Устройство для механического перемешивания жидкостей

 

Совхоз Советсммн

Соцмапистмчесмнн

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (51) Дополнительное к авт. свмд-ву

{22)Заявлено 15.04 80 (21)2911359/2326 (И}М. Кл.

В 01 F 7/16 с присоединением заявки М—

Гввудареткиный квинтет

СССР ю делам изабретеинй н открытий

{23) Приоритет

Опубликовано 23.05.82. Бтоллетень М 19

Дата опубликования описания 27.05.82 (53} УДК 66.063 (088.8) В. A. Рукас

l /

Проектно-технопоги ческое бюро Всесоюзного прбмыащенного : -: / объединения по производству товаров бытовой химий "-" --, / (72) Автор.. изобретения (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОГО ПЕРЕМЕШИВАНИЯ

ЖИД КОСТЕЙ

Изобретение относится к перемешнванию и может бын использовано в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой и в других отраслях народного хозяйства, в частности в процессах приготовления жидких н вязких смесей в вертикальных аппаратах с мешалками.

Известны устройства пня механического перемешивання жицкостей и вязких вешеств в вертикальных аппаратах, в которых цля интенсификации процесса в корте пусе смонтированы непопвижные рассекатели или отражатели потока в внпе пластин или стержней $1).

Недостатком этих устройств является

1$ то, что неподвижные рассекатели, способствуя перемешиванию массы только в местах их расположения, не обеспечиваю массообмен по всему сечению потока. При установке рассекатетк.й в виде пластин на тыльной стороне нх осепают вязкие и твердые фракции, вследствие чего нарушается пропорциональность сопержания компонентов н конечном продукте, ухудшается его качество.

Наиболее близким по технической сушности к изобретению является устройство пля механического перемешивания жидкостей, содержащее вертикальный корпус с осевой мешалкой и рассекателем, неподвижно закрепленным на крышке корпуса 12 ).

Недостатки известного устройства состоят в том, что неподвижный рвссекатель потока создает локальные завихрения в массе только за счет парусности и обеспечивает массообмен только в занимаемой им зоне, не возбуждая при этом в окружном потоке вторичных циркуляций (ради альных, осевых потоков и др.), не спссоб ствует массообмену по всем сс"." пю погока, вслецствие чего увеличивается время перемешивания, энерго- и трудоемкость процесса. Кинетическая энергия окружного потока не используется цля активного воздействия нв процесс перемешнвания.

929 187

Hemü изобретения - интенсификация процесса перемешивания и повышение его эффективности.

Поставленная цель цостигается тем, что в устройстве для механического пере- Б мешивания жицкостей, содержащем вертикальный корпус с осевой мешалкой и рас«« секатель, неподвижно закрепленный на крышке корпуса, рассекатель снабжен свободно вращающейся крыльчаткой. I0

При этом рассекатель установлен в аппарате с возможностью измерения угла наклона.

Интенсификация процесса перемешивания происходит в резульrare возбуждения 15 дополнительных завихрений и вторичных потоков в перемешиваемой массе.

Повышение эффективности процесса перомешивания заключается в повышении качества готового продукта, так как с 2О помощью вращаюшейся крыльчатки производится перенос массы в радиальном и осевом награвлении, при этом на лопастях не задерживаются никакие компоненты, они смываются набегаюшими окруж- 25 ными потоками. Это позволяет сохранить заданную пропорциональность компонентов в процукте.

На фиг. 1 схематично изображено устройство, общий виц, на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 — крыльчатка, на фиг. 4 — схема взаимоцействиякрыльчатки с перемешиваемой массой.

В вертикальном корпусе 1 установлена осевая машалка 2. Крыльчатка 3, име- 5 ющая возможность свободного вращения, установлена на рассекателе 4-, верхний конец которого неподвижно закреплен в крышке 5 одного из люков корпуса 1. и P — углы между, осью вращения осе- 4й вой мешалки и рассекателем.

Устройство работает слецуюшим образом.

Перемешиваемой массе, загруженной в вертикальный корпус 1, прицается вра- 4> шательное движение с помощью осевой мешалки 2.

Крыльчатка 3 под действием окружного потока массы вращается на рассекателе 4, который неподвижно закреплен на крышке 5.

При вращении крыльчатки 3 ее лопасти захватывают перемешиваемую массу, переносят ее в радиальном направлении относительно оси вращения окружного по- 5 тока, создаваемого осевой мешалкой 2, а при установке рассекатель 4 поц углом к оси вращения потока - и в осевом, а

) также создают завихрения в окружном потоке благодаря наличию парусности конструкции рассекателя. Крыльчатка 3 вращается до тех пор, пока в массе есть окружной поток. Вследствие того, что крыльчатка 3 полностью омывается окружным потоком, на ее плоскостях не зацерживаются компоненты перемешиваемой массы.

При вращении крыльчатки 3 создается эффект шагания ее в окружном потоке.

Поэтому парусность ее уменьшается, а вторичные потоки и турбулентные завихрения, создаваемые ею, устойчивы. Форма, количество и размер лопастей крыльчатки 3 и углы Q и Р опрецеляются по известным законам гидродинамики или подбираются опытным путем в зависимости от конкретных условий (мощность привоца, вязкость и плотность массы, габариты аппарата, тип мешалки и т.п.).

Для создания более устойчивого крутящего момента на крыльчатке, количество лопастей не должно быть менее трех.

Перемешивание-возбуждение в окружном потоке вторичной циркуляции возникает вследствие наличия крутящего момента на крыльчатке, пересекаюшей слои концентрических потоков жицкости. Линейная скорость и энергия отцельных слоев окружного потока, при прочих равных условиях, возрастают по мере удаления их or оси вращения массы. Под действием энергии слоев окружного потока на крыльчатке 3 возникает крутящий момент. При вршцении лопастей крыльчатки 3 вокруг своей оси происходит перенос перемешиваемой массы — возбужцается вторичная циркуляция в пересекаемых крыльчаткой и прилегающих к ней слоях окружного потока. После прохождения крыльчатки 3 в окружном потоке снова формируются параллельные концентрические слои с равными угловыми скоростями, а при встрече их с крыльчаткой процесс перемешивания возобновляе тся э

Ф ормула изобретени я

1. Устройство для механического перемешивания жидкостей, содержащее вертикальный корпус . с осевой мешалкой и и рассекателем, непоцвижно закрепленным на крышке корпуса, о т л и ч а ю ш ее с я тем; что, с целью интенсификации процесса перемешивания и повышения его эффективности, рассекатель снабжен свободно вращающейся крыльчатк ой.

929 187

2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что рассекатель установлен в аппарате с возможностью изменения угла наклона.

Истачйики информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Стренк Ф. Перемешивание аппарата с мешалками. Л. Химия, 1975, с. 4647..2. Патент Великобритании

N 1178017, «л. В 1 С, опублик. 1970.

Составитель Н. Федорова

Редактор В. Иванова Техред А. Бабннец Корректор Ю, Макаренко

Заказ 3355/9 Тираж 621 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, >К-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4