Мешалка

Авторы патента:

B01F7/16 - с мешалками, вращающимися вокруг вертикальной оси

Владельцы патента RU 2626201:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУВО "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. Мешалка содержит приводной вертикальный вал, ротор с радиальными спицами, на концах которых закреплены парами друг в друге конфузоры, выполненные в виде прямых круговых полых усеченных конусов, обращенных большими основаниями в сторону вращения. Внутренние конфузоры изготовлены по высоте в 1,3 раза больше высоты наружных конфузоров, конфузоры установлены друг в друге несоосно и меньшими основаниями в одной плоскости, свободные сечения больших оснований внутренних конфузоров и свободные кольцевые зазоры между коническими поверхностями внутренних конфузоров и большими основаниями внешних конфузоров выполнены равными по площади. Изобретение обеспечивает большие скорости результирующего потока жидкости на выходе из конфузоров. 2 ил.

Известны мешалки ViscoJet(ООО «ЕТ-Сервис» www.viscojet.ru), содержащие приводной вертикальный вал, ротор с радиальными спицами, на концах которых закреплены конфузоры, выполненные в виде прямых круговых полых усеченных конусов, обращенных большими основаниями в сторону вращения. Основными недостатком таких мешалок является то, что они не обеспечивают достаточно полного перемешивания во всем объеме аппарата.

Известно перемешивающее устройство (Патент РФ №2396108, 2010, C1), содержащее приводной вертикальный вал, ротор с радиальными спицами, на концах которых закреплены конфузоры, выполненные в виде прямых круговых полых усеченных конусов, обращенных большими основаниями в сторону вращения. Основным недостатком данного перемешивающего устройства является низкая эффективность перемешивания.

Наиболее близким по конструктивному исполнению к предлагаемому изобретению является мешалка (Патент РФ №2578156, 2016, C1), прототип, содержащая приводной вертикальный вал, ротор с радиальными спицами, на концах которых закреплены парами друг в друге конфузоры, выполненные в виде прямых круговых полых усеченных конусов, обращенных большими основаниями в сторону вращения. К основным недостаткам мешалки можно отнести однородность осесимметричных потоков жидкости, соосно истекающих из закрепленных друг в друге конфузоров.

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

Решение указанной задачи достигается тем, что внутренние конфузоры изготовлены по высоте в 1,3 раза больше высоты наружных конфузоров, конфузоры установлены друг в друге несоосно и меньшими основаниями в одной плоскости, свободные сечения больших оснований внутренних конфузоров и свободные кольцевые зазоры между коническими поверхностями внутренних конфузоров и большими основаниями внешних конфузоров выполнены равными по площади.

На фиг. 1 изображена мешалка, общий вид; на фиг. 2 - несоосная установка конфузоров мешалки.

Мешалка содержит приводной вертикальный вал 1 ротор с радиальными спицами 2, на концах которых закреплены парами друг в друге внутренние 3 и внешние 4 конфузоры, выполненные в виде прямых круговых полых усеченных конусов, обращенных большими основаниями в сторону вращения. Внутренние конфузоры 3 изготовлены по высоте в 1,3 раза больше высоты наружных конфузоров 4. Конфузоры 3, 4 установлены друг в друге несоосно, меньшими основаниями в одной плоскости и соединены между собой ребрами 5. Свободные сечения больших оснований внутренних конфузоров 3 и свободные кольцевые зазоры между коническими поверхностями внутренних конфузоров и большими основаниями внешних конфузоров 4 выполнены равными по площади.

Мешалка работает следующим образом.

Компоненты смеси загружаются в корпус аппарата. При вращении ротора мешалки конфузоры 3, 4 подхватывают жидкость. На выходе из них скорость потоков движения жидкости многократно возрастает и они ударяются между собой и о жидкость, находящуюся вне рабочего органа ротора. 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.

С целью уменьшения гидравлических сопротивлений конфузоров мешалки они изготовлены разной высоты и установлены друг в друге несоосно. Опытным путем установлено, что рациональным является соотношение высот внутренних и внешних конфузоров 1,3:1.

Несоосное размещение конфузоров друг в друге и установка меньших оснований конфузоров в одной плоскости повышает эффективность процессов перемешивания и диспергирования путем несимметричного движения потоков жидкости на выходе из конфузоров. Кроме того, такая компоновка конфузоров позволяет обеспечить необходимое направление движения потоков смеси в корпусе аппарата. В данном случае отклонение результирующего потока жидкости осуществляется в противоположную сторону смещению внутреннего конфузора относительно оси симметрии внешнего.

Равными по площади свободными сечениями на входе жидкости во внутренний и внешний конфузоры обеспечиваются большие скорости результирующего потока жидкости на выходе из конфузоров.

Мешалка, содержащая приводной вертикальный вал, ротор с радиальными спицами, на концах которых закреплены парами друг в друге конфузоры, выполненные в виде прямых круговых полых усеченных конусов, обращенных большими основаниями в сторону вращения, отличающаяся тем, что внутренние конфузоры изготовлены по высоте в 1,3 раза больше высоты наружных конфузоров, конфузоры установлены друг в друге несоосно и меньшими основаниями в одной плоскости, свободные сечения больших оснований внутренних конфузоров и свободные кольцевые зазоры между коническими поверхностями внутренних конфузоров и большими основаниями внешних конфузоров выполнены равными по площади.

Изобретение относится к технологии производства многокомпонентных смесей и может быть использовано в химической, фармацевтической, лакокрасочной и других отраслях промышленности при получении и анализе степени однородности, как готовой многокомпонентной композиции, так и ее полуфабрикатов.

Шнековый смеситель сыпучих материалов // 2616709

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для смешивания сыпучих материалов шнеком. Шнековый смеситель состоит из бункера цилиндро-конической формы, двухзаходного шнека и охватывающего его кожуха с рассеивателем, загрузочного приемника и разгрузочного клапана.

Секционный смеситель проточного типа // 2616664

Изобретение относится к устройству для смешивания жидкостей и может быть использовано в химической, пищевой нефтехимической и других отраслях промышленности для последовательного смешивания двух и более жидкостей в непрерывном потоке.

Двухъярусная пропеллерная мешалка // 2615395

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.

Устройство для приготовления топочной жидкости // 2613957

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.

Смеситель микродобавок // 2612940

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.

Способ и устройство смесителя // 2604628

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.

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.

Смеситель-диспергатор // 2584740

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

Устройство для приготовления поризованной смеси // 2626202

Изобретение относится к кавитационным смесителям, предназначенным для проведения различных тепло- и массообменных процессов в жидких и газообразных средах в химической технологии, производстве строительных материалов, в которых требуется создание однородного поля концентраций и температур во всем объеме перемешиваемой среды при рациональных затратах мощности. Устройство для приготовления поризованной смеси включает смесительную емкость, вертикальный приводной вал с закрепленными на нем радиальными кронштейнами, на концах которых установлены полые клиновидные лопасти с соплами, лопасти ориентированы острием по направлению вращения приводного вала, внутренние полости лопастей соединены с источником газа. Клиновидные лопасти изготовлены из полых конусов с соплами в виде диффузоров. Сопла размещены в основаниях полых конусов. Снаружи конусов в головной их части коаксиально установлены цилиндрические направляющие, цилиндрические направляющие выполнены диаметром, меньшим, чем диаметр оснований конусов. Внутренние полости конусов соединены с источником газа с помощью полых радиальных кронштейнов и полого вертикального приводного вала. Стенки цилиндрических направляющих могут быть изготовлены в головной части лопастей сплошными, в задней части перфорированными. Перфорированные части цилиндрических направляющих могут быть выполнены из витых цилиндрических пружин или из многовитковых цилиндрических волновых пружин. К задним частям цилиндрических направляющих могут быть соосно присоединены полые торообразные камеры, по периметру торообразных камер со стороны наружных поверхностей полых конусов выполнены кольцевые отверстия конической формы, внутренние объемы торообразных камер соединены через полые радиальные кронштейны с источником газа. Изобретение обеспечивает повышение эффективности процессов перемешивания и диспергирования жидких материалов в производствах малой тоннажности. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Мешалка // 2626210

Изобретение относится к устройствам, 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 вал, ротор, радиальные спицы, на концах которых закреплены конфузоры с входными расширяющимися отверстиями, обращенными в сторону вращения. Конфузоры и радиальные спицы выполнены в виде соединенных между собой ножничных механизмов типа ромб. Ротор установлен коаксиально валу с возможностью возвратно-поступательного движения в осевом направлении. Внутренние концы элементов ножничных механизмов смонтированы с помощью цилиндрических шарниров на валу и роторе. Нижние концы элементов ножничных механизмов смонтированы на валу, верхние концы элементов ножничных механизмов смонтированы на роторе. Оси цилиндрических шарниров, соединяющих элементы ножничных механизмов, установлены поперек длин элементов вдоль сторон их наибольшей ширины и в плоскостях, перпендикулярных оси вала. Изобретение обеспечивает повышение эффективности процессов перемешивания и диспергирования жидких материалов. 3 ил.

Мешалка для вязких жидкостей // 2633586

Изобретение относится к аппаратам с мешалкой для вязких жидкостей, используемых в строительной, сельскохозяйственной, химической и других отраслях народного хозяйства. Мешалка содержит корпус с крышкой, привод, два рабочих вала, шарнирно соединенных с двумя кривошипами, один из которых закреплен на валу привода, а другой шарнирно - на стенке корпуса и закрепленными на валах и кривошипов лопастями. Рабочие валы и кривошипы имеют особое расположение геометрических осей шарниров и кратчайшие расстояния между ними. Так, ведущий кривошип имеет угол α1 скрещивания и кратчайшее расстояние , ведомый кривошип - угол α4=180°-α5 и расстояние , первый рабочий вал - угол α2=180° и расстояние , второй рабочий вал - угол α3=α1, расстояние , угол α5>α1 между валами вращения кривошипов, расстояние между ними , взаимосвязь между параметрами кривошипов - . При таком конструктивном исполнении мешалка обеспечивает интенсификацию процесса перемешивания объемным воздействием лопастей и дополнительным инерционным силовым воздействием на жидкость. Технический результат изобретения - значительное повышение однородности смеси и повышение производительности перемешивания. 1 ил.

Смеситель для жидких и вязких материалов // 2645521

Изобретение относится к устройству для смешивания жидких и вязких материалов и может найти применение в химической, пищевой, фармацевтической, строительной и других отраслях промышленности. Смеситель для жидких и вязких материалов содержит цилиндрический неподвижный корпус в виде стакана, с размещенным внутри него перемешивающим устройством с валом и приводом вращения, и крышку. Вал выполнен с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движения, жестко прикреплен к поршню и центрируется подшипником скольжения, установленным в крышке. Поверхность дна стакана выполнена волнистой в виде исходящих из центра лучей из ребер, а нижняя поверхность поршня копирует волнистую поверхность дна стакана, с возможностью совмещения и перекрытия рельефа поверхностей поршня и дна стакана, обеспечивающим перетирание компонентов смеси жидких и вязких материалов. Техническим результатом изобретения является повышение производительности и качества получаемых смесей. 1 ил.