CS242428B1 - Zařízení pro míchání kapalin, suspenzí nebo disperzí s axiálním pulzačním pohybem michadla - Google Patents

Abstract

fiešení se týká chemického a potravinářského oboru a řeší způsob intenzivního míchání vsádky pomocí diskových dutých a plných míchadel, umístěných na hřídeli, konající axiální pulzační pohyb s intenzivním přenosem tepla nebo chladu do zpracovávané vsádky. Dutiny michadla se využívá pro instalaci elektrického topného tělíska nebo pro cirkulaci chladonosného nebo teplonosfcého média, jež je přiváděno a ovládáno dutým hřídelem. Zařízení podle vynálezu se dá použít pro tepelné zpracování vysokoviskózních medií nebo pro tejiperaci kultivačních médií, dále při požadavku na rychlé tepelné zpracování vsádky.

Description

Vynález se týká zařízení pro míchání kapalin, suspenzí nebo disperzí s axiálním pulzačním pohybem míchadla a a intenzivním přenosem tepla do vsádky.. U dosud známých zařízení pro míchání vsád ky se přestup tepla nebo chladu převážně uskutečňuje pomocí dvojitého pláště nádoby, kterým proudí teplonosné nebo chladonosné medium, parními smyčkami, topnými nebo chladicími hady, popř.

přímým ohřevem nádoby pomocí otevřeného plamene, nebo jiného tepelného zdroje. Jsou také známa zařízení pro míchání vsádky s ro tačním dutým hřídelem, na němž jsou umístněna dutá ramena, jimiž se do vsádky přivádí nebo odvádí tepelná energie.

Nevýhody těchto systému spočívají v tom, že např# při použití duplikátoru se získá poměrně malá teplosměnná plocha, při jejímž zvětšování vzrůstají investiční náklady, parní smyčky a topné ha dy jsou obtížně čistitelné a při použití otevřeného plamene může dojít k lokálnímu přehřátí vsádky a tím k jejímu možnému znehodnocení. U zařízení s rotačním dutým hřídelem a dutým ramenem je komplikovaný přívod teplonosného nebo chladonosného media. Další nevýhodou těchto zařízení jsou značné střižné síly, které vzniká jí na obvodě rotačních mích^del a mohou poškozovat vsádku.

Uvedené nevýhody řeší zařízení pro míchání kapalin, suspenzí nebo disperzí s axiálním pulzačním pohybem mích. adla β a intenzivním přenosem tepla do vsádky podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na dutém hřídeli, spojeném s mechanismem pro

242 428

- 2 vyvozování axiálního pulzačního pohybu, je umístněno alespoň jedno duté diskové míchadlo a alespoň jedno plné diskové míohadlo·

V dutém míchadle je buď uložené elektrické topné tělísko, spojené vodiči se zdrojem elektrické energie, nebo jím proudí teplonosné nebo chladnonosné medium.

Výhodou zařízení pro míchání kapalin, suspenzí nebo disperzí s axiálním pulzačním pohybem míchadla a s intenzivním přenosem tepla do všádky podle vynálezu je skutečnost, že tímto uspořádáním se podstatně zvýší teplosměnná nebo chladosměnná plocha a míchaná .kapalina, suspenze nebo disperze proudí podle teplosměnné plochy značnou rychlostí, čímž se příznivě ovlivňuje rychlost přestupu tepla. Další výhodou uvedeného zařízení podle vynálezu je snížení ztrát tepla, vzniklých sáláním, a možnost tepelně zpracovávat vysokoviskózní vsádky.

Příklad provedení zařízení pro míchání kapalin, suspenzí nebo disperzí s axiálním pulzačním pohybem míchadla a s intenzivním přenosem tepla do vsádky podle vynálezu je znázorněn na připojeném výkresu. Obrázek představuje osový řez zařízení se třemi dutými diskovými míchadly, opatřenými elektrickými topnými tělísky, a dvěmi plnými diskovými míchadly, opatřenými ledvinkovými výřezy.

K nádobě £ pro vsádku 2 je připevněno pomocí šroubů £ víko 2· Otvorem ve víku 2 Ó^e veden dutý hřídel 2» těsněný proti víku 2 těsnícím elementem 6. Horní část dutého hřídele 2 Ú® spojena s kulisovým mechanismem 2 P^ro vyvozování axiálního pulzačního pohybu. Na spodní část dutého hřídele 2 j^s°u umístněna tři dutá disková míchadla 8 a dvě plná disková míchadla 2 ³ ledvinkovými výřezy 10 tak, že vždy jedno plné diskové míchadlo 2 je umístněno mezi dvěma dutými diskovými míchadly 8. V dutých míchadlech 8 jsou umístněny elektrické topné spirály 11. spojené vodiči 12 se zdrojem?elektrické ener gie.

242 428 ~ 3 Vodiče 12 procházejí dutým hřídelem £. Dolní část nádoby £ je opatřena dvojitým pláštěm 14 pro přívod 15 a odvod 16 teplonosného media, dále armaturou 17 pro přívod upraveného vzduehu a dispergátorem 18» Víko £ je opatřeno odváděoím potrubím 19 pro odvod vzduchu,

Do nádoby £ přivedená vsádka 2 je ohřívaná pomocí elektrických topných spirál 11 a teplonosným mediem, proudícím dvojitým pláštěm u. Při tepelném zpracování vsádky 2 probíhá současně její provzduš nování vzduchem, přiváděným armaturou 17 a rozptylovaným dispergátorem 18, Pro odvod vzduchu a dalších plynů slouží odváděči potrubí 12*

Kombinací dutých diskových míchadel 8 a plných míchadel £ při axiálním pulzačním pohybu dutého hřídele £ s amplitudou 100 mm a frekvencí 1 Hz dochází k intenzivnímu promíchávání vsádky 2 v celém objemu nádoby £ při velmi rychlém ohřevu vsádky 2 na požadovanou teplotu. Axiální pulzační pohyb dutého hřídele £ je odvozen od pohybu kulisového mechanismu £.

Počet dutých diskových míchadel 8 a plných diskových míchadel £, jejich rozměry a umístnění na dutém hřídeli £ je dán geometrií míchacího systému a druhem a viskozitou zpracovávané vsádky 2, Rovněž tvar a velikost výřezů 10 v plných diskových míchadlech £ jsou závislé na těchto parametrech.

Pro vyvození axiálního pulzačního pohybu dutého hřídele £ je mož no použít náhon mechanický, např, vačkový, klikový, kulisový, dále hydraulický, pneumatický nebo elektrický,

V některých případech lze u nádoby £ vypustit dvojitý plást 14. vsádka 2 je tepelně zpracovávána pouze pomocí elektrických topných spirál 11» Toto uspořádání je pak výhodné z hlediska snížení tepel ných ztrát sáláním a též odpadá nutnost instalace temperačního okruhu.

- 4 242 428

Dutých diskových míchadel 8 lze při jiném způsobu tepelného zpracování vsádky 2 použít pro cirkulaci teplonosného nebo chladonosného media, přiváděného dutým hřídelem 2· tomto způsobu lze použít uspořádání, kdy dutý hřídel 2 prochází víkem 2 a spodní částí nádoby 1_, přijLčemž jeden jeho konec slouží pro přívod a druhý konec pro odvod teplonosného media.

Zařízení pro míchání kapalin, suspenzí nebo disperzí s axiálním pulzačním pohybem míchadla a s intenzivním přenosem tepla do váádky podle vynálezu je možno použít v dávkovém, seraikontinuálním a kontinuálně pracujícím systému. S výhodou jej lze použít pro fermentační zařízení.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zařízení pro míchání kapalin, suspenzí nebo disperzí s axiálním pulzačním pohybem míchadla a s intenzivním přenosem tepla do vsádky vyznačené tím, že sestává z duté hřídele (5), spojené s mechanismem (7) pro vyvozování axiálního pulzačního pohybu, přičemž na hřídeli (5) je umístěno alespoň jedno duté diskové míchadlo (8) a alespoň jedno plné diskové míchadlo (9).
2. 2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že v dutých míchadlech (8) jsou uložena elektrická topná tělíska (11), připojená na zdroj elektrické energie (13).
3. 3. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že dutá míchadla (8) jsou spojena se zdrojem teplonosného nebo chladonosného média.