Перемешивающее устройство


 


Владельцы патента RU 2578153:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУВПО "ЯГТУ") (RU)

Изобретение относится к устройствам для перемешивания маловязких суспензий и эмульсий в осесимметричных емкостях. Перемешивающее устройство содержит корпус с размещенным в нем диффузором со сквозными отверстиями в средней части, внутри которого установлен с возможностью вращения вал с закрепленными на нем отражателем и всасывающими элементами, смонтированными в верхней и нижней цилиндрических горловинах диффузора, диаметр диффузора в средней части больше диаметра его горловин, образующая диффузора в средней его части представляет собой правильную трапецию, цилиндрическо-конические поверхности диффузора выполнены со сквозными отверстиями, суммарная площадь которых меньше суммарной площади верхней и нижней горловин. Изобретение обеспечивает эффективное перемешивание маловязких суспензий и эмульсий в осесимметричных емкостях. 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для перемешивания маловязких суспензий и эмульсий в осесимметричных емкостях.

Известны пропеллерные мешалки с диффузорами (Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1971. - 784 с.), содержащие корпус с размещенным в нем диффузором, внутри которого установлен с возможностью вращения вал с закрепленными на нем всасывающими элементами. Основным недостатком данной мешалки является то, что она не обеспечивает эффективного перемешивания и теплообмена, что затрудняет проведение технологических процессов в заданных условиях.

Наиболее близким по конструктивному исполнению к предлагаемому изобретению является перемешивающее устройство Максимова Н.П. (Авторское свидетельство СССР №850193, 1981), прототип, содержащее корпус с размещенным в нем диффузором со сквозными отверстиями в средней части, внутри которого установлен с возможностью вращения вал с закрепленными на нем отражателем и всасывающими элементами, смонтированными в верхней и нижней цилиндрических горловинах диффузора. Основным недостатком данного перемешивающего устройства является то, что активной зоной перемешивания является только его центральная часть, а ее периферия выполняет, в основном, только транспортные функции.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, повышение эффективности процессов перемешивания и диспергирования жидких материалов в осесимметричных емкостях.

Решение указанной задачи достигается тем, что диаметр диффузора в средней части больше диаметра его горловин, образующая диффузора в средней его части представляет собой правильную трапецию, цилиндрическо-конические поверхности диффузора выполнены со сквозными отверстиями, суммарная площадь которых меньше суммарной площади верхней и нижней горловин.

На фиг. 1 изображен общий вид перемешивающего устройства.

Перемешивающее устройство содержит корпус 1 с крышкой 2 и теплообменной рубашкой 3. На крышке корпуса установлен привод 4 перемешивающего устройства с валом 5. На валу 5 закреплены всасывающие пропеллеры 6, 7 и перфорированный отражатель 8. Между внутренней стенкой корпуса 1 и валом 5 смонтирован перфорированный цилиндрическо-конический диффузор 9. Всасывающие пропеллеры 6, 7 размещены в верхней 10 и нижней 11 цилиндрических горловинах диффузора. Диаметр цилиндрической части диффузора больше диаметра его горловин 10, 11. Образующая диффузора представляет собой правильную трапецию. Суммарная площадь отверстий в цилиндрическо-конической части диффузора меньше суммарной площади верхней и его нижней горловин. Диффузор установлен в корпусе с помощью кронштейнов 12. Корпус перемешивающего устройства снабжен загрузочным 13 и разгрузочным 14 патрубками, патрубками для ввода 15 и вывода 16 теплоносителя.

Устройство для перемешивания жидкостей работает следующим образом.

За счет вращения всасывающих пропеллеров 6, 7 подлежащая перемешиванию жидкость движется внутри диффузора 9 встречными вращающимися потоками, которые ударяются в верхнюю и нижнюю поверхности отражателя 8 и внутреннюю поверхность диффузора 9. На выходе из отверстий скорость потоков жидкости возрастает, и они ударяются между собой и о жидкость, находящуюся в межтрубном пространстве. Совокупность таких воздействий (удар, кавитация) на жидкость (дисперсию или эмульсию) приводит к интенсивному диспергированию и смешению компонентов с образованием гомогенной структуры. Далее часть жидкости движется в межтрубном пространстве вверх, другая часть - вниз. За счет этого осуществляется принудительная циркуляция жидкости.

Такая организация движения потоков жидкости обеспечивает эффективное радиальное и осевое ее перемешивание.

Применение предлагаемого устройства позволит эффективно перемешивать маловязкие суспензии и эмульсии в осесимметричных емкостях.

Предварительные испытания по эффективности работы перемешивающего устройства проведены при приготовлении водной суспензии (водоэмульсионной краски) на основе двуокиси титана (марки Sum TITAN R-204) с размером частиц, не превышающих 5 мкм, и кальцита (марки RM-5) с размером частиц, не превышающих 30 мкм, для трех соотношений площадей отверстий перфорации и горловин диффузора.

Перемешивающее устройство выполнено в соответствии с фиг. 1 и имело следующие технические характеристики:

Внутренний диаметр корпуса 0,55 м
Высота корпуса 0,72 м
Диаметр цилиндрической части диффузора 0,2 м
Высота цилиндрической части диффузора 0,1 м
Уклон конуса конической части диффузора 45°
Диаметр горловин диффузора 0,1 м
Суммарная площадь отверстий диффузора 1,3×104 мм2
1,2×104 мм2
1,1×104 мм2
Число отверстий диффузора 1900
1800
1600

Соотношение площадей отверстий перфорации и горловин диффузора

1:1,1;

1:1,2;

1:1,3.

Мощность привода 7,5 кВт
Объем загрузки корпуса 0,12 м
Частота вращения вала 0…1500 об/мин

Диффузор для опытов использовался с цилиндрическими отверстиями или квадратными, выполненными с использованием сетки 6 меш (по стандарту BSS).

Установлено, что достижение заданного качества водоэмульсионной краски (коэффициента неоднородности, степени дезагрегации вторичных структур частиц красителей) в предлагаемом техническом решении происходит в два, три раза быстрей, чем в аналоге и прототипе при равных энергетических затратах.

Указанные преимущества предлагаемого устройства для перемешивания жидкостей, по сравнению с известными, обеспечиваются новой совокупностью конструктивных элементов.

Перемешивающее устройство, содержащее корпус с размещенным в нем диффузором со сквозными отверстиями в средней части, внутри которого установлен с возможностью вращения вал с закрепленными на нем отражателем и всасывающими элементами, смонтированными в верхней и нижней цилиндрических горловинах диффузора, отличающееся тем, что диаметр диффузора в средней части больше диаметра его горловин, образующая диффузора в средней его части представляет собой правильную трапецию, цилиндрическо-конические поверхности диффузора выполнены со сквозными отверстиями, суммарная площадь которых меньше суммарной площади верхней и нижней горловин.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится, в общем, к септической емкости для расщепления экскрементов, но также другим вариантам применения, содержащим камеру и перемешивающее устройство.

Изобретение относится к технике машин и аппаратов для перемешивания жидких сред с помощью механических пропеллерных мешалок и может быть использовано в машинах и аппаратах для перемешивания жидких сред в пищевой, химической, биологической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области производства глинозема любым из известных способов и может быть использовано при кристаллизации (декомпозиции) гидроксида алюминия из алюминатных растворов для перемешивания гидратных суспензий.

Изобретение относится к аппаратуре с механическими перемешивающими устройствами , предназначенной для обработки пожароопасных , взрывоопасных м токсичных сред, а также для получения химически чистых веществ, и позволяет повысить производительность за счет повышения надежности и срока службы внутреннего разделительного уплотнения.

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к устройствам для приготовления жидких кормосмесей в кормоцехах животноводческих ферм и комплексов.

Изобретение относится к конструкции устройства для изготовления многокомпонентных жидких смесей в сельском хозяйстве, в частности к устройствам для изготовления полимерных композиций, применяемых для предпосевной обработки семян, например для капсулирования семян хлопчатника, и может быть применено для изготовления моющих растворов, используемых в промышленных моечных машинах, а также в химической промышленности, позволяет повысить эффективность процесса изготовления полимерной композиции и удобство эксплуатации.

Изобретение относится к оборудованию по использованию ядохимикатов и минеральных удобрений и предназначено для приготовления тонкодисперсных гомогенных суспензий.

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.

Изобретение относится к смешиванию порошков, а более конкретно - к смешивающим устройствам с вращающимися вокруг вертикальной оси мешалками внутри неподвижного резервуара с вязкотекучим материалом для гомогенизации структурных порошкообразных компонентов, и может быть использовано для приготовления пиротехнических смесей, содержащих полимерное связующее с технологическим летучим растворителем.

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.

Смеситель // 2572326
Изобретение относится к устройству для смешивания жидких и вязких материалов и может найти применение в химической, пищевой, фармацевтической, строительной и других отраслях промышленности.
Изобретение касается устройства для перемешивания с программным управлением для изготовления фармацевтических или косметических рецептур, а также способа управления им.

Смеситель // 2566429
Изобретение относится к устройству для смешивания жидких и вязких материалов и может найти применение в химической, пищевой, фармацевтической, строительной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к оборудованию гидрометаллургических производств и может быть использовано в аппаратурно-технологических схемах производства глинозема из алюминийсодержащего сырья.

Смеситель // 2563014
Изобретение относится к устройству для смешивания жидких и вязких материалов. Смеситель содержит цилиндрический неподвижный корпус в виде стакана с размещенным внутри него перемешивающим устройством с валом и приводом вращения и крышку, при этом перемешивающее устройство выполнено в виде поршня с радиальными отверстиями, установленного по скользящей посадке относительно внутренних стенок цилиндрического корпуса, а вал выполнен с возможностью возвратно-поступательного движения, жестко прикреплен к поршню и центрируется подшипником скольжения, установленным в крышке согласно изобретению, над поршнем подвижно расположена заглушка радиальных отверстий, которая выполнена в виде дополнительного поршня на дополнительном валу с расположенными на поверхности дополнительного поршня с возможностью перекрытия радиальных отверстий цилиндрами, по скользящей посадке, а на дне стакана расположено разгрузочное отверстие.

Изобретение относится, в общем, к септической емкости для расщепления экскрементов, но также другим вариантам применения, содержащим камеру и перемешивающее устройство.

Изобретение относится к перемешивающему оборудованию и может использоваться в пищевой и химической промышленности. Перемешивающее устройство непрерывного действия содержит реактор и рабочие органы, выполненные в виде лопастных колес.

Мешалка // 2578156
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. Мешалка содержит ротор с радиальными спицами, на концах которых закреплены конфузоры с входными расширяющимися отверстиями, обращенными в сторону вращения. Конфузоры установлены на спицах парами коаксиально по отношению друг к другу и соединены между собой продольными ребрами. Изобретение обеспечивает повышение эффективности процессов перемешивания и диспергирования жидких материалов. 1 ил.
Наверх