Смеситель-эмульсатор

Изобретение относится к смесителям и может быть использовано для приготовления эмульсий и суспензий для сжигания в топках энергетических установок, а также в химической технологии. Смеситель-эмульсатор снабжен улиткообразными камерами, расположенными на входе и выходе устройства и соединенными патрубками ввода и вывода жидкости, при этом лопасти ротора выполнены с серповидными на периферии участками, переходящими в плоские участки, расположенные у ротора и параллельные его продольной оси. Диаметр отверстий в дисках увеличивается по направлению от оси корпуса к его периферии. Техническим результатом изобретения является интенсификация процесса и повышение качества готового продукта за счет увеличения поверхности контакта смешиваемых компонентов. 7 ил.

 

Изобретение относится к смесителям, в частности к системам для приготовления эмульсий и суспензий для сжигания в топках энергетических установок, а также в химической технологии.

Известен смеситель (см. а.с. №1416163, МКП В01F 7/02), состоящий из цилиндрического корпуса, содержащего входное и выходное отверстия. Внутри корпуса на его оси установлен неподвижный сердечник, жестко закрепленный при помощи двух центрирующих крестовин и обтекателей. От осевого перемещения крестовины удерживаются гайками. В корпусе установлен полый шнек, одним концом опирающийся на подшипники качения, установленные на неподвижном сердечнике, а другим концом - на подшипники качения, установленные в корпусе. Подшипники выполняют роль смесительно-дросселирующих элементов. На наружной поверхности шнека выполнена прерывисто винтовая нарезка в виде лопастей, при этом нарезка смещена в месте разрыва на угол до 90 град., а угол подъема каждой последующей части винтовой нарезки превышает угол подъема предыдущей в направлении выходного отверстия, чем достигается увеличение сдвиговых напряжений в композите. Шнек выполнен с перфорацией, оси которых наклонены к его горизонтальной оси.

Недостатком данной конструкции смесителя является его неэффективная работа при малых скоростях потока обрабатываемой среды, повышенный расход энергии при движении вязких сред, большое гидравлическое сопротивление при движении обрабатываемой среды. При использовании в качестве обрабатываемой среды топлива с механическими примесями, особенно мазута, происходит забивание отверстий, ухудшение работы смесителя, снижение его производительности.

Известен роторно-пульсационный аппарат (см. Патент SU 1346221, МКП В01F 7/12), состоящий из корпуса с подвижно установленными патрубком ввода и патрубком вывода. В корпусе размещены концентрично установленные цилиндры ротора и статора, по периметру которого размещены прорези. На одном конце патрубка ввода по его периметру выполнены циркуляционные отверстия, и этот конец размещен внутри корпуса с образованием кольцевого канала между патрубком ввода и цилиндром статора. В цилиндрах статора выполнены циркуляционные отверстия, расположенные напротив отверстий патрубка ввода, при этом суммарная площадь сечения отверстий составляет 0,05-0,3 площади прорезей в цилиндрах ротора и статора. Площадь сечения кольцевого канала составляет не более 0,5 суммарной площади отверстий. Патрубок ввода установлен с возможностью поворота.

Недостатком данной конструкции является снижение эффективности работы при применении среды с повышенным содержанием твердых включений. При применении жидкого топлива создание эффекта давления между цилиндрами статора и ротора при перекрывании отверстий практически будет сводиться на нет из-за наличия демпферных эффектов, создаваемых отверстиями в статоре. Кроме того, часть среды будет миновать взаимно-перекрываемые отверстия из-за наличия свободных отверстий в патрубке входа и отверстий в цилиндрах статора. Все это снижает качество эмульсии.

Технической задачей изобретения является интенсификация процесса и повышение качества готового продукта за счет увеличения поверхности контакта смешиваемых компонентов.

Технический результат достигается тем, что смеситель-эмульсатор снабжен улиткообразными камерами, расположенными на входе и выходе устройства и соединенными патрубками ввода и вывода жидкости, при этом лопасти ротора выполнены с серповидными на периферии участками, переходящими в плоские участки, расположенные у ротора и параллельные его продольной оси. Диаметр отверстий в дисках увеличивается по направлению от оси корпуса к его периферии.

На фиг.1 изображена смесительная камера, продольный разрез; на фиг.2 - то же, аксонометрия; на фиг.3 - многокамерное выполнение смесителя; на фиг.4 - лопасть ротора; на фиг.5 - сечение А-А на фиг. 4; на фиг.6 - смеситель, вид сбоку с частичным вырезом; на фиг. 7 - то же, аксонометрия.

Смеситель-эмульсатор состоит из цилиндрического корпуса 1, вала 2, установленного по оси корпуса, многолопастного ротора 3, размещенного на валу 2, радиально закрепленных на роторе лопастей 4, перфорированного диска 5, установленного в корпусе за ротором по ходу движения жидкости, патрубков ввода 6 и вывода 7 жидкости и привода 8.

Смеситель-эмульсатор снабжен улиткообразными камерами 9 и 10, расположенными на входе и выходе устройства и соединенными патрубками ввода 6 и вывода 7 жидкости, при этом лопасти ротора выполнены с серповидными на периферии участками 11, переходящими в плоские участки 12, расположенные у ротора и параллельные его продольной оси. Диаметр отверстий 13 в диске 5 увеличивается по его направлению от оси корпуса к его периферии.

Смеситель-эмульсатор работает следующим образом. Поток жидкости под давлением от постороннего источника подается во входную камеру 9, в которой, получая вращательное движение и закручиваясь на выходе из нее, поток вступает во взаимодействие с ротором 3, участки 12 лопастей ротора 3 вызывают турбулизацию потока и изменение направления его движения на противоположное. Механические примеси разбиваются сильно турбулизированным потоком жидкости, создаваемым на начальном участке 12 вращающихся лопастей 4 ротора и многократным изменением направления его движения. Серповидные участки 11 ротора 3 закручивают поток по винновой траектории, создают подпор потоку и отбрасывают его к диску 5 с многорядовым расположением отверстий 13, число и диаметр которых при удалении от оси аппарата к периферии возрастает. Проходя через диск 5 с отверстиями, поток выпрямляется с одновременным делением на большое количество струй, которые подаются в камере 10, выполненной в виде улитки. В выходной камере 10 поток закручивается по винтообразной траектории, что обеспечивает дополнительное механическое воздействие на него.

Для дальнейшего повышения эффективности смешения потока смеситель может иметь несколько последовательно установленных камер, в которых улиткообразный выход предыдущей камеры является входом последующей камеры, при этом поток жидкости подвергается многократному воздействию ударно-срезывающего эффекта для улучшения структуры и однородности потока.

Известно, что для создания гомогенной (однородной) жидкой среды двух взаимо-нерастворимых жидкостей, необходимо увеличить поверхность контакта сред, которую можно создать за счет турбулизации потока, ударного воздействия, резкого снижения и повышения давления. В прототипах это явление недостаточно реализовано.

Оригинальность предлагаемого изобретения заключается в интенсификации процесса смешения и повышения качества готового продукта за счет увеличения поверхности контакта смешиваемых компонентов, для чего смеситель-эмульсатор снабжен улиткообразными камерами, расположенными на входе и выходе смесителя эмульсатора и соединенными с патрубками ввода и вывода жидкости, при этом лопасти ротора выполнены с серповидными на периферии участками, переходящими в плоские участки, расположенные у ротора и параллельные его продольной оси, а диаметр отверстий в диске увеличивается по направлению от оси корпуса к его периферии.

Смеситель-эмульсатор, содержащий цилиндрический корпус, вал, установленный по оси корпуса, многолопастный ротор, размещенный на валу, радиально закрепленные на роторе лопасти, перфорированный диск, установленный в корпусе за ротором по ходу движения жидкости, патрубки ввода и вывода жидкости и привод, соединенный с валом, отличающийся тем, что он снабжен улиткообразными камерами, расположенными на входе и выходе смесителя-эмульсатора и соединенными с патрубками ввода и вывода жидкости, при этом лопасти ротора выполнены с серповидными на периферии участками, переходящими в плоские участки, расположенные у ротора и параллельные его продольной оси, а диаметр отверстий в диске увеличивается по направлению от оси корпуса к его периферии.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к перемешивающим устройствам. Устройство включает корпус с загрузочным люком и разгрузочным патрубком, винтовой шнек и узел смешения материала, состоящего из разных компонентов, выполненный в виде чередующихся, установленных коаксиально друг в друге, вращающихся и неподвижных стаканов, открытый торец каждого последующего из которых обращен ко дну предыдущего и расположен с образованием зазора.

Изобретение относится к устройствам для диспергирования, гомогенизации и перемешивания двух взаимно нерастворимых жидкостей, которое совмещает функции диспергатора, гомогенизатора, насоса и дозатора, что позволяет использовать его для приготовления водно-топливной эмульсии.

Изобретение относится к измельчению и смешиванию материалов и может быть использовано для приготовления кормов. .

Изобретение относится к конструкции смесителей для перемешивания консистентных масс и может быть использовано в химической, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к измельчению материалов и может быть использовано в процессах диспергирования гетерогенных и гомогенных суспензий, в процессах дробления и активации различных материалов в жидкой среде, а также для нагрева жидкостей.

Изобретение относится к области топливной энергетики, в частности к способам получения топлива на основе угля и воды с добавлением других компонентов, пригодного для прямого сжигания в котлах, печах, различных энергетических установках, пригодного для трубопроводной транспортировки, предназначенного для замены сухого угля и мазута на топливопотребляющих объектах.

Изобретение относится к химическому машиностроению и может быть использовано для проведения процессов смешивания, эмульгирования, суспендирования и других физико-химических процессов в системах "жидкость-газ", "жидкость-жидкость" и "жидкость-твердое тело".

Изобретение относится к смесителям с вращающимися перемешивающими устройствами в неподвижных резервуарах и может быть использовано для растворения, эмульгирования, диспергирования и измельчения различных материалов, находящихся в виде гомогенных и гетерогенных суспензий.

Настоящее изобретение относится к улавливающему устройству, которое улавливает порошкообразный добавляемый агент, выталкиваемый из напорного пластикатора закрытого типа для пластикации пластицируемого материала с высокой вязкостью, такого как каучук, пластик и керамика, и способу улавливания порошкообразного добавляемого агента, используя улавливающее устройство.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для переработки органического сырья. Установка включает систему подачи исходного сырья (1), анаэробный биореактор (2), нагреватель биомассы, систему отвода биогаза (3), систему удаления биомассы (7), систему управления технологическим процессом (6).

Изобретение относится к миксеру для приготовления стоматологического материала и может быть использовано в медицине. Миксер (10) для приготовления стоматологического материала содержит смесительный бочонок (17) и смесительный ротор (16), впускные патрубки (13, 14) миксера и выпускной патрубок (15).

Группа изобретений относится к области переработки пастообразных и сухих сыпучих материалов и может быть использована в химической, пищевой, фармацевтической промышленности.

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Способ получения сферического пороха включает перемешивание компонентов в реакторе, приготовление порохового лака в этилацетате, диспергирование в присутствии клея и отгонку растворителя, при этом диспергирование порохового лака проводят в реакторе объемом 6,5 м3 лопастными мешалками с переменным углом наклона, установленными в нижней консольной части вала в 3-4 ряда под углом 90° относительно предшествующей лопасти.

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Способ получения СФП, включает перемешивание компонентов в реакторе, приготовление порохового лака в этилацетате, диспергирование в присутствии клея и отгонку этилацетата, при этом диспергирование порохового лака в реакторе проводят лопастными мешалками с диаметром 0,7-08 от внутреннего диаметра реактора, установленными на валу реактора в 3-4 ряда под углом наклона 90° относительно расположения предшествующей лопасти, ширина лопасти 0,07-0,12 от диаметра мешалки, толщина лопасти 0,007-0,008 от диаметра мешалки и переменным углом наклона лопасти относительно горизонтальной плоскости в шести равномерно распределенных точках по длине лопасти, начиная от ступицы мешалки.

Изобретение относится к области переработки сыпучих материалов для использования в химической, строительной, пищевой, фармацевтической промышленности и касается способа приготовления смеси сыпучих материалов и смесителя для его осуществления.

Изобретение относится к смесителю для бетона и аналогичных смесей и может использоваться в различных отраслях. .

Изобретение относится к смесителю для бетона и аналогичных смесей и может использоваться в различных отраслях промышленности. .

Изобретение относится к технологии приготовления смеси из партий сыпучего сырья и предназначено для использования в отрасли хлебопродуктов в технологическом процессе производства многокомпонентных гомогенных помольных партий и смесей зерна для переработки на мукомольных предприятиях.

Изобретение относится к промышленным процессам, направленным на дробление больших глобул жира в жировой эмульсии, например, в молоке, на глобулы меньшего размера и, тем самым, на стабилизацию жировой эмульсии.

Изобретение относится к смесителям и может быть использовано для приготовления эмульсий и суспензий для сжигания в топках энергетических установок, а также в химической технологии. Смеситель-эмульсатор снабжен улиткообразными камерами, расположенными на входе и выходе устройства и соединенными патрубками ввода и вывода жидкости, при этом лопасти ротора выполнены с серповидными на периферии участками, переходящими в плоские участки, расположенные у ротора и параллельные его продольной оси. Диаметр отверстий в дисках увеличивается по направлению от оси корпуса к его периферии. Техническим результатом изобретения является интенсификация процесса и повышение качества готового продукта за счет увеличения поверхности контакта смешиваемых компонентов. 7 ил.

Наверх