CS223667B1 - Mixing device for varying the parameters of mixing - Google Patents

Description

2 2 3 6 6 7

Vynález rieši miešacie zariadenie vytvo-řené z jedného alebo viacerých miešadiel,pričom každé z miešadiel má individuálněregulovatelné otáčky, ich snímanie a me-ranie krútiaceho momentu na hriadelochmiešadiel.

Mnohé chemické reakcie patria medzitransportně riadené, to znamená, že na cel-ková rýchlosť reakcie značné vplýva trans-port reakčne] látky na miesto priebehu che mickej reakcie. Takéto reakčné pochody súzávislé teda aj od intenzity miešania dané-ho systému, ktoré rýchlosť transportu re-akčnej látky zvyšuje. Pre mnohé systémyje optimálna intenzita miešania presne urče-nou hodnotou, ktorá sa však može vplyvomroznych faktorov meniť. Počet a kvalitafaktorov, ktoré je možné napr. v laborató-riu variabilně meniť závisí od použitého za-riadenia, metody práce a vyhodnoíenia vý-sledkov. Je doležité, aby získané výsledkybolo možné preniesť do praxe.

Doteraz používané miešacie zariadenia bo-lí založené na přenose krútiaceho momen-tu z centrálného elektromotoru na jednotli-vé miešadlá převodovým systémom (ozube-né kolá, řemenice), pričom počet možnýchzmien otáčok bol velmi obmedzený a za-hrnoval velmi malý rozsah. Niektoré druhymiešačiek umožňovali kontinuálnu změnuotáčok, pomocou tyrisíorov, avšak iba sú-časne na všetkých miešadlách, s malýmirozdielmi medzi jednotlivými miešadlami,umožněných použitím prevodoviek. Zásad-ným nedostatkom týchto zariadení bola ne-možnost preniesť podmienky miešania naakékolvek iné zariadenie, vzájomná vazbamedzi jednotlivými miešadlami a tým spo-sobené velké časové i elektrické straty priich použití, nemožnost sledovat priebeh re-akcií pri teplotách nižších ako 10 °C, resp.temperovat reakčné systémy. Přenos výsled-kov z modelových podmienok do praxe pripoužití týchto zariadení bol velmi obmed-zený. Pre výskům, projekciu i prax je urče-nie optimálnych podmienok a vplyvu všet-kých faktorov na pochody prebiehajúce vmiešanom systéme velmi doležité.

Tieto nedostatky rieši miešacie zariade-nie pre menenie parametrov miešania po-dlá vynálezu.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že e-lektrický pohon tvořený elektromotorom jespojený s prevodným systémom, na ktorýje připojená hriadel miešadla. Táto je spo-jená s meracím členom momentov sily, naktorý sú pevne připevněné miešacie lopat-ky. Změnu otáčok elektromotora zabezpe-čuje elektronická regulačná část, ktorá sú-časne dopíňa příkon elektromotora pri ma-lých otáčkách. Vzájomnou vazbou čítača o-táčok a elektronickou reguláciou umožně-ná stabilizácia otáčok s určenou presnos-ťou. V hriadeli miešadla je vložený meracíčlen pre meranie momentov sily na hriade-li miešadla. Informácia zo snímacieho čle- na je spracovaná v elektronickej časti.

Zariadenie umožňuje meniť otáčky vo vo-pred určenom rozmedzí, elektronická Částzabezpečuje ich stabilitu a meranie ich poč-tu za časovú jednotku.

Snímanie momentov sily a meranie poč-tu otáčok miešadla kvantifikuje a zvyšujereprodukovatelnosť tohto činitela a urče-me jeho intenzity. Vzájomná nezávislost'činnosti miešadiel umožňuje sledovat pro-cesy v systéme pri roznych podmienkachsúčasne. Umožní získat charakteristické kon-stanty a sledovať zákonitosti procesov pre-biehajúce v systéme v íaboratórnom měřít-ku a ich přenos na velké zariadenie. Umož-ňuje meniť viac faktorov súčasne v jednot-livých sledovaných systémoch a znížiť prac-nost štúdia týchto procesov, výrazné umož-ní zvýšiť reprodukovatelnosť výsledkov.

Na připojených výkresoch je znázorněnáčinnosť jednotlivých funkčných častí zaria-denia podlá vynálezu. Na obr. 1 je celko-vá schéma miešacieho zariadenia pre me-nenie parametrov miešania, na obr. 2 jeukázaná konštrukčná schéma meraciehočlena pre meranie momentov sily na hria-deloch, na obr. 3 je bloková schéma elek-tronickej časti merania momentov sily, naobr. 4 je bloková schéma regulácie počtuOtáčok a ich meranie.

Krútiaci moment z elektromotora 1 je pře-vodovým systémom 2 přivedený na hriadel3, spojený s miešacími lopatkami 4. Hnacíhriadel je přerušený a v mieste prerušeniaje vradený merací člen 5. Informácia z me-racieho člena 5 sa vyhodnocuje v elektro-nickej časti 6. Snímač 7 otáčok poskytujeinformáciu o počte otáčok na elektromoto-re 1 a po jej spracovaní v elektronickejčasti 8 regulácie, táto priamo ovládá chodelektromotora 1. Na prevodovom systéme 2možno změnou stupňa převodu změnit roz-sah regulácie otáčok. Miešacie lopatky 4sú vložené do miešaného systému 9.

Teleso meracieho člena tvoří horný ko-túč 10, ktorý je pevne spojený s hnacímhriadelom 3. Miešacie lopatky 4 sú pevnespojené so spodným kotúčom 11 a vidlicou12, ktorá je otočné uložená v ložiskách 13a hrotoch 14. Skrutná pružina 15 má jedenkoniec upevněný na kotúči 10 a druhý ko-niec na vidlici 12. Vplyvom zaťažovaciehomomentu sily nastáva vzájomné pootočeniaje úměrný velkosti momentu sily. Velkost1uhlového pootočenia kotúčov 10, 11 je sní-maná fotoelektricky. Informácia o pootoče-ní kotúčov je snímaná fototranzistormi 16,17, pričom světlo z diody 18, 19 prechádzacez kotúče 10, 11, v ktorých sú otvory.Vstupné napatie od fototranzistorov 16, 17sa tvaruje v tvarovačoch 20, 21 a signályz výstupov sa vedú do fázového detektora22, na výstupe ktorého dostáváme pulzy na-pátia o definovanej šírke. Za fázovým de-íektorom 22 je do série zaradený kompará-tor 23 a limitér 24. Oba tieto bloky majú

Claims (3)

1. 6 223667 S za úlohu amplitúdovo ohraničit impulzy zfázového detektora 22. Na vstupe do dolno-priepustného filtra 25 sa získajú pravoúhléimpulzy, ktoré sú limitované zhora a majúkonštantnú amplitúdu. Výsledné napatie samění so šířkou pulzov a je nositelkou infor-mácie, t. ]. je úměrné vzájomnému pooto-čeniu kotúčov 10, 11. Velkost tohto napa-tia sa meria meracím členom 26. Potencio-metrom 27 možno na limitéry 24 nastavitvelkost napaťového zosilnenia a tým i určitkonstantu merania. Nulovanie elektronickejčasti 6 zabezpečuje potenciometer 28 nadolnopriepustnom filtri 25. Regulácia otáčok elektromotora 1 sa pre-vádza v elektronickej časti 8 regulácie. Fo-totranzistor 29 je súčastou snímača 7 otá-čok umiestneného priamo na elektromoto-re 1, ktorého vstupné pulzové napátie saupravuje v tvarovači 30 pre ďalšie spraco-vanie. Tvarovač 30 je vlastně operačný zo-silovač OZ1 zapojený ako komutátor bezhysterézie. Napatie z výstupu tvarovača 30je přivedené do generátora pily 31 a částnapatie je vedená na čítač otáčok 32. Po-tenciometrom 33 sa na komparátore 34 na-staví referenčně napatie, ktoré je porovná-vané s napátím z výstupu generátora pily31 nesúceho informáciu o počte otáčok naelektromotore 1. Na vstupe do dolnopriepust-ného filtra 35 je teda napatie, ktoré sa měnís počtom otáčok a je nositelom informá-cie o požadovanej a skutočnej hodnotě otá-čok na elektromotore 1. Úlohou dolnoprie-pustného filtra 35 je potlačil striedavý prie-beh napatia, pričom na jeho výstupe je za- chovaná informácia o počte otáčok na elek-tromotore 1 a o požadovanej hodnotě otá-čok nastavenej potenciometrom 33 na kom-parátore 34. Výstupný signál z dolnoprie-pustného filtra 35 je v poslednej fáze upra-vený integrátorom 36, před ktorý je zapoje-ný člen spatnej vazby 41 zo sumátora 37.Výsledné napatie je vedené cez diodu 38 afototranzistor výkonového člena 39 na vý-konový člen 40, ktorý priamo ovládá chodelektromotora 1. Použitie miešacieho zariadenia pre me-nenie parametrov miešania je velmi široké.V laboratórnych podmienkach vytvára kva-litativně nové podmienky pre sledovanietransportných reakcií a je teda vhodné prepráce vo výskumných ústavoch. Možnosttransformácie výsledkov umožňuje poskyto-vat doležité informácie pre projekciu prinávrhu chemických reaktorov. Predovšet-kým však miešacie zariadenie umožňujeoptimalizovat technologické procesy priamovo výrobě, využívajúc možnost aplikácievýsledkov získaných v laboratórnych pod-mienkach na technologické zariadenie vovýrobě. Optimalizovat procesy, alebo tech-nologické zariadenia vo výrobě vyžadujeinak spustenie prevádzky a jej dlhodobésledovanie pri roznych podmienkach výro-by. Určenie optimálneho režimu prevádzkyje preto ekonomicky i časovo velmi nároč-né. Ušetří teda vela času, je ekonomickyvýhodné, zníži pracnost, zvyšuje efekty vý-roby, vytvára nové kvalitativně vyššie pod-mienky vo výskume a projekcii. PREDMEI

   1. Zariadenie pre menenie parametrovmiešania vyznačené tým, že pozostáva z e-lektrického pohonu (1) spojeného s převo-dovým systémom (2), na ktorý je připoje-ná hriadel miešadla (3j spojená s meracímčlenom (5) momentov sily, na ktorý sú při-pevněné miešacie lopatky (4) z elektronic-kej časti (6) merania momentov sily, sní-mača otáčok (7) spojeného s elektrickýmpohonom (1) as elektronickou častou (8)regulácie otáčok, ktorá je priamo připoje-ná na elektrický pohon (1).
2. 2. Zariadenie podlá bodu 1, vyznačujúcesa tým, že k regulovanému elektrickému po-honu (lj je sériovo připojený výkonovýčlen (40), a že tento je cez diodu (38J afototranzistor (39) ovládaný elektronickoučastou (6), ktorá pozostáva zo sériovéhozapojenia snímača (7J otáčok, tvarovača (30j, generátora pily (31), komparátora (34) , na ktorý je paralelné připojený po-tenciometer (33), dolnopriepustného filtra (35) , integrátora (36) a sumátora (37), pri-čom na vstupné svorky integrátora (36) jepřipojený člen (41) spatnej vazby.
3. 3. Zariadenie podlá bodov 1 a 2 vyznaču-júce sa tým, že k meraniu momentov silyje zariadenie vybavené snímačom (7), tvo-řeným fototranzistormi (16) a (17), ktorésú paralelné zapojené na tvarovače (20) a(21) a tieto sú sériovo napojené na fázo-vý detektor (22), na ktorý je do série za-pojený komparátor (23) a limitér (24) sparalelné připojeným potenciometrom (27),za ktorým je do série připojený dolnoprie-pustný filter (25), na výstupe ktorého jenapatie, ktoré sa meria meracím členom(26). 3 listy výkresov