти из положения B(dmax) в положение А на минимальный диаметр по выступающим концам лопастей (dmin). В этом положении включают вращение вала с минимальным пусковым моментом, продолжительность которого зависит от регламента пускового периода. Затем обратным вращением штурвала 16 перемещают толкатель вверх и лопасти занимают положение с учетом диаметра смешения, который зависит от физико-механических свойств среды.

При очистке стенок и днища, штурвал 16 устанавливают в верхнее положение, при этом винт уходит от контакта с шариковой опорой 17, лопасти занимают положение Б под действием силы пружины 9 и тяжести лопастей.

В заявляемом устройстве, при отсутствии сжатого воздуха или жидкости, регулирующий штурвал 16 обеспечивает поступательно-возвратное движение толкателя 6, который воздействуя на короткие концы верхних радиальных лопастей осуществляет их поворот на осях 8 вместе с другими лопастями как систему шарнирного параллелограмма, у которого вылет радиальных лопастей больше, чем внутренний радиус корпуса 1, что позволяет очистку его внутренней поверхности. Для повышения эффективности очистки поверхностей к лопастям 4 и 5 прикреплены планки из антикоррозионного материала с зубьями со смещением по половине шага относительно другой лопасти. По сравнению с прототипом, концы верхних радиальных лопастей выполнены с углом α=15-60° для постоянного контакта с прорезью 7 в толкателе 6, это особенно важно при наименьшем вылете радиальных лопастей (см. чертеж Bi). Такое исполнение увеличивает радиус поворота концов верхних радиальных лопастей (см. чертеж В), что уменьшает усилие пружины 9.

Положительный эффект от заявляемого изобретения выражается в повышении технологических возможностей устройства при перемешивании различных сред без изменения конструктивных параметров устройства, а также при очистке стенок и днища корпуса аппарата, а конструктивное исполнение в виде системы шарнирного параллелограмма позволяет уменьшить наименьший диаметр смещения при пуске и снизить энергозатраты.

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

Устройство для перемешивания в жидкой среде, включающее 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, отличающееся тем, что на верхней части цилиндра установлен регулирующий штурвал, на конце винта которого смонтирована шариковая опора, контактирующая с верхней частью толкателя, а радиальные и вертикальные лопасти образуют с валом 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 вертикальных и нижних радиальных лопастях прикреплены планки из антифрикционного материала с зубьями со смещением по половине шага относительно другой лопасти.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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

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

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

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

Изобретение относится к смешиванию жидких и порошкообразных веществ, обладающих текучестью и может использоваться в химической, лакокрасочной, пищевой промышленности.

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.

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.

Изобретение относится к области устройств для смешивания различных сыпучих материалов и жидких сред и может найти применение в химической, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности. Планетарный лопастной смеситель содержит вертикально расположенный на направляющих станины корпус с патрубками, привод и перемешивающее устройство, состоящее из валов с мешалками, помещенное внутри цилиндрической емкости, имеющей возможность вертикального перемещения. Перемешивающее устройство состоит из вращающихся навстречу друг другу центральной и периферийных мешалок, траектории лопастей которых перекрываются, и оснащено дополнительно планетарным редуктором, за счет которого перемешивающее устройство совершает вращательное круговое движение относительно емкости и корпуса, при этом периферийные мешалки вращаются быстрее, чем центральная мешалка. Периферийные мешалки, установленные на рядом расположенных валах перемешивающего устройства, повернуты на 90 градусов относительно друг друга. Зазор между цилиндрической стенкой емкости и краем лопасти периферийной мешалки составляет от 1 до 3 мм, зазор между донной частью емкости и нижнем краем мешалок от 1 до 5 мм. Изобретение позволяет повысить качество получаемой смеси и производительности смесителя за счет исключения застойных зон в рабочем объеме смесителя и интенсификации процесса смешивания компонентов при использовании нескольких мешалок, находящихся внутри цилиндрической емкости и вращающихся навстречу друг другу с различной скоростью, а также кругового движения всех мешалок относительно оси емкости для приготовления смеси и корпуса. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области устройств для смешивания различных сыпучих материалов и жидких сред и может найти применение в химической, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности. Смеситель содержит вертикально расположенный на направляющих станины корпус с патрубками, привод и перемешивающее устройство, состоящее из валов с мешалками, помещенное внутри цилиндрической емкости, имеющей возможность вертикального перемещения, емкость оснащена рубашкой с патрубками и кранами для подачи и отвода теплоносителя, причем патрубки содержат цанговые зажимы с уплотнениями для соединения с трубопроводами, причем цанговые зажимы имеют привод. Цанговый зажим связан с пневмоприводом или гидроприводом, укрепленным на патрубке. Для уплотнения между патрубком и трубопроводом использована прокладка из вакуумной резины в соединении шип-паз. Для уплотнения между патрубком и коническим наконечником трубопровода может быть использована цилиндрическая втулка с коническим отверстием из полимерного материала, установленная внутри патрубка. Изобретение позволяет повысить качество получаемой смеси и производительность смесителя за счет нагрева смеси до допустимой температуры в процессе смешивания компонентов и снижения при этом вязкости жидких сред. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к перемешивающим устройствам, и может быть применено в химической, строительной, пищевой промышленности как устройство, необходимое для интенсификации тепломассообменных процессов, для выравнивания концентраций и температур во всем объеме жидкости. Перемешивающее устройство состоит из двигателя, рабочих органов и исполнительного механизма, который находится в отдельном корпусе. Исполнительный механизм состоит из кривошипно-коромыслового механизма, на коромысле которого закреплено центральное зубчатое колесо, которое, в свою очередь, зацеплено с зубчатыми колесами. Центральное зубчатое колесо установлено на крышке корпуса реактора с возможностью вращения и соединено с двигателем через кривошипно-коромысловый механизм, состоящий из кривошипа, шатуна и коромысла, а рабочие органы соединены с валами зубчатых колес. Рабочие органы могут быть выполнены в виде лопастей с отверстиями. Техническим результатом изобретения является увеличение градиента скоростей и повышение интенсивности перемешивания. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к перемешивающим устройствам, предназначено для перемешивания жидкостей различной вязкости и может быть использовано для производства водки, обогащенной ионами золота, серебра, стабилизации вин и соков, охлаждения молока, растворения твердых материалов. Перемешивающее устройство содержит вертикальную цилиндрическую емкость, вал, привод вращательного движения, мешалку, состоящую из двух поперечных траверс, смонтированных на валу и на соосной с валом муфте, и плоских звеньев, прикрепленных к траверсам. Плоские звенья установлены в плоскостях, проходящих через ось вала, прикреплены к валу и траверсам с помощью цилиндрических шарниров, оси которых параллельны оси вала, вал и муфта соединены с приводом вращательного движения, обеспечивающим их поочередные шаговые вращательные движения с одинаковыми углами поворота в одну сторону на угол не менее 180 градусов. Кроме того, плоские звенья выполнены с отверстиями, расположенными в шахматном порядке и имеющими откидывающие заслонки, закрепленные на плоских звеньях над отверстиями с помощью цилиндрических шарниров, оси которых перпендикулярны оси вала. Изобретение обеспечивает интенсификацию процессов перемешивания жидкостей различной вязкости. 6 ил.

Смеситель // 2534797
Изобретение относится к устройствам для перемешивания многокомпонентных сыпучих и жидких материалов, взбивания кондитерских масс в производствах с периодическим и непрерывным режимами работы. Смеситель содержит емкость, перемешивающее устройство, выполненное в виде вращающейся гибкой U-образной лопасти, закрепленной своими концами на жестком каркасе, соединенном с валом привода, и устройство для регулирования рабочей поверхности лопасти, выполненное в виде барабана, установленного на каркасе. U-образная лопасть выполнена из одинаковых пар прутков, радиально и симметрично установленных на каркасе на разных уровнях и которые в плане повернуты друг относительно друга на угол 10…90 градусов, а барабан соединен с прутками лопасти с помощью реечной зубчатой передачи. Изобретение обеспечивает качественное перемешивание плотных многокомпонентных сыпучих и жидких материалов. 3 ил.

Смеситель // 2561115
Изобретение предназначено для приготовления однородных гомогенных смесей и может быть использовано в химической промышленности при изготовлении лопастей для перемешивающих устройств. Смеситель содержит емкость, перемешивающее устройство, выполненное в виде вращающейся гибкой U-образной лопасти, закрепленной своими концами на жестком каркасе, соединенном с валом привода, и устройство для регулирования рабочей поверхности лопасти, выполненное в виде барабана, установленного на каркасе с возможностью вращения. На жестком каркасе и барабане устройства для регулирования рабочей поверхности лопасти смонтированы в одном уровне две симметричные валу привода U-образные лопасти, причем обе лопасти намотаны на один барабан. С целью устранения застойных зон внутри U-образных лопастей они могут быть выполнены перфорированными и установлены под углом 3…7 градусов к оси вала. В случае использования цилиндрических емкостей высотой значительно больше диаметра на жестком каркасе и барабане могут быть установлены в разных по высоте уровнях и в одной плоскости две и более U-образные лопасти. Предложенная конструкция смесителя может быть эффективно применена в цилиндрических емкостях, самых разнообразных по диаметру и высоте. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции лопастей перемешивающих устройств и интенсификацию процессов перемешивания в жидких средах. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к оборудованию гидрометаллургических производств и может быть использовано в аппаратурно-технологических схемах производства глинозема из алюминийсодержащего сырья. Аппарат включает цилиндрический корпус с плоским днищем и крышкой, привод, размещенный на крышке, вал с закрепленной на нем в нижней его части цепной мешалкой. Над цепной мешалкой к валу крепится горизонтальная траверса, на которой жестко закреплены с наклоном в противоположные стороны по отношению к днищу по крайней мере четыре пластины. Техническим результатом изобретения является увеличение циркуляции перемешиваемой среды. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх