CS249840B1 - Rotační axiální míchadlo - Google Patents

Abstract

Míchadlo sestává z náboje a nejméně dvou šikmo uložených radiálních lopatek, pevně spojených 8 nábojem, a je charakterizováno tím, že konce všech, popřípadě alespoň některých radiálních lopatek jsou opatřen; tangenciálními lopatkami, jejichž podélná Osa svírá s vertikální rovinou úhel 5 0 až 85 0 a s osou radiálních lopatek úhel 30 0 až 150 °. Tangenciální lopatkv jsou k radiálním lopatkám připojeny bua nerozebíratelně anebo jsou po výšce stavitelné.

Description

Vynález ee týká rotačního axiálního míchadla opatřeného šikmo uloženými radiálními lopatkami, spojenými pevně s nábojem míchadla a vytvářejícími svým pohybem v kapalině převážně axiální tok®

Známá lopatková míchadla, určená pro vytváření převážně axiálního toku míchané kapaliny, jsou obvykle opatřena dvěma či více rovnými, šikmo uloženými radiálními lopatkami. Kromě toho jsou pro vyvolání axiálního proudění kapaliny užívána i míchadla vrtulová, al již provedená ve tvaru lodního šroubu anebo v jednodušším případě opatřená lopatkami se zaoblenými konci, tvořícími část šroubovice s konstantním stoupáním šroubovicové plochy.

Jsou rovněž známa a užívána míchadla s tvarovanými lopatkami, tvořícími část válcové plochy. V jednom ze známých provedení je tato plocha rovnoběžná s podélnou osou lopatky, přičemž odtoková hrana lopatky má přibližně tvar paraboly, u jiného uspořádání (čs. AO 182 028) je osa válcové plochy u lopatky ve tvaru pravoúhlého lichoběžníku rovnoběžná s kratší úhlopříčkou lichoběžníku.

Vrtulové míchadlo ve tvaru lodního šroubu má tvar výhodný pro. vyvození axiální síly při nízké turbulenci, není však vhodné pro homogenizační míchání, kdy je naopak žádoucí vyšší turbulence. Nevýhodou vrtulových míchadel a míchadel ve tvaru lodních šroubů je kromě toho i nákladná výroba lisováním či odléváním.

Z hlediska pracnosti je nevýhodná i výroba míchadel s lopatkami tvarovanými ohýbáním, která vyžaduje lisovací a ohýbací přípravky·

Nevýhodou míchadel se šikmo umístěnými rovnými lopatkami, popřípadě s lopatkami vytvořenými jako část válcové plochy s osou souměrnosti rovnoběžnou s podélnou osou lopatky je, že při zvýšených požadavcích na přenos energie míchadlem do kapaliny, zejména při míchání suspenzí s abraziVními účinky a při vysokých obvodových rychlostech, dochází k rychlému opotřebení lopatek, popřípadě ke vzniku vibrací a kavitací, jež rovněž vyvolávají místní porušení tvaru lopatek a ztrátu jejich účinnosti.

Uvedené nevýhody jsou do značné míry potlačeny u rotačního axiálního michadla podle vynálezu, které je tvořeno nábojem a nejméně dvěma šikmo uloženými radiálními lopatkami, pevně spojenými s nábojem, a které je charakterizováno tím, že konce všech, popřípadě alespoň některých radiálních lopatek jsou opatřeny tangenciálními lopatkami, jejichž podélná osa svírá s vertikální rovinou uhel 5° až 85° a s osou radiálních lopatek uhel 30° až 150°.

Volba počtu tangenciálních lopatek je závislá především na technologických podmínkách a fyzikálních vlastnostech kapalné i tuhé fáze, jakož i na požadavcích na průtok kapaliny míchadlem.

Při méně, náročných podmínkách často postačí, jestliže při sudém počtu radiálních lopatek (nejméně však čtyřech lopatkách) jsou tangenciální lopatky umístěny ve střídavém uspořádání jen na polovičním počtu radiálních lopatek.

Úhel, který svírají tangenciální lopatky jednak s vertikální rovinou, jednak s podélnou osou radiálních lopatek, se volí v závislosti na požadovaném průběhu proudění kapaliny v nádobě a na technologických požadavcích. Úhel, který svírají tangenciální lopatky s vertikální rovinou, může být v případě, kdy tangenciální·, lopatka má jiný tvar než rovinný, kupříkladu lomený či prohnutý, přitom po délce lopatky proměnlivý. V zásadě se bude u převážné části aplikací v míchacích zařízeních volit rovný tvar tangenciálních lopatek. Prohnutý nebo lomený tvar může být výhodný v případě požadavků na šetrnější proudění suspenze v některých technologických výrobách, případně z hlediska pevnostního.

Tangenciální lopatky jsou v nejjednodušším případě k radiálním lopatkám připojeny nerozebíratělně, tj. kupříkladu svárem, anebo jsou zhotoveny z jednoho kusu s radiální lopatkou. Výhodnější je však uspqřádání, při němž jsou tangenciální lopatky k radiálním lopatk®¥8z?feíratelně, kupříkladu jsou přišroubovány, takže po opotřebení michadla, které se nejvíce projevuje právě na koncích lopatek, je možno tangenciální· lopatky vyměnit. Výhodné je zejména také takové uspořádání, při němž jsou tangenciální lopatky nadto přestavitelné po výšce. Toto uspořádání umožňuje snadnější při249840

- 3 způsobení výkonu míchadla rozdílným technologickým podmínkám a požadavkům na dynamiku míchání. Při zvýšených požadavcích na homogenizačnl a čerpací účinky míchadla je kupříkladu výhodné uspořádání, při němž jsou tangenciální lopatky posunuty vůči radiálním lopatkám směrem nahoru. Opačné uspořádáni, při němž jsou tangenciální lopatky posunuty směrem dolů, je účelné při nízké hladině kapaliny a v případě potřeby míchání kapaliny během vypouštění z nádoby.

Příkladné provedení rotačního axiálního míchadla podle vynálezu je blíže znázorněno na připojeném výkrese, kde obr. 1 představuje v nárysu míchadlo opatřené Čtyřmi radiálními lopatkami opatřenými na koncích tangenciálními lopatkami, obr. 2 míchadlo v provedení podle obr.l v půdorysném pohledu, obr. 3 příčný řez míchadlem, u něhož jsou tangenciální lopatky k radiálním lopatkám připevněny přestavitelné a jsou umístěny v poloze posunuté vůči radiálním lopatkám směrem dolů, zatímco na obr. 4 jsou v obdobném řezu znázorněny tangenciální lopatky posunuté směrem nahoru.

V provedení znázorněném na obr. 1 a 2 jsou na náboji 1 míchadla přivařeny Čtyři skloněné radiální lopatky 2, opatřené na koncích tangenciálními lopatkami J. Radiální lopatky 2 i tangenciální lopatky 2 mají ve znázorněném provedení tvar obdélníku o shodné šířce, volené v rozmezí 0,1 až 0,3 jmenovitého průměru míchadla. Pod pojmem jmenovitý (smluvní) průměr se přitom rozumí kolmý délkový rozměr koncových bodů tangenciální lopatky^v ose souměrnosti radiální lopatky £· Tento průměr je užíván pro značení průměru míchadla a vychází se z něho při výpočtu chemickoinženýrských dat. Skutečný průměr ji míchadla odpovídá naproti tomu průměru kružnice opsané při rotaci míchadla koncovými body tangenciálních lopatek J.

Předností shodného provedení obou týpů lopatek je snížená pracnost a standardizace výroby. Není však vyloučena možnost, že lopatky mohou vykazovat i jiný, dokonce i navzájem odlišný tvar, kupříkladu lichoběžníkový. Radiální lopatky 2 a spolu

249840 ”

- 4 s nimi i tangenciální lopatky svírají ve znázorněném provedení 8 vertikální rovinou úhel přibližně 45°»

Při rotaci axiálního míchadla v provedení podle vynálezu ve smyslu hodinových ručiček vytvářejí radiální lopatky spolu s tangenciálními lopatkami účinné axiální proudění, které je nutné pro vznos tuhých částic v kapalině a pro homogenizaci výsledné suspenze· Vzhledem ke svému účinku je míchadlo proto vhodné zejména pro homogenizaci nízkoviskozních kapalin a suspenzí tuhých částic v kapalině a to zejména suspenzí vyznačujících se abrazivními účinky·

Claims (3)

1. Rotační axiální míchadlo, tvořené nábojem a nejméně dvěma šikmo uloženými radiálními lopatkami,pevně spojenými s nábojem, vyznačené tím, že · konce všech, popřípadě alespoň některých radiálních lopatek (2) jsou opatřeny tangenciálními lopatkami (3), jejichž podélná osa svírá s vertikální rovinou úhel 5° až 85° a s osou

I _ radiálních lopatek (2) uhel 30° áž 150 ·

2. Rotační axiální míchadlo podle bodu 1, vyznačené tím, že tangenciální lopatky (3) jsou k radiálním lopatkám (2) připojeny nerozebíratelně·

3· Rotační axiální míchadlo podle bodu 1, vyznačené tím, že tangenciální lopatky (3) jsou k radiálním lopatkám (2) připevríěny prestavitelné·