Двухъярусная пропеллерная мешалка


 


Владельцы патента RU 2615395:

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

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. Двухъярусная пропеллерная мешалка содержит два яруса наклонных лопастей, закрепленных на отдельных концентричных валах, имеющих автономные приводы вращения. Лопасти обоих ярусов мешалки выполнены из прямоугольных пластин и наклонены в одну сторону, лопасти верхнего и нижнего ярусов мешалки установлены с возможностью вращения в противоположных направлениях. Под лопастями верхнего яруса мешалки и над лопастями нижнего яруса мешалки закреплены примыкающие друг к другу конфузоры прямоугольной формы в сечении, открытые с внешней их стороны, высота боковых сторон конфузоров не превышает высоты наклонной лопасти соответствующего яруса, входные расширяющиеся отверстия конфузоров обращены в сторону вращения лопастей мешалки, лопасти мешалки верхнего и нижнего ярусов установлены с зазором, предотвращающим задевание лопастей, на концах лопастей и перпендикулярно к ним смонтированы плоские ребра в виде прямоугольной трапеции, размером большего основания трапеции, равным двум высотам наклонной лопасти, и высотой трапеции, равной ширине лопасти. Изобретение обеспечивает повышение эффективности процессов перемешивания и диспергирования жидких материалов. 3 ил.

 

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.

Известна мешалка (Патент РФ №2492920, 2013, МПК B01F 7/18), состоящая из двух ярусов наклонных лопастей, закрепленных на валу, имеющем привод вращения. Основным недостатком такой мешалки является низкая эффективность перемешивания и дезагрегирования твердой фазы суспензий.

Известна мешалка (Патент РФ №2396108, 2010, МПК B01F 7/16), содержащая наклонные лопасти, закрепленные на валу, имеющем привод вращения. Лопасти пропеллерной мешалки выполнены из прямоугольных пластин. На концах лопастей закреплены конические конфузоры с входными расширяющимися отверстиями, обращенными в сторону вращения лопастей. Основным недостатком данного перемешивающего устройства является низкая эффективность перемешивания по всему объему аппарата.

Наиболее близким по конструктивному исполнению к предлагаемому изобретению является аппарат для перемешивания маловязких жидкостей (Патент РФ на полезную модель №111025, 2011, МПК B01F 7/16), прототип, содержащий два яруса наклонных лопастей, закрепленных на отдельных концентричных валах, имеющих автономные приводы вращения. К основным недостаткам аппарата можно отнести значительные гидравлические сопротивления и низкую эффективность дезагрегирования твердой фазы перерабатываемых суспензий.

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

Решение указанной задачи достигается тем, что лопасти обоих ярусов мешалки выполнены из прямоугольных пластин и наклонены в одну сторону, лопасти верхнего и нижнего ярусов мешалки установлены с возможностью вращения в противоположных направлениях, под лопастями верхнего яруса мешалки и над лопастями нижнего яруса мешалки закреплены примыкающие друг к другу конфузоры прямоугольной формы в сечении, открытые с внешней их стороны, высота боковых сторон конфузоров не превышает высоты наклонной лопасти соответствующего яруса, входные расширяющиеся отверстия диффузоров-конфузов обращены в сторону вращения лопастей мешалки, лопасти мешалки верхнего и нижнего ярусов установлены с зазором, предотвращающим задевание лопастей, на концах лопастей и перпендикулярно к ним смонтированы плоские ребра в виде прямоугольной трапеции, размером большего основания трапеции, равным двум высотам наклонной лопасти и высотой трапеции, равной ширине лопасти.

На фиг. 1 изображена двухъярусная пропеллерная мешалка, общий вид; на фиг. 2 - вид с торца лопастей мешалки, А; на фиг. 3 - вид конфузоров, установленных на лопасти верхнего яруса мешалки, В.

Двухъярусная пропеллерная мешалка содержит два яруса наклонных лопастей 1, 2, закрепленных на отдельных концентричных валах 3, 4, имеющих автономные приводы вращения (на фиг. не показаны). Лопасти 1, 2 обоих ярусов мешалки выполнены из прямоугольных пластин 5, 6 и наклонены в одну сторону. Лопасти верхнего и нижнего ярусов мешалки установлены с возможностью вращения в противоположных направлениях. Под лопастями 1 верхнего яруса мешалки и над лопастями 2 нижнего яруса мешалки закреплены примыкающие друг к другу конфузоры 7, 8 прямоугольной формы в сечении, которые открыты с внешней от лопастей 1 и 2 стороны. У каждого конфузора полностью или частично отсутствует одна из стенок, примыкающих к зазору (т.е. они представляют открытые каналы прямоугольной формы в сечении), образованному между верхним и нижним ярусами мешалки. Боковые стороны конфузоров 7, 8 верхнего и нижнего ярусов лопастей 1 и 2 установлены между лопастями и нормально к поверхностям лопастей. Оси симметрии конфузоров установлены (в плане) по нормали к радиусам их срединных сечений. Боковые стенки больших сечений конфузоров вплотную примыкают друг к другу. Высота боковых сторон конфузоров не превышает высоты наклонной лопасти соответствующего яруса. Входные расширяющиеся отверстия конфузоров 7, 8 обращены в сторону вращения лопастей мешалки. Лопасти 1, 2 мешалки верхнего и нижнего ярусов целесообразно установить как можно ближе друг к другу, но с зазором, предотвращающим задевание лопастей. На концах лопастей и перпендикулярно к ним смонтированы плоские ребра 9, 10 в виде прямоугольной трапеции. Размер большего основания трапеции, равен двум высотам наклонной лопасти и высотой трапеции, равной ширине лопасти.

Двухъярусная пропеллерная мешалка работает следующим образом.

Компоненты смеси загружаются в корпус аппарата, где установлена мешалка. При вращении валов 3, 4 лопасти 1, 2 и конфузоры 7, 8 мешалки подхватывают и направляют потоки жидкости навстречу друг к другу. При этом скорость потоков движения жидкости многократно возрастает, и они ударяются между собой и о жидкость, находящуюся вне лопастей мешалки. Совокупность таких воздействий (удар, кавитация) на смесь (дисперсию или эмульсию) приводит к интенсивному диспергированию и смешению компонентов с образованием гомогенной структуры.

Указанные преимущества предлагаемой мешалки, по сравнению с известными, обеспечиваются новой совокупностью конструктивных элементов.

Использование трапецеидальных ребер 9, 10 и открытых конфузоров предотвращает отклонение направляемых друг на друга потоков жидкости и значительно увеличивает их радиальные скорости.

Двухъярусная пропеллерная мешалка, содержащая два яруса наклонных лопастей, закрепленных на отдельных концентричных валах, имеющих автономные приводы вращения, отличающаяся тем, что лопасти обоих ярусов мешалки выполнены из прямоугольных пластин и наклонены в одну сторону, лопасти верхнего и нижнего ярусов мешалки установлены с возможностью вращения в противоположных направлениях, под лопастями верхнего яруса мешалки и над лопастями нижнего яруса мешалки закреплены примыкающие друг к другу конфузоры прямоугольной формы в сечении, открытые с внешней их стороны, высота боковых сторон конфузоров не превышает высоты наклонной лопасти соответствующего яруса, входные расширяющиеся отверстия конфузов обращены в сторону вращения лопастей мешалки, лопасти мешалки верхнего и нижнего ярусов установлены с зазором, предотвращающим задевание лопастей, на концах лопастей и перпендикулярно к ним смонтированы плоские ребра в виде прямоугольной трапеции, размером большего основания трапеции, равным двум высотам наклонной лопасти, и высотой трапеции, равной ширине лопасти.



 

Похожие патенты:

Мешалка // 2615380
Изобретение относится к устройствам для перемешивания маловязких суспензий и эмульсий, 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 технологии получения водотопливных эмульсий, используемых в качестве топочной жидкости. Динамическое кавитационное устройство содержит секции, каждая из которых имеет кольцевые роторные и статорные решетки с отверстиями.

Изобретение относится к технике для смешивания микродобавок при приготовлении комбикормов. Смеситель микродобавок содержит раму, на которой установлен корпус, внутри которого закреплены последовательно три цилиндрические емкости, через которые проходит центральный вал с закрепленными на нем мешалками с лопастями, выполненными, например, из прутка круглого, шестигранного или квадратного профиля.

Изобретение относится способу и устройству для управления введением твердых частиц в камеру, содержащую текучую среду под давлением, как, например, в смесителях для перемешивания и перекачивания больших объемов растворов жидкости/песка при операциях внутрискважинного гидравлического разрыва.

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.

Изобретение относится к области химического машиностроения, в частности к устройствам для смешения и диспергирования жидких гетерогенных систем, лакокрасочных материалов, приготовления различных суспензий и эмульсий.

Изобретение относится к способу и устройству для получения продуктов на основе гипса из исходных материалов, содержащих обожженный гипс, и может быть использовано для применения совместно со смесителем для суспензии, который используют при подаче перемешиваемой гипсовой суспензии на производственную линию по изготовлению стеновых плит.

Изобретение относится к устройству для перемешивания жидкого вещества и твердого вещества в виде скапливающихся частиц, содержит бак (200), в котором расположена лопастная мешалка (800), вращающаяся вокруг оси (810), причем мешалка оборудована направляющей поток трубой (210), а бак (200) также содержит статическое препятствие (830), в основном центрованное вокруг упомянутой оси, в продолжении мешалки.

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.

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.
Наверх