Oblast techniky

Užitný vzor se týká axiálního míchadla s lopatkou ve tvaru výseče válcové plochy. Míchadlo je určené zejména pro mechanické míchání kapalin a vícefázových směsí v mnoha průmyslových oborech, například v chemickém průmyslu, v potravinářském průmyslu, při výrobě stavebních hmot, v biotechnologiích apod.

Dosavadní stav techniky

V průmyslové praxi jsou pro míchání kapalných látek a suspenzí velmi rozšířená mechanická míchací zařízení. Pro řadu procesů se jako nejúčinnější jeví axiální míchadla. V minulosti patřily mezi nejrozšířenější typy třílopatková míchadla s rovnými šikmo umístěnými lopatkami podle ČSN/CVS 69 1025 nebo šestilopatková míchadla podle ČSN/CVS 69 1020. Tato míchadla patří do skupiny tvarově jednoduchých míchadel, jejichž předností je snadná vyrobitelnost a tím i nižší cena. Jejich nevýhodou je nižší čerpací výkon a zejména nízká energetická účinnost. Na druhé straně existuje skupina tvarovaných míchadel, mezi něž patří např. vrtulové míchadlo podle ČSN/CVS 69 1019, míchadlo společnosti Lightnin A315 nebo míchadlo podle užitného vzoru CZ 5003. Tato míchadla vykazují vyšší čerpací účinnost, jejich nevýhodou je vyšší výrobní náročnost a vyšší cena. U aparátů větších objemů navíc přistupují problémy s vložením velkých lopatek přes vstupy omezených rozměrů.

Podstata technického řešení

Míchadlo podle užitného vzoru má lopatky přibližně lichoběžníkového tvaru se zaoblenými rohy. Skružením lopatky do válcové plochy se dosáhne toho, že úhel lopatky u náboje je výrazně vyšší, než úhel na obvodu míchadla. Důsledkem je potom přibližně vyrovnaný průběh axiální složky rychlosti proudění a omezení nebo vyloučení radiálního toku po lopatce.

Lopatka je u náboje širší, směrem k obvodu se šířka zmenšuje. Poměr šířky na obvodu a u náboje se pohybuje v rozmezí 1,7 + 2,5. Náběžná hrana lopatky je přibližně radiální nebo zakřivená do oblouku. Úhel vetknutí lopatky u náboje, definovaný jako sklon spojnice krajních bodů náběžné a odtokové hrany lopatky k vodorovné rovině, je možné volit v rozmezí od 40 do 55 . Osa válcového ohybu je přibližně rovnoběžná s krátkou úhlopříčkou lopatky. Poloměr válcové plochy je možné volit v rozmezí 0,2 -e 0,5 násobek průměru míchadla.

Předností navrženého řešení je plynulý záběr lopatek do kapaliny bez nadměrných turbulencí. Vyrovnaný profil axiální rychlosti po délce lopatky omezuje úniky kapaliny radiálním směrem a vede k intenzivnějšímu vymývání prostoru u dna aparátu, což je příznivé u většiny aplikací a zejména při zpracování suspenzí.

Objasnění výkresu

Na obr. 1 je znázorněn bokorys míchadla, na obr. 2 půdorys míchadla

Příklad uskutečnění technického řešení

Příklad provedení míchadla je uveden na obr. 1 a 2. Míchadlo je tvořené nábojem I pro uchycení míchadla na hřídel a čtyřmi lopatkami 2 vsazenými do drážek na náboji. Na obr, č, 2 je zachycen půdorys míchadla. Náběžná hrana 3 je přibližně kolmá na osu míchadla. Odtoková hrana je označena 4. Šipka značí směr otáčení míchadla.