Устройство для приготовления поризованной смеси

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.

 

Изобретение относится к кавитационным смесителям, предназначенным для проведения различных тепло- и массообменных процессов в жидких и газообразных средах для малотоннажных производств химической технологии, строительных материалов, в которых требуется создание однородного поля концентраций и температур во всем объеме перемешиваемой среды при рациональных затратах мощности.

Известен кавитационный смеситель (авторское свидетельство СССР №1426628, 1986, В01F 7/16), включающий смесительную емкость, приводной вал с закрепленными на нем радиальными кронштейнами, на концах которых установлены лопасти в виде тел вращения с соплами, лопасти ориентированы по направлению вращения приводного вала. Основным недостатком такого кавитационного смесителя является то, что он достаточно сложен в конструктивном исполнении.

Известен струйный аппарат (авторское свидетельство СССР №386651, 1973, В01F 5/04), включающий полую смесительную емкость в виде торообразной камеры с соплами, внутренний объем торообразной камеры соединен через одно из сопел с источником газа. Основным недостатком данного перемешивающего устройства является низкая эффективность перемешивания.

Наиболее близкими к предлагаемому изобретению являются способ приготовления поризованной строительной смеси и устройство для его осуществления (варианты) (патент РФ №2081099 С1, 1998, прототип), включающее 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. К основным недостаткам (и достоинствам) данного устройства можно отнести то, что оно предназначено и эффективно только для непрерывного производства легких пористых бетонов большой единичной мощности. Для создания гибких быстро переналаживаемых производств с широкой номенклатурой продуктов использование устройства не является целесообразным.

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

Решение указанной задачи достигается тем, что 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. В устройстве по п. 1 стенки цилиндрических направляющих могут быть изготовлены в головной части лопастей сплошными, в задней части перфорированными. В устройстве по п. 1, 2 перфорированные части цилиндрических направляющих могут быть выполнены из витых цилиндрических пружин или из многовитковых цилиндрических волновых пружин.

В устройстве для приготовления поризованной смеси по п. 1 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.

На фиг. 1 изображено устройство для приготовления поризованной смеси, общий вид; на фиг. 2 - лопасть, изготовленная из полого конуса и цилиндрической направляющей; на фиг. 3 - перфорированная часть цилиндрической направляющей, выполненная из витой цилиндрической пружины; на фиг. 4 - цилиндрическая направляющая с соосно присоединенной полой торообразной камерой.

Заявляемое устройство для приготовления поризованной смеси включает смесительную емкость (не показана), полый вертикальный приводной вал 1 с закрепленными на нем полыми радиальными кронштейнами 2, на концах которых установлены лопасти с соплами, изготовленные из полых конусов 3 и цилиндрических направляющих 4. Лопасти ориентированы острием по направлению вращения приводного вала. Внутренние полости лопастей соединены с помощью продольных отверстий 5 в кронштейнах 2 и отверстия 6 в приводном вале 1 с источником газа. Сопла выполнены в виде диффузоров (на фиг. 1, 2 сопла образованы внутренними поверхностями полых конусов 3). Цилиндрические направляющие 4 выполнены диаметром, меньшим, чем диаметр оснований конусов. Стенки цилиндрических направляющих 4 могут быть изготовлены полностью сплошными (как на фиг. 1, 2) или в головой части без отверстий, а в задней по ходу движения части перфорированными. Перфорации могут быть изготовлены в виде радиальных отверстий (не показаны), а также из витых цилиндрических пружин 7 (фиг. 3) или из многовитковых цилиндрических волновых пружин (не показаны). К задним частям цилиндрических направляющих 4 могут быть соосно присоединены полые торообразные камеры 8. По периметру торообразных камер 8 со стороны наружных поверхностей полых конусов 3 выполнены кольцевые отверстия 9 конической формы. Внутренние объемы торообразных камер 9 соединены через отверстия 10 в полых радиальных кронштейнах 2 с источником газа.

Устройство для приготовления поризованной смеси работает следующим образом.

Компоненты смеси загружаются в смесительную емкость устройства. При вращении приводного вала 1 лопасти 3 и цилиндрические направляющие 4 подхватывают жидкость. За полыми конусами 3 образуются зоны разряжения, в которые засасывается газ (воздух), поступающий от источника газа через отверстия 5 в кронштейнах 2 и отверстие 6 в приводном вале 1. На выходе из кольцевых зазоров между коническими поверхностями лопастей 3 и внутренними поверхностями цилиндрических направляющих 4 скорость потоков движения жидкости многократно возрастает. Потоки жидкости и газа ударяются между собой и о жидкость, находящуюся вне лопастей устройства. Совокупность таких воздействий (удар, кавитация) на смесь приводит к интенсивному диспергированию и смешению газообразных, жидких и твердых компонентов с образованием гомогенной структуры.

Все варианты конструктивного исполнения устройства работают аналогично и позволяют повысить эффективность процессов перемешивания и диспергирования компонентов как с использованием, так и без использования газообразной фазы, в том числе, когда это возможно, за счет различного конструктивного исполнения цилиндрических направляющих. Предложенные варианты цилиндрических направляющих имеют разные гидравлические сопротивления. Наименьшие гидравлические сопротивления у варианта, выполненного по п. 1, и наибольшие - по п. 5.

Указанные преимущества предлагаемого устройства для приготовления поризованной смеси, по сравнению с известными, обеспечиваются новой совокупностью конструктивных элементов.

Использование лопастей, изготовленных из полых конусов с применением цилиндрических направляющих, позволяет повысить эффективность обработки смеси и ее устойчивое газонасыщение в устройствах малой и средней емкости более чем в три раза даже с использованием жидкостей с кинематической вязкостью более 250 сСт. Это обусловлено более высокими энергией кавитации и удельной площадью сопел по сравнению с прототипом.

Выполнение части цилиндрических направляющих с перфорациями обеспечивает турбулентное течение жидкости начиная с головной части лопастей и расширяет зону активного перемешивания смеси независимо от раскручивания жидкости в смесительной емкости.

Цилиндрические направляющие с полыми торообразными камерами позволяют значительно ускорить газонасыщение смеси из маловязкой жидкости за счет образуемых в камерах кольцевых вихрей.

1. Устройство для приготовления поризованной смеси, включающее 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, отличающееся тем, что 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.

2. Устройство для приготовления поризованной смеси по п. 1, отличающееся тем, что стенки цилиндрических направляющих изготовлены в головной части лопастей сплошными, в задней части перфорированными.

3. Устройство для приготовления поризованной смеси по п. 2, отличающееся тем, что перфорированные части цилиндрических направляющих выполнены из витых цилиндрических пружин.

4. Устройство для приготовления поризованной смеси по п. 2, отличающееся тем, что перфорированные части цилиндрических направляющих выполнены из многовитковых цилиндрических волновых пружин.

5. Устройство для приготовления поризованной смеси по п. 1, отличающееся тем, что к задним частям цилиндрических направляющих 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.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для перемешивания бетонной смеси и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в строительстве и других областях строительной индустрии для производства многокомпонентных смесей.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания бетонной смеси и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в строительстве и других областях строительной индустрии для производства многокомпонентных смесей.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания бетонной смеси и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в строительстве и других областях строительной индустрии для производства многокомпонентных смесей.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания бетонной смеси и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в строительстве и других областях строительной индустрии для производства многокомпонентных смесей.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания бетонной смеси и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в строительстве и других областях строительной индустрии для производства многокомпонентных смесей.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания бетонной смеси и может быть использовано для производства многокомпонентных смесей. Технический результат - качественная интенсификация процесса перемешивания компонентов.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания бетонной смеси и может быть использовано для производства многокомпонентных смесей. Технический результат - обеспечение возможности создания по всему объему камеры смесителя на компоненты бетонной смеси двух различных по частоте вибрационных полей для обеспечения качественной интенсификации процесса перемешивания компонентов в целом.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания бетонной смеси и может быть использовано в строительной индустрии для производства многокомпонентных смесей.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания бетонной смеси и может быть использовано для производства многокомпонентных смесей. Технический результат - интенсификация процесса перемешивания компонентов.

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 // 2626201
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 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.

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.

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.

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 // 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.

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.

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.

Наверх