CS242972B1 - Zařízení pro homogenizační míchání - Google Patents

Abstract

Vynález se týká zařízení pro homogenizační míchání dvoufázových systémů kapalina - plyn, vhodného zejména pro míchání v chemických a biochemických reaktorech. Zařízení sestává z nádoby, hřídele, axiálního míchadla a usměrňovacího válce. Jeho podstata spočívá v tom, že mezi usměrňovacím válcem a statorovým věncem axiálního míchadla je nálevkovitá vestavba, na níž je připevněna lopatková mříž; a na hřídeli je nad úrovní lopatkové mříže upevněno tangenciální míchadlo.

Description

Vynález se týká zařízení pro homogenizační míchání dvoufázových systémů kapalina - plyn, vhodného zejména pro míchání v chemických a biochemických reaktorech.

Dosud známá aerační míchací zařízení s míchadlem pro homogenizaci vsádky podle čs. patentu č. 148540 a čs. autorského osvědčení č. 189415 nemá hydrodynamicky řešený nátok kapaliny s plynem do michadla.

Směs kapaliny a plynu se uvádí do předrotace tangenciálním míchadlem v celém objemu prostoru určeného průměrem usměrňovacího válce a průměrem homogenizačního'michadla, přičemž část plynu se odděluje k ose rotace.

Vzhledem k velké hmotnosti rotující kapalné směsi dochází v zařízení k velkým třecím odporům a ztrátám a ke zvýšenému dynamickému namáhání usměrňovacího válce. Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro homogenizační míchání podle vynálezu sestávající z nádoby, hřídele, axiálního michadla a usměrňovacího válce, jehož podstata spočívá v tom, že mezi usměrňovacím válcem a statorovým věncem axiálního michadla je nálevkovitě se zužující vestavba, na jejímž vnitřním obvodu je v místě styku se statorovým věncem připevněna lopatková mříž a na hřídeli je nad úrovní lopatkové mříže upevněno tangenciální míchadlo.

Vestavba může mít tvar rotačního tělesa nebo komolého jehlanu. Lopatková mříž může být spojena s vestavbou rozebíratelně. Může být rovněž tvořena soustavou narážek umístěných na vnitřním povrchu vestavby a statorového věnce axiálního michadla.

Zabudováním vestavby do míchacího zařízení se docílí výrazného zmenšení hmotnosti rotující kapaliny s plynem a lopatkovou mříží se dosáhne příznivé změny hybnosti kapaliny z tangenciálního směru do směru axiálního.

Tím se sníží namáhání usměrňovacího válce a zvýší se účinnost transportu kapaliny s plynem, zkrátí se doba homogenizace a sníží se měrné energetické náklady produkční výroby chemického nebo biochemického reaktoru.

Příkladné provedení zařízení podle 'vynálezu je znázorněno na připojeném výkresu, kde obr. 1 představuje částečný řez zařízením, obr. 2 představuje půdorysný pohled na lopatkovou mříž.

Zařízení na obr. 1 je tvořeno usměrňovacím válcem 1. a statorovým věncem 3_, mezi nimiž je umístěna nálevkovitá vestavba 5_, na kterou je v místě styku se statorovým věncem 2 připevněna lopatková mříž 6_, a hřídelem 8_, na němž je umístěno v úrovni statorového věnce £ axiální míchadlo £ a nad úrovní lopatkové mříže £ tangenciální míchadlo 2. Na obr. 2 je znázorněn tvar lopatek 7_ lopatkové mříže 6.

Při provozu zařízení je proud kapaliny s tangenicální složkou účinkem vestavby £ a zejména lopatkové mříže 6_ upraven v proud se zvýšenou axiální nebo tzv. meridiánovou složkou před vstupem do axiálního michadla.

Zařízení podle vynálezu bylo úspěšně vyzkoušeno na modelech fermentorů o objemech 1 m , nA a 200 mA přičemž se dosáhlo zvýšení účinnosti homogenizačního míchání o 10 až 20 %. Kromě použití u chemických a biochemických reaktorů se naskýtá možnost použití tohoto řešení u míchacích zařízení, kde se transportovaná kapalina dostane do předrotace a této předrotace se dále používá k posílení cirkulace.

Claims (5)

pŘedmSt vynálezu

1. Zařízení pro homogenizační míchání dvoufázových systémů kapalina - plyn, sestávající z nádoby, hřídele, axiálního míchadla a usměrňovacího válce, vyznačené tím, že mezi usměrňovacím válcem /1/ a statorovým věncem /3/ axiálního míchadla /4/ je nálevkovitě se zužující vestavba /5/, na jejímž vnitřním obvodu je v místě styku se statorovým věncem /3/ připevněna lopatková mříž /6/ a na hřídeli /8/ je nad úrovní lopatkové mříže /6/ upevněno tangenciální míohadlo /2/.

2. Zařízení pro homogenizační míchání podle bodu 1, vyznačené tím, že vestavba /5/ má tvar rotačního tělesa.

3. Zařízení pro homogenizační míchání podle bodu 1, vyznačené tím, že vestavba /5/ má tvar komolého jehlanu.

4. Zařízení pro homogenizační míchání podle bodu 1 až 3, vyznačené tím, že lopatková mříž /6/ je spojena s vestavbou /5/ rozebíratelně.

5. Zařízení pro homogenizační míchání podle bodů 1 až 3, vyznačené tím, že lopatková mříž /6/ je tvořena soustavou narážek umístěných na vnitřním povrchu vestavby /5/ a statorového věnce /3/ axiálního míchadla /4/.