Перемешивающее устройство

Авторы патента:

Приходько Александр Александрович (RU)

B01F7/18 - с лопастями или рамами-перекладинами

Владельцы патента RU 2528843:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") (RU)

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 принадлежит области машиностроения и относится к перемешивающим устройствам. Оно может быть применено в химической, строительной, пищевой промышленности как устройство, необходимое для интенсификации тепломассообменных процессов, для выравнивания концентраций и температур во всем объеме жидкости.

Известно устройство для перемешивания (Заявка на изобретение RU № 94025879 A1, кл. B28C 5/16), содержащее емкость, внутри которой находится съемный рабочий орган, а его привод выполнен в виде кривошипа, который через вращательную кинематическую пару соединен с камнем кулисы, причем ось вращения образованной кинематической пары параллельна оси вращения кулисы и перпендикулярна оси коромысла. Во время работы глубина опускания и горизонтальное перемещение изменяется дважды за цикл.

Однако указанному устройству присущи следующие недостатки. КПД данного устройства очень низкий вследствие применения винтового механизма. Кроме того, указанное устройство имеет один рабочий орган, что приводит к снижению интенсивности перемешивания.

Кроме того, известно устройство для перемешивания (а.с. СССР №1346224, кл. B01F 11/00), содержащее корпус, реактор, рабочий орган, электромагнитный привод и блок управления.

Однако указанному устройству для перемешивания присущи следующие недостатки. Электромагнитный двигатель имеет низкий КПД. У этого устройства присутствует также такой недостаток, как наличие лишь одного рабочего органа и маленький угол поворота, что приводит к низкой интенсивности перемешивания.

Известно устройство для перемешивания (Патент на изобретение №RU 2258558 C1, кл. B01F 7/30), являющееся прототипом предлагаемого изобретения и содержащее месильные органы, закрепленные на сателлитах со смещением относительно осей их вращения, которые образуют вместе с сателлитами узлы, уравновешенные относительно этих осей. Центральная шестерня планетарного механизма привода месильных органов подвижно связана с корпусом посредством упругого элемента. Виброперемешивание происходит по всему объему вязкой среды при использовании одного планетарного механизма с уравновешенными узлами, включающими сателлит и месильный орган, без перегрузок двигателя во время его пуска и перегрузок подшипников сателлитов, а также за счет усложнения абсолютной траектории движения месильных органов.

Однако в указанном устройстве рабочие органы совершают однонаправленное перемещение по объему реактора (переносное движение) и вращательное движение (относительное). Данные движения не меняют на противоположное значение скорости рабочих органов, что приводит к малому перепаду (градиенту) скоростей перемешиваемых слоев жидкости, а соответственно к снижению интенсивности перемешивания рабочей среды. Также исполнительный механизм указанного устройства находится в рабочей зоне реактора (дежи) и может контактировать с продуктом перемешивания, что приводит к загрязнению продукта, снижению КПД и увеличению износа привода из-за возможности попадания продукта перемешивания в шестерни, опоры исполнительных механизмов и т.д.

Задачей изобретения является создание перемешивающего устройства, исполнительный механизм которого изолирован от продуктов перемешивания и имеет высокий КПД и производительность.

Техническим результатом является увеличение градиента скоростей, повышение интенсивности перемешивания.

Это достигается тем, что 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 периферийными 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.

Предлагаемое устройство для перемешивания обладает таким преимуществом, как перемешивающее возвратно-вращательное движение рабочих органов с изменяющимися значениями угловой скорости за цикл, полученное благодаря применению кривошипно-коромыслового механизма. При таком движении скорость рабочих органов, а соответственно и жидкости постоянно меняет свое направление, что приводит к увеличению градиента скоростей, что соответственно позволяет повысить интенсивность перемешивания и производительность. Также помещение исполнительного механизма в отдельный корпус и размещение вне зоны реактора позволяет изолировать его от продуктов перемешивания и повысить КПД.

На фиг.1 приведена схема предлагаемого устройства, на фиг.2 изображена схема разреза по А-А.

Предлагаемое устройство содержит реактор 1, двигатель 2, крышку 3, на которой в отдельном корпусе 4 установлен исполнительный механизм перемешивающего устройства, выполненный в виде кривошипно-коромыслового механизма, содержащего кривошип 5, шатун 6 и коромысло 7, соединенное с центральным зубчатым колесом 8. Колесо 8 находится в зацеплении с периферийными зубчатыми колесами 9. Все зубчатые колеса жестко связаны с валами 10, а к ним крепятся рабочие органы 11, которые могут быть выполнены в виде лопастей с отверстиями.

Исполнительный механизм работает следующим образом. Двигатель 2 вращает кривошип 5, который посредством шатуна 6 приводит в движение коромысло 7, на котором закреплено зубчатое колесо 8, совершающее возвратно-вращательное движение. Зубчатое колесо 8 вращает зубчатые колеса 9, параметры движения которых определяются передаточным числом. Движения от зубчатых колес передаются на валы 10 и соответственно на рабочие органы 11. Так как зубчатое колесо 8 совершает возвратно-вращательное движение, то движение всех рабочих органов тоже будет возвратно-вращательным, что приводит к перемешиванию рабочей среды.

1. Перемешивающее устройство, содержащее двигатель и рабочие органы, исполнительный механизм которых включает центральное зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с периферийными зубчатыми колесами, отличающееся тем, что 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.

2. Перемешивающее устройство по п.1, отличающееся тем, что рабочие органы выполнены в виде лопастей с отверстиями.

Похожие патенты:

Лопастной смеситель // 2527466

Планетарный лопастной смеситель // 2527237

Диспергидратор // 2526931

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.

Мешалка для емкостей с малой горловиной // 2524602

Изобретение относится к устройствам для перемешивания многокомпонентных жидкостей, например лакокрасочных материалов. Изобретение может быть использовано в химической промышленности, машиностроении и других отраслях промышленности.

Центробежный смеситель // 2505349

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.

Устройство для перемешивания в жидкой среде // 2503493

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

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.

Устройство для перемешивания жидких сред // 2483792

Смеситель для вязких материалов // 2454274

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

Перемешивающее устройство // 2534796

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.

Аппарат для перемешивания суспензий и растворов // 2565692

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.

Способ получения вязко-пластичной смеси и устройство для его осуществления // 2566784

Изобретение относится к пищевой, сельскохозяйственной, химической и другим отраслям промышленности и предназначено для смешивания вязко-пластичных и сыпучих масс, получения упорядоченного распределения исходных компонентов внутри готовой смеси, может быть использовано при производстве строительных материалов, а также для приготовления вафельного теста. Способ получения вязко-пластичной смеси включает раздельную подачу в цилиндрическую емкость для смешивания сухих сыпучих компонентов и жидких компонентов с последующим разделением жидких компонентов на отдельные струи, перемешивание их вращающимся смесителем и вывод готовой вязко-пластичной смеси, создание вакуума в герметичной цилиндрической емкости для смешивания, разделенной на две зоны перфорированной емкостью центрального смесителя с разностью давления между внешней зоной и внутренней, достаточной для выталкивания отдельных струй жидкости во внешнюю зону и создания постоянно циркулирующего потока отдельных струй смеси в горизонтальных и вертикальных плоскостях, подачу компонентов осуществляют в два этапа: первым этапом одновременно подают жидкие компоненты в емкость для смешивания для непрерывного образования жидких отдельных струй и сухие компоненты в перфорированную емкость, вторым этапом подают остаток сухих сыпучих компонентов для опудривания созданных струй с последующим непрерывным перемешиванием и гомогенизацией вязко-пластичной смеси. Устройство для получения вязко-пластичной смеси содержит цилиндрическую емкость для смешивания жидких и сухих сыпучих компонентов, смеситель с отверстиями и устройством для вращения, устройство подачи сухих компонентов, устройство подачи жидких компонентов и устройство для вывода вязко-пластичной смеси, емкость для смешивания выполнена герметичной и снабжена патрубками устройств подачи компонентов и патрубком устройства для создания вакуума в емкости для смешивания, смеситель установлен на наклонном днище цилиндра емкости для смешивания с единой осью вращения и выполнен в виде подвижного ротора, имеющего спиралевидные лопатки, и неподвижного статора, снабженного перфорированной внутренней цилиндрической емкостью с верхней частью в виде перевернутого усеченного конуса - диффузора, причем патрубок устройства подачи сухих компонентов направлен в верхнюю часть внутренней цилиндрической емкости, а патрубок устройства подачи жидких компонентов направлен по касательной к ее поверхности с внешней стороны. Техническим результатом изобретения является повышение качества получаемой смеси и снижение удельных энергозатрат на единицу продукции, снижение окисляемости и вязкости перемешиваемых продуктов ввиду снижения содержания кислорода в емкости, снижения времени смешивания компонентов. 2 н.п. ф-лы, 1 пр., 6 ил.

Реактор с многорядными мешалками для обработки жидких сред // 2572330

Изобретение относится к аппаратам емкостного типа, предназначенным для проведения различных тепло- и массообменных процессов химической технологии, в которых требуется создание однородного поля концентраций и температур во всем объеме перемешиваемой среды при рациональных затратах мощности. Реактор содержит вертикальный корпус с патрубками для ввода исходных компонентов и вывода готового продукта, винтовые отражательные элементы, вращающийся центральный вал с мешалками. Мешалки выполнены в виде горизонтальных дисков с фрезерными лопастями, на нижней мешалке фрезерные лопасти установлены с обеих сторон диска, вышерасположенные мешалки изготовлены из дисков в виде колец, которые соединены с центральным валом с помощью винтовых отражательных элементов, а фрезерные лопасти установлены на них только с верхней стороны дисков, наружный диаметр диска каждой вышерасположенной мешалки больше в 1,1 раза наружного диаметра диска ближайшей нижерасположенной мешалки. Изобретение обеспечивает повышение эффективности процессов перемешивания и диспергирования жидких материалов. 4 ил.

Мешалка // 2591298

Изобретение относится к устройствам для перемешивания жидких сред. В мешалке, содержащей вращающийся полый стержень с закрепленными на нем лопастями, в полости стержня расположен электронагревательный элемент, контактирующий с жидким теплоносителем, находящимся в полых лопастях. В лопастях выполнены каналы для циркуляции теплоносителя. Изобретение расширяет функциональные возможности мешалки за счет совмещения операций перемешивания и нагрева жидких сред. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Лопастной смеситель // 2595663

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. Лопастной смеситель содержит вертикально расположенные на направляющей станины корпус с патрубками, привод и перемешивающее устройство, состоящее из вала и лопастной мешалки, помещенное внутри цилиндрической емкости. Перемешивающее устройство совершает вращательное круговое движение относительно емкости. Корпус, привод и перемешивающее устройство имеют возможность вертикального перемещения, а на ребрах лопастей мешалки установлены скребки из гибкого упругого материала, касающиеся цилиндрической стенки и дна емкости, выполненные П-образной формы, при этом скребки содержат треугольную кромку, расположенную на торцевой поверхности скребка со стороны переднего края лопасти. Угол у вершины кромки составляет от 20 до 80 градусов. Кромка направлена вершиной в радиальном направлении относительно оси вращения мешалки. Кромка у основания имеет прямой угол и повернута катетом в сторону вращения лопасти. Изобретение обеспечивает расширение области применения смесителя для различных составов, содержащих как высоковязкие жидкие компоненты, так и высокодисперсные сыпучие материалы, повышение однородности смеси вследствие удаления компонентов смеси с внутренней поверхности емкости, повышение качества получаемой смеси и производительности процесса смешивания. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство для перемешивания в жидкой среде // 2595714

Изобретение относится к перемешивающим устройствам и может быть использовано для перемешивания жидкостей различной вязкости на предприятиях химической, фармацевтической, пищевой и в других отраслях промышленности, а также в учебных заведениях. Устройство включает корпус с размещенным в нем пустотелым валом, внутри которого установлен с возможностью поступательно-возвратного движения толкатель, в нижней части которого прорезаны канавки, взаимодействующие с короткими концами верхних радиальных лопастей, к валу присоединены лопасти, шарнирно соединенные между собой и наклонными лопастями, электродвигатель, взаимосвязанный с валом, согласно предлагаемому техническому решению верхние радиальные лопасти короче нижних и вместе с валом образуют систему шарнирной трапеции, наклонные лопасти имеют наклон относительно оси вала и стенок корпуса; корпус выполнен с крышкой и размещен на основании; в электродвигателе, установленном на диске, смонтирован цанговый зажим, соединенный планкой, регулировочным винтом и планшайбой с верхним концом толкателя; диск, крышка и основание устройства установлены с возможностью вертикального перемещения на винтовых цилиндрических стойках. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности процесса перемешивания среды и регулирование положения лопастей относительно оси вала и стенки корпуса, а также положения вала с лопастями относительно днища. 2 ил.

Смеситель для консервационной смазки // 2601001

Изобретение относится к технологическим устройствам для смешивания жидких масел с термоплавкими противокоррозионными присадками, различающихся по плотности и вязкости, может быть использовано в промышленности и сельскохозяйственной отрасли в процессе получения консервационных смазок для защиты металлоизделий от коррозии. В смесителе для консервационной смазки отбойные перегородки на вертикальном корпусе выполнены в виде шнековых лент, соединенных с нижними буртиками. Шнековые ленты имеют отверстия по длине и установлены под углом 35-15° к плоскости вращения лопастей мешалки. Трубчатые электронагреватели размещены под теплоотводящей плитой, выполненной из металла с высоким коэффициентом теплопроводности и прилегающей к дну смесителя снизу. На внутренней поверхности крышки смесителя закреплена теплоотражающая пленка с зеркальной поверхностью. Изобретение обеспечивает повышение эффективности нагрева и смешивания масла с термоплавкими противокоррозионными присадками различной плотности и вязкости при приготовлении консервационной смазки. 3 ил.