CS242428B1

CS242428B1 - Apparatus for mixing liquids, suspensions or dispersions with an axial pulsating motion of the stirrer

Info

Publication number: CS242428B1
Application number: CS845284A
Authority: CS
Inventors: Ladislav Chladek
Original assignee: Ladislav Chladek
Priority date: 1984-07-06
Filing date: 1984-07-06
Publication date: 1986-05-15
Also published as: CS528484A1

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.The solution relates to the chemical and food industry and solves the method of intensive mixing of the batch using disk hollow and solid mixers, placed on the shaft, performing an axial pulsating movement with intensive transfer of heat or cold to the processed batch. The cavity of the mixer is used for the installation of an electric heating element or for the circulation of a cold or heat-bearing medium, which is supplied and controlled by a hollow shaft. The device according to the invention can be used for the heat treatment of high-viscosity media or for the heating of culture media, and also when a rapid heat treatment of the batch is required.

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.The invention relates to a device for mixing liquids, suspensions or dispersions with an axial pulsating movement of a stirrer and for intensive heat transfer to the batch. In the prior art batch mixing apparatus, the heat or cold transfer is predominantly effected by a double jacket of the vessel. , steam loops, heating or cooling coils, resp.

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.direct heating of the vessel by means of an open flame or other heat source. There are also known devices for mixing a batch with a rotating hollow shaft on which hollow arms are placed, by means of which heat energy is supplied to or removed from the batch.

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.The disadvantages of these systems are that, for example, when using a duplicator, a relatively small heat exchange surface is obtained, which increases investment costs, the steam loops and heating elements are difficult to clean and the use of an open flame can result in local overheating of the batch. its possible devaluation. In the case of rotary hollow shaft and hollow arm devices, the supply of heat transfer fluid or cold transfer fluid is complicated. A further disadvantage of these devices is the considerable shearing forces that occur on the periphery of the rotary agitators and can damage the charge.

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 proThese disadvantages are solved by a device for mixing liquids, suspensions or dispersions with axial pulsating movement of the spinal cord. β and by intensive heat transfer to the charge according to the invention, which is based on the fact that on the hollow shaft connected with

242 428242 428

- 2 vyvozování axiálního pulzačního pohybu, je umístněno alespoň jedno duté diskové míchadlo a alespoň jedno plné diskové míohadlo·- 2 inducing axial pulsating motion, at least one hollow disk mixer and at least one full disk mixer is located ·

V dutém míchadle je buď uložené elektrické topné tělísko, spojené vodiči se zdrojem elektrické energie, nebo jím proudí teplonosné nebo chladnonosné medium.In the hollow stirrer, either an electrical heater is placed, connected by conductors to the power source, or a heat-carrying or cold-carrying medium flows through it.

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.An advantage of the mixing device for liquids, suspensions or dispersions with axial pulsating movement of the stirrer and the intense heat transfer to the mixer according to the invention is that this arrangement substantially increases the heat exchange or cooling exchange surface and the stirred liquid, suspension or dispersion thereby favorably affecting the rate of heat transfer. A further advantage of the device according to the invention is the reduction of the heat losses due to radiation and the possibility of heat treating high viscosity batches.

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.An exemplary embodiment of an apparatus for mixing liquids, suspensions or dispersions with an axial pulsating movement of the stirrer and with intense heat transfer to the batch according to the invention is shown in the attached drawing. The figure shows an axial section of the apparatus with three hollow disc stirrers provided with electric heating elements and two full disc stirrers provided with kidney slits.

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.A vessel for a batch £ 2 is bolted £ 2 · lid opening in the lid 2 by ^E guided by the hollow shaft 2 »seal against the cover 2 by a sealing element 6. The upper portion of the hollow shaft 2 connected EITHER contacting the sliding mechanism 2 P ^ro exerting axial pulsation movement. On the bottom portion of the hollow shaft 2 ^with j ° for placement three hollow agitator disc 8 and two full disk agitator 2 ³ ledvinkovými slots 10 so that each one full disk mixer 2 is arranged between two hollow disc mixer 8. The tubes 8 are placed stirrers electric heating coils 11 connected by conductors 12 to a source of electric energy.

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,242 428 ~ 3 The conductors 12 extend through the hollow shaft 6. The lower part of the vessel 8 is provided with a double jacket 14 for the inlet 15 and the outlet 16 of the heat transfer medium, furthermore an armature 17 for the inlet of the conditioned air and a disperser 18.

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*The feed 2 fed into the vessel 2 is heated by means of electric heating coils 11 and a heat transfer medium flowing through the double jacket u. During heat treatment of the feed 2, it is simultaneously aerated with air, fitting 17 and dispersed disperser 18. Pipe 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 £.Combination of the hollow disk agitators 8 and the full agitators 8 with the axial pulsating movement of the hollow shaft 8 with an amplitude of 100 mm and a frequency of 1 Hz results in intensive mixing of the batch 2 in the entire volume of the vessel. The axial pulsating movement of the hollow shaft 6 is derived from the movement of the sliding mechanism 6.

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.The number of hollow disk agitators 8 and solid disk agitators 8, their dimensions and positioning on the hollow shaft 6 is determined by the geometry of the mixing system and the type and viscosity of the charged batch 2. The shape and size of the slots 10 in the solid disk agitators 4 also depend on these parameters.

Pro vyvození axiálního pulzačního pohybu dutého hřídele £ je mož no použít náhon mechanický, např, vačkový, klikový, kulisový, dále hydraulický, pneumatický nebo elektrický,A mechanical drive, e.g., cam, crank, sliding, hydraulic, pneumatic or electric,

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.In some cases, the double jacket 14 can be omitted from the vessel 14. The batch 2 is heat treated only by means of electric heating coils 11. This arrangement is then advantageous in terms of reducing heat loss by radiation and also eliminates the need to install a tempering circuit.

- 4 242 428- 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.The hollow agitators 8 can be used in another heat treatment process for batch 2 to circulate the heat transfer medium or coolant medium supplied through the hollow shaft 2, whereby the hollow shaft 2 passes through the lid 2 and the bottom of the container 7 with one end serving for the inlet and the other end for removal of the heat transfer medium.

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.The apparatus for mixing liquids, suspensions or dispersions with axial pulsating movement of the stirrer and with intensive heat transfer to the batch according to the invention can be used in a batch, sericontinuous and continuously operating system. Preferably, it can be used for fermentation equipment.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Apparatus for mixing liquids, suspensions or dispersions having an axial pulsating movement of a stirrer and with intensive heat transfer to a charge, characterized in that it consists of a hollow shaft (5) connected to a mechanism (7) for generating an axial pulsating movement, 1) at least one hollow disk mixer (8) and at least one full disk mixer (9) are disposed.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that in the hollow stirrers (8) are placed electric heating elements (11) connected to a source of electric power (13).

Device according to claim 1, characterized in that the hollow stirrers (8) are connected to a source of heat transfer or cooling transfer medium.