CS234508B1 - Statický mísiě ke zpracování kapalných směsí - Google Patents

Abstract

Vynález se týká statického mísícího zařízení ke kontinuálnímu míchání kapalných směsí polymerů. Podstatou zařízení podle vynálezu je válcovitá mísící komora, do jejíž horní kuželovité se rozšiřující části se přivádí jedna ze složek směsi středem jádra a druhá složka se přivádí na obvod této části. Spodní část komory je střídavě vyplněna kotouči s axiálními vybráními na obvodu a s centrálním axiálním otvorem, mezi oběma typy kotoučů je umístěna vždy vrstva kuliček stejného průměru. Při průtoku směsi zařízením dochází k mnohonásobnému rozdělování a spojování toku a tím k intenzivnímu míchání. Výhodou zařízení je, že je výrobně jednoduché, vysoce účinné a neobsahuje obtížně dostupná místa, z nichž se jen obtížně odstraňují zbytky materiálu.

Description

Vynález se týká statického mísiče ke zpracování polymerních materiálů, na příklad ke kontinuálnímu míchání kapalných směsí oligomerních kaučuků nebo polyuretanů.

Je známa řada konstrukcí statických mísících zařízení, která se odlišují způsobem přenosu tlaku, dobou setrvání materiálu v mísiči, výměnou tepla a v důsledku toho kvalitou míchání. V zásadě lze statické mísiče dělit podle způsobu toku materiálu na zařízení s tokem turbulentním a laminárním.

Při turbulentním míchání se používají různé injektory, vířící ústrojí a další opatření k intenzivnímu příčnému míchání. Mísiče s laminárním' průtokem pracují na principu mnohonásobného dělení a opětného spojování proudů materiálů.

Společným nedostatkem těchto misičů je složitá konstrukce elementů k usměrňování toku a obtížné čištění. Usměrňovači elementy jsou ve většině případů i výrobně náročné a obsahují obtíž ně dostupná místa, jejichž čištění je časově náročné a u nerozpustných reakčních produktů téměř nemožné.

Je popsáno statické mísící zařízení pro viskózni polymery, které se skládá z tělesa s dvojitým pláštěm k zajištění požadovaného tepelného režimu za provozu. V dutině tělesa tohoto zařízení jsou za sebou uspořádány jednak šroubovité tokové kanály, jednak misici sekce ve tvaru rovnoběžných přepážek se vzájemně posunutými radiálními otvory. Přepážky jsou upevněny na jádru umístěném v ose dutiny tělesa.

-3 234 508

Nevýhodou tohoto zařízení je nedostatečná kvalita produkovaných směsí reakčnich složek v různých poměrech a viskositách způsobená malou intenzitou míchání v důsledku toho, že zařízeni neobsahuje prvky zajištující turbulentní tok složek · Dalším nedostatkem je i složitá konstrukce podmíněná značným počtem výrobně komplikovaných elementů umístěných v dutině tělesa. Rovněž při čištění dochází k výše popsaným obtížím.

Účelem vynálezu proto je vyvinout zařízení s vyšší efektivitou a kvalitou procesu míchání při zjednodušení konstrukce a usnadnění čištění·

Účel vynálezu splňuje zařízeni, jehož podstatou je, že v horní válcovité části dutiny tělesa je souose umístěna válcovitá vložka, která s tělesem vytváří kruhovitou mezeru, do níž ústí přívod jedné ze složek směsi a v kuželovitém vybráni ve spodní části vložky je umístěno jádro vytvářející s tímto vybráním kuželovitý kanál, do něhož je středem vložky proveden přívod druhé složky směsi a dále pod jádrem je dutina tělesa vyplněna kotouči o vnějším průměru odpovídajícím vnitřnímu průměru dutiny, které jsou umístěny v určité osové vzdálenosti a jsou střídavě opatřeny axiálními vybráními na obvodu a centrálním axiálním otvorem, přičemž prostory mezi kotouči obou typů jsou zaplněny vždy jednou vrstvou kuliček stejného průměru·

K bližšímu objasnění podstaty vynálezu slouží připojené výkresy, kde obr· 1 představuje podélný osový řez zařízením a obr. 2 a 3 představují příčné řezy oběma typy kotoučů vyplňujících spodní část dutiny tělesa mísiče·

Mísič se skládá z tělesa 1, v jehož horní části je válcovité dutina 2. V dutině 2 je umístěna vložka 6, která s tělesem 1 vytváří kruhovou štěrbinu 3 spojenou hrdlem ⁸ přívodem £ jedné ze složek směsi· Vložka 6 má ve spodní části kuželovité vybrání 2 spojené kanálem 8 še vstupem J druhé složky směsi. V kuželovitém vybrání 2 js souose umístěno jádro 10·

- 4 234 508

Spodní část tělesa 1 s dvojitým pláštěm 11 k vedení topného nebo chladicího média má dutinu vyplněnou kotouči 12.

o průměru odpovídajícím průměru dutiny tělesa 1. Kotouče 12 jsou opatřeny axiálními vybráními 14 na obvodu (obr. 2), kotouče 13 mají středový axiální otvor 15 (obr. 3) Kotoučé 12, 13 jaou umístěny střídavě v určité osové vzdálenosti, prostor mezi nimi je vyplněn vždy vrstvou kuliček 16, jejichž průměr je větší než průměr otvoru 15 a větší než vybrání 14. Ve spodní části tělesa 1 mísiče je odvod 17 zamíchané směsi·

Za provozu mísiče se jedna složka směsi danou objemovou rychlostí přívodem 4 dopravuje do štěrbiny J mezi tělesem 1 a vložkou 6. Druhá složka se rovněž danou objemovou rychlostí vede kanálem 8 do kuželovitého prostoru mezi vybráním 2 vložky 6 a jádrem 10. V tomto prostoru dochází působením turbulence k předběžnému smíchání obou složek. Dále směs postupuje do zóny domíchávání ve spodní části tělesa 1. Zde jsou střídavě umístěny kotouče 12, 13 s obvodovými a středovými axiálními otvory. Prostory mezi kotouči 12, 13 jsou vyplněny vždy jednou vrstvou kuliček 16. Zde nastává domíchávání směsi při opakovaných změnách směru toku od obvodu ke středu a naopak, rozdělování a spojování proudů a při obtékáni kotoučů 12, 13 a kuliček 16.

Seřízením velikosti štěrbiny mezi vybráním 2 ® jádrem 10 lze pro každý typ zpracovávaného materiálu zvolit takový poměr rychlostí přítoku složek, který zajistí jejich předběžné smíchání před vstupem do zóny domíchávání. Požadovaná teplota ve spodní části tělesa 1 mísiče se udržuje průtokem topné kapaliny dvojitým pláštěm 11. Při krátkodobém zastavení zařízení lze do pláště 11 zavést chladicí kapalinu a tím snížit rychlost síťování směsi·

Čištění mísiče podle Vynálezu od reakčních složek je snadné a rychlé, neboť mísící elementy (kotouče a kuličky) mají jednoduché tvary a celé zařízení lze demontovat·

234 508

Popsaný mísič byl použit k míchání kapalného polyuretanu se sílovacím činidlem v poměru 10:1. Bylo zjištěno, že fyzikálně mechanické vlastnosti vulkanizátů ze směsí a tedy kvalita mísícího procesu v podstatné míře závisí na velikosti štěrbiny mezi vybráním vložky 6 a jádrem 10.

V optimálním režimu jsou vlastnosti připravených vulkanizátů shodné s hodnotami dosahovanými při přípravě směsi v rychloběžných míchačkách. Fři malých objemových průtocích se štěrbina změnšuje a naopak. Zmenšení štěrbiny má za důsledek enormní vzrůst tlaku na vstupu méně objemné složky, zvětšení štěrbiny snižuje homogenizační účinnost a vlastnosti vulkanizátů se zhoršují.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   234 508

   Statický mísič ke zpracování kapalných směsí kaučuků a plastů sestávající z tělesa s jádrem opatřeného kanály pro přívod složek směsi a odvod zamíchané směsi a pláštěm k vytápění a chlazení vyznačený tím, že v horní válcovité části dutiny tělesa (1) je souose umístěna válcovitá vložka (6), která s tělesem (1) vytváří kruhovitou mezeru (3), do níž ústí.přívod (4) jedné ze složek směsi a v kuželovitém vybrání (7) ve spodní části vložky (6) je umístěno jádro (10) vytvářející s tímto vybráním kuželovitý kanál do něhož je středem vložky (6) proveden přívodní kanál (8) druhé složky směsi a dále pod jádrem (10) je dutina tělesa (1) vyplněna kotouči (12, 13) o vnějším průměru odpovídajícím vnitřnímu průměru dutiny (1) které jsou umístěny v určité osové vzdálenosti a jsou střídavě opatřeny axiálními vybráními (14) na obvodu a středovým axiálním otvorem (15), při čemž prostory mezi kotouči (12, 13) obou typů jsou zaplněny vždy jednou vrstvou kuliček (16) stejného průměru.