HU196320B - Method and apparatus for mixing heterogeneous medium - Google Patents

Method and apparatus for mixing heterogeneous medium Download PDF

Info

Publication number
HU196320B
HU196320B HU358386A HU358386A HU196320B HU 196320 B HU196320 B HU 196320B HU 358386 A HU358386 A HU 358386A HU 358386 A HU358386 A HU 358386A HU 196320 B HU196320 B HU 196320B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
container
mixing
heterogeneous
medium
rod
Prior art date
Application number
HU358386A
Other languages
Hungarian (hu)
Other versions
HUT44951A (en
Inventor
August V Osipov
Jury I Kipriyanov
Evgeny K Poluyanchenko
Andrej V Fridman
Larisa G Bukharcheva
Vladimir M Semenov
Anatoly S Bobkov
Stanislav K Ushanov
Alexandr I Tolochmanov
Nina B Remizova
Natalija N Sapogova
Tamara B Chernomaz
Feliks A Siukaev
Feliks I Kabanov
Anatoly S Polyakov
Valeryj A Ivanov
Nikolajj V Sapogov
Original Assignee
August V Osipov
Jury I Kipriyanov
Evgeny K Poluyanchenko
Andrej V Fridman
Larisa G Bukharcheva
Vladimir M Semenov
Anatoly S Bobkov
Stanislav K Ushanov
Alexandr I Tolochmanov
Nina B Remizova
Natalija N Sapogova
Tamara B Chernomaz
Feliks A Siukaev
Feliks I Kabanov
Anatoly S Polyakov
Valeryj A Ivanov
Nikolajj V Sapogov
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by August V Osipov, Jury I Kipriyanov, Evgeny K Poluyanchenko, Andrej V Fridman, Larisa G Bukharcheva, Vladimir M Semenov, Anatoly S Bobkov, Stanislav K Ushanov, Alexandr I Tolochmanov, Nina B Remizova, Natalija N Sapogova, Tamara B Chernomaz, Feliks A Siukaev, Feliks I Kabanov, Anatoly S Polyakov, Valeryj A Ivanov, Nikolajj V Sapogov filed Critical August V Osipov
Priority to HU358386A priority Critical patent/HU196320B/en
Publication of HUT44951A publication Critical patent/HUT44951A/en
Publication of HU196320B publication Critical patent/HU196320B/en

Links

Landscapes

  • Mixers With Rotating Receptacles And Mixers With Vibration Mechanisms (AREA)

Abstract

A method has been devised for mixing a heterogeneous medium by creating a swirling flow and by superimposing periodical mechanical vibrations. These vibrations are imparted to the heterogeneous medium by two adoining vibratory sources in antiphase with an amplitude of 0.5 to 10 mm. - The appts. comprises a tank, has an inlet and an outlet for the phases. A rod and a coaxial hollow rod carrying stirring discs in the interior. An electromagnetic vibrator comprises two coils with armatures. The coils are mounted on a common base plate and the armatures are fixed to mounting plates, separated by springs. Any gas is extracted through the pipe.

Description

A találmány tárgya heterogén közegek keverésére vonatkozó eljárás, amelynek során a heterogén közeget felkavarjuk és periodikus mechanikus rezgésre kényszerítjük, valamint a találrnány tárgya továbbá fenti eljárást megvalósító berendezés, amelynek tartálya, azt lezáró, beömlőcsonkot és kiömlőcsonkot tartalmazó tartályfedele, a tartályban elrendezett, kevcröelemckkcl ellátott legalább egy rúdja van, és amelynél a rúd tartályba való bevezetési szakaszán tömítőegység van kiképezve, továbbá amelynek a tartályfedelén felszerelt elektromágneses vibrátora van tekerccsel és fegyverzettel, ahol a fegyverzet az említett rúddal merev kapcsolatban áll és azt a tartályfedél és a tartály hossztengelyével párhuzamosan mozgatni képes. A találmány szerinti eljárás, valamint berendezés a vegyipar területén, példán! a műtrágyagyártásban, a mikrobiológiai iparágban fermentált preparátumok előállításánál vagy például a kőolajipar, a gyógyszergyártás vagy más hasonló iparág területén alkalmazható előnyösen.The present invention relates to a method for mixing heterogeneous media by agitating the heterogeneous medium and forcing it to undergo periodic mechanical vibration, and to a device for carrying out the above process, the container having an inlet and outlet connection, a container having at least a a bar having a sealing unit formed in its barrel insertion section, and having an electromagnetic vibrator mounted on the barrel of the barrel having a coil and arm, wherein the barrel is rigidly connected to said bar and is movable parallel to the longitudinal axis of the barrel and the barrel. The process and apparatus of the invention in the chemical industry, for example! in the field of fertilizers, microbial fermentation, or in the petroleum, pharmaceutical or similar industries.

Heterogén közegek átkeverésére a gyakorlatban számos berendezés ismert, mint például azok a keverő berendezések, amelyeket F. Sterng: „Keverés és keverőberendezések” című könyve (Leningrád, 1975. „Kémia” Kiadó, 384. old.) ismertet.In practice, many devices for mixing heterogeneous media are known, such as those described in F. Sterng's book, "Mixing and Mixing Devices" (Leningrad, 1975, "Chemistry" Publisher, p. 384).

Egy ilyen jól ismert keverőberendezés tartályfedelén beömlőcsonk van kiképezve a keverendő közeg be- és elvezetésére, a tartályban pedig egy abba bevezetett tengelyen keverőszerkezet van kialakítva. A tengely hajtóművön keresztül villamos hajtómotorral áll kapcsolatban. A nevezett tengely tartályba való bevezetési szakaszán szimmeringgyűrűs tömítés vagy tömszelence van elhelyezve.The container lid of such a well-known mixing device is provided with an inlet port for inlet and outlet of the medium to be mixed, and a mixing device is provided on an axis introduced therein. The shaft is connected via an actuator to an electric drive motor. At the insertion section of said shaft into the container, a sealing ring or gland is provided.

A keverőszei kőzetet hajtó tengelyt a hajtómotor hajtóművön keresztül tartja forgásban. A berendezés segítségével a beadagolt heterogén közeg átkeverése, valamint a bejuttatott fázisok határfelületi hő- és anyagszállítási folyamata gyorsítható fel. Ezek az ismert keverőberendezések a heterogén közegekben lejátszódó hő- és anyagtranszport technológiailag szükséges sebességét nem képesek biztosítani, amellett energiaigényesek. A nem kielégítő műveleti sebesség miatt az ismertetett keverőberendezések fajlagos teljesítménye is alacsonynak mondható.The rock driving shaft of the agitator is rotated by the gear motor. The device can accelerate the mixing of the supplied heterogeneous medium and the interfacial heat and material transport process of the supplied phases. These known agitators are not capable of providing the technologically necessary speed of heat and material transport in heterogeneous media, and are energy intensive. Due to the inadequate operation speed, the specific performance of the described mixing devices is also low.

Az ilyen berendezésekben megtalálható, meghibásodásra hajlamos szerkezeti egységek és alkatrészek, mint például a hajtómű, a szitu meringgyűrűk, illetve (öms/elciicék bizonytalanná leszik a berendezések üzemét. További hiányosság, hogy a berendezések nem biztosítják a műveletek tömített és steril elvégzését, ami alkalmazhatóságukat az ipar bizonyos területein lehetetlenné teszi.Such units may be susceptible to malfunctioning assemblies and components, such as gear units, ring rings, or ms / elbows, which render the operation of the equipment insecure and sterile, which makes them applicable to in certain areas of the industry.

Az 508 400 számú SU szerzői tanúsítvány heterogén közegek átkeverésére vonatkozó eljárást ismertet, amelynek során a heterogén közeget előbb felkavarják, majd különböző frekvenciájú periodikus mechanikus rezgésnek vetik alá. Ennek az eljárásnak is az a hátránya, hogy nem biztosít kielégítően nagy sebességet a közeghatár felületek hő- és anyagszállításához és a keverés igen nagy energiát igényel.SU 508 400 discloses a process for mixing heterogeneous media, which involves first agitating the heterogeneous medium and then subjected to periodic mechanical vibration at different frequencies. This process also has the disadvantage that it does not provide a sufficiently high speed for heat and material transport of fluid boundary surfaces and that very high energy is required for mixing.

A 697 139 számú SU szerzői tanúsítvány olyan vibrációs kiválasztó berendezést ismertet, amelynek házában beömlőcsonkok és kiömlőcsonkok vannak kiképezve a kezelendő közeg számára, amely a házon belül kiképzett tartályban helyezkedik el, és a tartályba tárcsákkal ellátott rúd nyúlik bele, amely rezgető hajtóművel áll kapcsolatban és diszpergátorral van ellátva,SU Patent Application Publication No. 697,139 discloses a vibration screening apparatus having a housing provided with inlet and outlet ports for the fluid to be treated, housed within an in-house container and extending into the container with a bar having discs connected to a vibrating motor and a dispersing device. is equipped,

Az említett tárcsás rúd a rezgető hajtómű segítségével ide-oda mozgást végez, miáltal átkeveri a tartályban levő heterogén közeget.Said disk rod moves back and forth with the aid of a vibrating gear, thereby mixing the heterogeneous medium in the container.

Mivel ennél a berendezésnél az összes tárcsa egyetlen rúdon van rögzítve, a rezgőmozgást a keverendő heterogén közegre a tárcsák egyetlen fázisban viszik át. Ezért a vibrációs kiváiasztóberendezés házára a kevert heterogén közeg révén jelentős dinamikus erők hatnak, melyek magát a berendezést is erős rezgésbe hozzák.Because all the discs in this device are mounted on a single rod, the vibrations are transmitted to the heterogeneous medium to be mixed in a single phase. Therefore, due to the mixed heterogeneous medium, the housing of the vibration selector device is subjected to significant dynamic forces which also cause the apparatus itself to be highly vibrated.

Két szomszédos tárcsa közötti térben e heterogén közegben egy túlnyomásos és egy depressziós zóna alakult ki, melyek egymást kölcsönösen gyengítik, valamint a heterogén közeg hő- és anyagszállítási sebességét csökkentik.In the space between two adjacent discs, this heterogeneous medium has formed an overpressure and a depressed zone that mutually weaken each other and reduce the heat and material transport velocity of the heterogeneous medium.

A 401 385 számú SU szerzői tanúsítvány heterogén közegek keverésére szolgáló olyan berendezést ismertet, amelynek házán beömlőcsonkok és kiömlőcsonkok vannak kialakítva a heterogén közeg számára, és a berendezés tartályában keverőelemeket tartalmazó rúd van elrendezve, melynek a berendezés házába való bevezetései helyén tömítőegység van kialakítva. Az említett keverőelemek domború-homorú profillá! rendelkező rudak alakjában vannak kiképezve, és a berendezés házán elektromágneses vibrátor van felszerelve, amelynek tekercse és fegyverzete van, mely utóbbi a berendezés házába, tartályába benyúló rúddal merev összeköttetésben áll és azt a ház hossztengelyével párhuzamosan mozgatja.SU 401 385 discloses an apparatus for mixing heterogeneous fluids having a housing having inlet and outlet ports for the heterogeneous medium and a rod containing mixing elements in the container of the apparatus having a sealing unit at the inlet of the apparatus into the housing. The said mixing elements are convex to a convex profile! The rods are formed in the form of rods having a rod and an electromagnetic vibrator is mounted on the housing of the apparatus having a coil and arm which rigidly engages with the rod extending into the housing and container of the apparatus and moves it parallel to the longitudinal axis of the housing.

Ez az ismert berendezés a következőképpen működik: A fegyverzet és ebből fakadóan a vele mereven összekötött rúd a keverőelemekkel a tekercsben átvezetett áram hatására kialakuló váltakozó elektromágneses tér hatására ide-oda mozgást végez, adott frekvenciával. A keverőelemek ide-oda mozgása a heterogén közeg feikavarását okozza és egyetlen fázisban periodikus mechanikus rezgéseket kényszerít a közegre.This known apparatus operates as follows: The armament, and consequently the rod rigidly connected thereto, moves back and forth at a given frequency as a result of alternating electromagnetic fields generated by the current transmitted through the coil. The reciprocating movement of the mixing elements causes the heterogeneous medium to be disturbed and, in a single phase, forces the medium into periodic mechanical vibrations.

A legutoljára ismertetett berendezéssel megvalósított eljárás kis sebességű hő- és anyagszállítása a közegre kényszerített rezgések egyetlen fázisban történő megvalósításával magyarázható. További hátrányként merül fel az a gond, hogy a berendezés nem teremt kedvező feltételeket a bevezetett heterogén közeg homogenizálására, és nem előnyös a berendezés üzem közbeni erős, káros vibrációja sem.The low velocity heat and material transport of the method described in the last described apparatus can be explained by the realization of the fluid-induced vibrations in a single phase. A further disadvantage is that the apparatus does not create favorable conditions for homogenizing the introduced heterogeneous medium, nor does it favor the strong, harmful vibration of the apparatus during operation.

A berendezésben kialakított tömítőegység sajnálatos módon nem védi az elektromágneses vibrátor belső terét a heterogén közegből kilépő gázoktól és gőzöktől sem.Unfortunately, the sealing unit in the device does not protect the interior of the electromagnetic vibrator from gases and vapors leaving the heterogeneous medium.

A találmánnyal célunk olyan eljárás, valamint berendezés létrehozása heterogén közegek keverésére, amellyel megfelelő feltételek hozhatók létre a bevezetett közeg felka varasára, majd periodikus, mechanikus hcrc/.gelésére, valamint amellyel járulékos elemek elektromágneses vibrátorban való megfelelő elrendezése révén felgyorsíthatjuk a kevert heterogén közeg hő- és anyagszállítási folyamatát, valamint lényegesei·It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for mixing heterogeneous media which provides suitable conditions for the molten in the introduced medium and then periodically mechanical hcrc /. G. And for accelerating the heat of the mixed heterogeneous medium by properly arranging auxiliary elements and material transportation process and its essentials ·

1% 320 csökkentetjük a berendezéshez szükséges energiamennyiséget a berendezésre káros vibrációs hatások egyidejű megszüntetésével.1% 320 reduces the amount of energy required for the equipment while eliminating harmful vibration effects to the equipment.

Λ kitűzött feladatot heterogén közegek keverésére vonatkozó eljárással oldottuk meg, amelynek során a heterogén közeget felkavarjuk, majd periodikus, mechanikus rezgésre kényszerítjük. Ezt az eljárást a találmány értelmében úgy fejlesztettük tovább, hogy a heterogén közeg periodikus, mechanikus rezgését két szomszédos rezgéskeltővel ellenfázisban, 0,5—10 mm tartományba eső amplitúdóval végezzük.ΛThe task was solved by the method of mixing heterogeneous media, during which the heterogeneous medium is agitated and then subjected to periodic mechanical vibration. This method has been further developed in accordance with the present invention by performing periodic mechanical vibration of the heterogeneous medium in counter-phase with two adjacent oscillators in a range of 0.5 to 10 mm.

Az intenzív mechanikus rezgések Íratására a heterogén közegben a találmány szerinti eljárás során olyan fizikái hatás fedezhető fel, amelyet „folyadékok szórt részecskéi relatív mozgássebességének vibrációs növelése ’’-ként neveztünk el.For the purpose of writing intense mechanical vibrations in a heterogeneous medium, the process of the present invention exhibits a physical effect called "vibration enhancement of the relative motion velocity of scattered particles of liquids."

Ezt a hatás! a találmány s/crinli eljárás során optimálisan kihasználva elérhető, hogy a közeghatár felületekkel átmenő hő- és anyagszállítási folyamatok intenzívebben zajlanak le és a diszperz, szórt részecskék a berendezés belső terében egyenletesen oszlanak ei.This effect! optimization of the s / crinli process of the present invention achieves increased heat and material transport through fluid boundary surfaces and dispersed dispersed particles within the interior of the apparatus.

Az átkeverési folyamat intenzívvé tétele a kiindulási anyag teljesebb kihasználását, az előállított termek minősegének javulását, valamint a közben felhasznált energiamennyiség lényeges csökkentését vonja maga után,Intensifying the blending process will result in more complete utilization of the starting material, an improvement in the quality of the rooms produced, and a substantial reduction in the amount of energy used in the process,

A találmány szerinti eljárás értelmében előnyös, ha az átkeverési művelet intenzívvé tételéhez a heterogén közeg felkavarását akkora közepes áramlási sebesség eléréséig végezzük, amely a közegben levő szórt részecskék leülepedést vagy felúszási sebességének egy-négyszerese.According to the process of the invention, it is advantageous to agitate the heterogeneous medium to achieve an average flow rate of one to four times the settling or floating speed of the dispersed particles in the medium to intensify the mixing operation.

A kitűzött feladatot továbbá heterogén közegek keverésére alkalmas berendezéssel oldottuk meg, amelynek a heterogén közeg be- és kivezetésére szolgáló beömlőcsonkja és kiömlőcsonkja, tartályfedélként kiképzett háza, ahhoz csatlakozó tartálya van, amelybe keverő elemekkel ellátott legalább egy rúd nyúlik bele, melynek a berendezés házába való bevezetési helyén tömítőegység van kialakítva, továbbá amely berendezésnek a tartályfedélre felszerelt elektromágneses vibrátora van tekerccsel és fegyverzettel, mely utóbbi a tartályba benyúló rúddal merev kapcsolatban áll és azt a ház és a tartály hosszirányával párhuzamosan mozgatni képes. Ezt a berendezést a találmány értelmében úgy fejlesztettük tovább, hogy a tartályba még legalább egy, további keverőelemekkel rendelkező rúd nyúlik bele, és az elektromágneses vibrátor egy második tekerccsel és azzal együttműködő fegyverzettel rendelkezik, mely utóbbi a második rúddal áll merev kapcsolatban,· és azt az első rúddal párhuzamosan, de azzal ellentétes irányban tudja mozgatni, ahol a tekercsek közös alaplapon, annak két ellentétes oldalán vannak felerősítve, és villamos szempontból azonos értelműén vannak bekötve.The object is further solved by a device for mixing heterogeneous media having an inlet and outlet connection for the inlet and outlet of the heterogeneous medium, a tank-shaped housing, a container connected thereto, into which at least one rod with mixing elements extends. and having an electromagnetic vibrator mounted on the tank cap with a coil and arm which rigidly engages with the bar extending into the tank and able to move it parallel to the longitudinal direction of the housing and the tank. This apparatus has been further developed in accordance with the present invention by at least one rod having additional stirring elements extending into the container and the electromagnetic vibrator having a second coil and cooperating armature which rigidly engages with the second rod. it can move parallel to the first bar but in the opposite direction, where the coils are mounted on a common motherboard on two opposite sides and are electrically connected in the same sense.

A találmány szerinti berendezés leírt szerkezeti kialakítása lehetővé teszi gyakorlatilag tetszőleges rezgéssebességek és gyorsulások megvalósítását, amelyek a technológiai eljárások intenzitásának növeléséhez szükségesek, úgy hogy az eddig feltétlenül fellépő, a berendezésre is káros rezgések teljes mértékben megszűnnek. A berendezés további előnye, hogy fajlagos teljesítménye lényegesen nagyobb, mint az ismert berendezéseké, üzeme megbízhatóbb, mivel nincs forgó, illetve súrlódó alkatrésze vagy részegysége.The described construction of the device according to the invention allows practically any vibration velocities and accelerations which are necessary to increase the intensity of the technological processes, so that the vibrations which have occurred so far and which are harmful to the device are completely eliminated. A further advantage of the device is that its specific power is significantly higher than that of the known devices, and its operation is more reliable since there are no rotating or frictioning parts or subassemblies.

A keverési folyamat intenzívvé tétele érdekében a találmány szerinti előnyös kiviteli alak értelmében a berendezés tartályába két, egytengelyűén elrendezett rúd nyúlik bele, melyek közül az egyik tömör, míg a másik üreges vagy pedig három rúd nyúlik bele, melyek közül kettő az említett tartályban a harmadik rúd két oldalán helyezkedik el és a második fegyverzettel áll merev kapcsolatban.In order to intensify the mixing process, in accordance with a preferred embodiment of the invention, two uniaxially arranged rods extend into the container of the apparatus, one solid and the other hollow or three rods, two of which are third rods in said container. located on either side and rigidly connected to the second armament.

Habképződéssel járó műveletek elvégzésére a berendezés célszerűen a rudakon mereven rögzített baboldó tárcsákkal van ellátva.Preferably, the apparatus is provided with bean release discs rigidly fixed to the rods to perform foaming operations.

A találmány szerinti berendezés tartályának megbízható, légmentes lezárásának biztosítására ajánlatos a tartály fedélen elhelyezett tömítőegységbe legalább egy olyan rugalmas elemet beépíteni, amely előnyösen átmenő, ívelt, koncentrikusan elrendezett hasítékokkal rendelkező kórlap, és amelyen olyan további nyílások vannak kiképezve, melyeken a berendezés tartályába nyúló rudak nyúlnak keresztül.In order to ensure reliable sealing of the container of the device according to the invention, it is advisable to incorporate at least one elastic member, preferably a through-curved, concentricly disposed slit, into the sealing unit on the lid of the container. across.

A találmány szerinti berendezés egyik további előnyös kiviteli alakja értelmében a tartály megbízható légmentes lezárását nagy üzemi nyomások esetén a tömítőegységben elhelyezett két rugalmas elem biztosítja, amelyek oly módon elerendezett fent ismertetett körlapok, hogy hasítékai egymáshoz képest el vannak fordítva.According to a further preferred embodiment of the device according to the invention, the container is reliably sealed at high operating pressures by two elastic members located in the sealing unit, which are arranged in such a way that the slots are rotated relative to one another.

A találmány szerinti berendezésben lezajló keverési folyamat intenzívvé tétele érdekében a keverőelem előnyösen olyan tárcsa, melynek síkjából több, csonkakúp alakú, átmenő furattal rendelkező betétesem nyúlik ki kisebb átmérőjével kifelé.In order to intensify the mixing process in the apparatus according to the invention, the mixing element is preferably a disk having a plurality of truncated cone-shaped inserts having a smaller diameter outwardly.

A heterogén közegek keverésére szolgáló találmány szerinti eljárás lényege abban áll, hogy a közeget optimális honiogenizálási feltételek biztosítása érdekében a’aposan felkavarjuk, amelynek folyamán a közegben levő szilárd részecskék a folyamatos folyadékmozgásnak köszönhetően folyási állapotba kerülnek. Egyidejűleg a folyamatosan áramló folyadékra két szomszédos rezgéskeltővel periodikus mechanikus rezgéseket kényszerítünk ellenfázisba és 0,5 — 10 mm tartományba eső amplitúdóval, mely rezgések a folyadékrészecskéket rezgőmozgásba hozzák. A folyadék sűrűségétől eltérő sűrűségű szilárd részecskéket tartatta azó folyadék regzőinozgása során a szilárd részecskék meglevő tehetetlenségi ereje következtében a szilárd részecskék a folyadékhoz képest viszonylagos mozgást végeznek. A szilárd részecskék folyadékhoz viszonyított mozgása meggyorsítja a fázishatárfelületen át történő konvektív diffúziót, azaz a hő- és anyagszállítási folyamatok intenzívebbé válnak.The essence of the process for mixing heterogeneous media according to the invention is to mix the medium to provide optimum conditions for homogenization, during which the solid particles in the medium are brought to the flow state by continuous fluid movement. Simultaneously, two contiguous oscillators are forced into the continuously flowing fluid with periodic mechanical vibrations with an amplitude in the counter-phase and in the range of 0.5 to 10 mm, which causes the liquid particles to vibrate. Solid particles of a density other than the density of the liquid were retained during the visual movement of the liquid due to the existing inertia of the solid particles causing the solid particles to move relative to the liquid. The movement of the solid particles relative to the liquid accelerates convective diffusion through the phase boundary surface, thus intensifying the heat and material transport processes.

Turbulens áramlásban levő cseppek cs buborékok rezgőmozgása az előbb leírtakhoz hasonlóan zajlik le.The vibratory motion of the droplets in turbulent flow is similar to that described above.

0,5 mm-nél kisebb amplitúdójú rezgések nem járulnak hozzá kielégítő módon a heterogén közeg homogcnizálásához, 10 mm-nél nagyobb amplitúdójú rezgéseknél a berendezés energiaszükséglete az átkeverési folyamat csupán csekély felgyorsulása mellett aránytalanul megnő.Vibrations of less than 0.5 mm amplitude do not contribute to the homogenization of the heterogeneous medium satisfactorily, with vibrations greater than 10 mm the energy requirement of the device is disproportionately increased with only a slight acceleration of the mixing process.

A találmány szerinti eljárás során és a berendezés3In the process of the invention and the apparatus 3

196 320 ben az általunk „folyadékok szórt részecskéi relatív mozgássebességének vibrációs növelése” néven nevezett hatást teljes mértékben kihasználjuk. E hatás minimális energiaráfordítás melletI teszi intenzívebbé a hő- és anyagszállítási folyamatokat.In 196 320, we make full use of the effect we call "increasing the relative motion velocity of the dispersed particles of liquids." This effect intensifies heat and material transport processes with minimal energy input.

Az említett mechanikus rezgések létrehozása azt eredményezi, hogy a heterogén közeg felkavarása minimális energiamennyiséggel valósítható meg. Ezt a felkavarást egy akkora közepes áramlási sebesség eléréséig folytathatjuk, amely egy-négyszer haladja meg a folyadékban levő szórt részecskék leülepedést vagy felúszási sebességét.The creation of said mechanical vibrations results in the mixing of the heterogeneous medium with minimal energy. This agitation can be continued until a medium flow rate is reached which is one to four times the settling or floating speed of the dispersed particles in the liquid.

A találmány szerinti eljárást az alábbiakban néhány foganatosítási példa kapcsán ismertetjük részletesebben.The process of the invention will now be described in more detail with reference to some embodiments.

1. példa m3 űrtartalmú berendezésben réz kénsavas oldatban cinkporral történő elektrokémiai redukálását a keverendő heterogén közeg alábbi fizikai paraméterei mellett hajtjuk végre:Example 1 Electrochemical reduction of a m 3 apparatus with zinc powder in a solution of copper sulfuric acid with the following physical parameters of the heterogeneous medium to be mixed:

folyadéksíírííség: 1000 kg/m3, folyadékviszkozitás: 103 kg/m sec, szilárd részecskék sűrűsége: 2000 kg/m3, szilárd részecskék átmérője: 0,1 mm.liquid slickness: 1000 kg / m 3 , liquid viscosity: 10 3 kg / m 3 , solid particle density: 2000 kg / m 3 , solid particle diameter: 0.1 mm.

A heterogén közeg felkavarását és mechanikus rezgésre kényszerítését átlyukasztott tárcsákkal végezzük. Mindegyik tárcsapár ellenfázisú rezgőmozgást végez.The heterogeneous medium is agitated and mechanically vibrated using punched discs. Each pair of discs performs a counter-phase oscillatory movement.

Az alábbi 1. táblázatban a találmány szerinti eljárás, valamint az 508 400 számú SU szerzői tanúsítványban ismertetett, technika állását képező eljárás technológiai paramétereit vetjük össze.Table 1 below compares the technological parameters of the process according to the invention with the state of the art process disclosed in SU 508 400.

1. táblázatTable 1

Technológiai paraméterek Technological parameters Eljárás process találmány t szerinti according to the invention ccbtiikn nllasa szerin fi ccbtiikn nllasa serin fi 1 1 2 2 3 3 A tárcsák rezgési The discs vibrate frekvenciája, Hz frequency, Hz 50 50 8 8 A tárcsák rezgési amplitúdója, mm The vibration amplitude of the discs, mm 2 2 30 30 Teljesítményfelvétel, KW Power consumption, KW I I 4 4 A szilárd részecskék ülepedési sebessége, m/s The sedimentation rate of the solid particles, m / s 0,1 0.1 0,1 0.1 Közepes áramlási sebesség, m/s Average flow rate, m / s 0,35 0.35 1,16 1.16 Műveleti sebesség, Kg/m3 sOperating speed, Kg / m 3 s 16,7· 10'3 16.7 · 10 ′ 3 16,5-103 16.5-10 3 A réz redukció fajlagos energiafelhasználása, J/kg Specific energy consumption of copper reduction, J / kg 0,6-10® 0,6-10® 2,4-10® 2,4-10®

2. példaExample 2

I m3 ú'rtartalmú berendezésben vizes nátriumszulfil oklat levegő oxigénjével Iörténő pxidáeiójál n keverendő heterogén közeg alábbi fizikai paraméterei mellett hajtjuk végre:In an apparatus having a volume of 1 m 3 , it is carried out with the following physical parameters of a heterogeneous medium to be mixed with pxideation of aqueous sodium sulphylate occluder:

fofvadéksűrűség: 1000 kg/m3, folyadékviszkozitás: 10~3 kg/m sec, levegő sűrűsége: 1,29 kg/m3 A keverendő heterogén közeg felkavarását sűrítéses keverővei sűrített levegő hozzávezetésével végezzük, míg a folyadékra kényszerített periodikus mechanikus rezgéseket lyukasztott tárcsákkal állítjuk elő.headlayer density: 1000 kg / m 3 , fluid viscosity: 10 ~ 3 kg / m 3 , air density: 1.29 kg / m 3 Mixing of the heterogeneous medium to be mixed is carried out by means of a compressed mixer by introducing compressed air, while the fluid-forced periodic mechanical vibrations are live.

Mindegyik tárcsapár ellenfázisú rezgőmozgást végez.Each pair of discs performs a counter-phase oscillatory movement.

Az alábbi 2. táblázatban a találmány szerinti eljárás és az 508 400 számú SU szerzői tanúsítványban ismertetett, a technika állását képező eljárás technológiai paramétereit hasonlítjuk össze.Table 2 below compares the technological parameters of the process according to the invention with the prior art process disclosed in SU 508 400.

2. táblázatTable 2

Technológiai paraméterek Technological parameters Eliárrts Eliárrts találmány t< szerinti of the invention echnika állása szerinti state of the art 1 1 2 2 3 3 Tárcsák rezgési frekvenciája, Hz Vibration frequency of the discs, Hz 10 10 8 8 Tárcsák rezgési amplitúdója, mm Vibration amplitude of discs, mm 10 10 30 30 Teljesítményfelvétel, KW Power consumption, KW 0,7 0.7 -P -P Levegőfelhasználás, m3 /sAir consumption, m 3 / s 1,66-10-2 1.66-10 -2 1,66-10-2 1.66-10 -2 Buborékfelúszási sebesség, m/s Bubble float speed, m / s 0,19 0.19 0,19 0.19 Közepes áramlási sebesség, m/s Average flow rate, m / s 0,58 0.58 1,16 1.16 Oxidációs sebesség, m’OJm’s Oxidation rate, m'OJm's 23,5-1014 23.5-10 14 23,5-10-4 23.5-10 -4 Az oxidáció fajlagos energiafelhasználása, J/m3 Specific energy consumption of oxidation, J / m 3 0,5-10® 0,5-10® 1,48-10® 1,48-10®

3. példa m3 űrtartalmú berendezésben vízen nátriumszulfit oldat levegő oxigénjével történő oxidációját a keveredő heterogén közeg alábbi fizikai paraméterei mellett végezzük:EXAMPLE 3 In an apparatus having a volume of 3 m, the oxidation of a sodium sulfite solution in water with air oxygen is carried out under the following physical parameters of the mixed heterogeneous medium:

folyadéksíírűség: 1000 kg/m3, folyadékviszkozitás: I03 kg/ms, levegő sűrűsége 1,29 kg/m3.fluid density: 1000 kg / m 3 , liquid viscosity: I0 3 kg / ms, air density 1.29 kg / m 3 .

A keverendő közeg felkavarását sűrített levegős keverővei, sűrített levegő hozzávezetésével végezzük, a periodikus mechanikus rezgések keverendő heterogén közegre törlénő átvílele lyukasztott tárcsákkalThe agitation of the medium to be mixed is performed by means of a compressed air mixer, supplying compressed air, and transferring the periodic mechanical vibrations to the heterogeneous medium to be mixed by means of perforated discs.

196 320 történik. Minden egyes tárcsapár ellenfázisú rezgőmozgást végez.196 320 are happening. Each pair of discs performs a counter-phase oscillatory movement.

Az alábbi 3. táblázatban a találmány szerinti eljárás, valamint az 508 400 szánni SU szerzői tanúsítványból ismert, a technika állását képező eljárás technológiai paramétereit hasonlítjuk össze.Table 3 below compares the technological parameters of the process according to the invention with the prior art process known from the US Patent No. 508,400.

3. táblázatTable 3

Technológiai paraméterek Technological parameters Eljárás process találmány szerinti invention of technika allasa szerinti technique 1 1 2 2 3 3 Tárcsák rezgési frekvenciája, Hz Vibration frequency of the discs, Hz 600 600 8 8 Tárcsák rezgési amplitúdója, mm Vibration amplitude of discs, mm 0,5 0.5 30 30 Teljcsíliiinyéfclvélel, KW Teljcsíliiinyéfclvélel, KW 1,2 1.2 3,5 3.5 Le vegőfelhaszn álás, m3 /sAir consumption, m 3 / s 1,6610-2 1.6610 -2 1,66 10^ 1.66 10 ^ Buborckfelúszási sebesség, m/s Bubble climb speed, m / s 0,19 0.19 0,19 0.19 Közeesp áramlási sebesség, m/s Average flow velocity, m / s 0,7Ó 0,7Ó 1,16 1.16 Oxidációs sebesség, m3 O2 /m3 sOxidation rate, m 3 O 2 / m 3 s 23,5-10^ 23.5 to 10 ^ 23,510-4 23,510 -4 Az oxidáció fajlagos energiafelhasználása, J/m3 Specific energy consumption of oxidation, J / m 3 0,5-106 0.5-10 6 1,48106 1,4810 6

A találmány szerinti berendezést az alábbiakban a rajz segítségével ismertetjük részletesebben.The apparatus according to the invention will now be described in more detail with reference to the drawing.

A rajzon azIn the drawing it is

1. ábra a heterogén közegek keverésére alkalmas találmány szerinti berendezés egy lehetséges kiviteli alakjának vázlatos hosszmetszete, aFIG.

2. ábrán a berendezés egy további lehetséges kiviteli alakjának vázlatos hosszmetszete látható, aFigure 2 is a schematic longitudinal sectional view of a further embodiment of the apparatus, a

3. ábra tárcsa betételem hosszmetszetét mutatja nagyított léptékben, aFigure 3 is an enlarged sectional view of my disk insert, a

4. ábrán a találmány szerinti berendezés egy tömítőegységét mutatjuk be növelt léptékben, és azFig. 4 is an enlarged scale view of a sealing unit of the apparatus of the invention, and

5. ábrán a tömító'egység egyik rugalmas elemének felülnézete látható.Figure 5 is a plan view of one of the resilient members of the sealing assembly.

Heterogén közegek keverésére alkalmas találmány szerinti berendezés 1. ábrán bemutatott előnyös kiviteli alakjának 1 tartályfedélként kiképzett háza és ahhoz peremesen csatlakoztatott 4 tartálya van. Tartályfedélen a heterogén közeget bevezető 2 beömlőcsonk, a 4 tartályban pedig a kevert heterogén közeget vezető 3 kiömlőcsonk van kiképezve.A preferred embodiment of the device according to the invention for the mixing of heterogeneous media, as shown in Figure 1, has a housing 1 and a flange 4 connected therewith. The inlet port 2 is provided on the reservoir lid and the outlet port 3 on the reservoir 4 for the introduction of the mixed heterogeneous medium.

A 4 tartályban 5, 6 rúd van egytengelyűén elhelyezve úgy, hogy a külső 5 rúd üreges, míg a belső 6 rúd tömör kiképzésű.In the container 4, rods 5, 6 are disposed in one axis such that the outer rod 5 is hollow while the inner rod 6 is solid.

A keverőelemekkel ellátott rudak száma a keverési folyamat paramétereinek függvénye. Az ismertetett berendezés a két 5, 6 rúddal általában kis térfogatú tartállyal rendelkezik és laboratóriumokban és’ kisebb üzemekben, műhelyekben alkalmazható elsősorban.The number of rods provided with mixing elements depends on the parameters of the mixing process. The apparatus described has two small tanks 5, 6 generally of small volume and can be used primarily in laboratories and smaller plants and workshops.

A 2. ábrán vázlatosan feltüntetett kiviteli alak igen nagy térfogatú 4 tartállyal rendelkezik, amelybe bárom 7, 8, 9 rúd nyúlik bele, melyek közü! a két szélső 7 és 9 rúd a középső 8 rúd két ellentétes oldalán helyezkedik cl. A 2. ábrán vázolt találmány szerinti berendezés elsősorban nagyüzemi felhasználásra készült.The embodiment shown schematically in Fig. 2 has a very large volume container 4, into which a plurality of bar rods 7, 8, 9 extend. the two outermost bars 7 and 9 are disposed on opposite sides of the middle bar 8. The apparatus according to the invention outlined in Figure 2 is primarily intended for commercial use.

Az 1 tartályfedélen elektromágneses vibrátor van felszerelve. Az elektromágneses vibrátor jelen esetben tét 10, 11 tekerccsel és azokhoz csatlakozó 12, 13 fegyverzettel rendelkezik. A 10, 11 tekercsek közös 14 alaplap ellentétes oldalán, egytengelyűén vannak felerősítve és villamos szempontból azonos értelműén vannak bekötve. Az elektromágneses vibrátor tekercseinek számát a vibrátor teljesítménye határozza meg, amely viszont a szükséges keverési intenzitástól függ. Kis 4 tartályok esetén általában két 10, 11 tekercs elhelyezése célszerű. A 12 fegyverzet mozgathatóm! rögzített 15 szerelőlapon, a 13 fegyverzet pedig mereven rögzített 16 szerelőlapon van felerősítve. A 15, 16 szerelőlapok, valamint a közös 14 alaplap között rugalmas elemek, jelen példában 17 rugók vannak beiktatva.An electromagnetic vibrator is mounted on the tank cap 1. In this case, the electromagnetic vibrator has a stake 10, 11 and armor 12, 13 attached thereto. The coils 10, 11 are mounted on the opposite side of the common base plate 14, unidirectional and electrically connected in the same sense. The number of coils of an electromagnetic vibrator is determined by the power of the vibrator, which in turn depends on the required mixing intensity. In the case of small containers 4, it is generally advisable to place two rolls 10, 11. The 12 weapons can be moved! mounted on a fixed mounting plate 15, and the armature 13 mounted on a rigidly mounted mounting plate 16. Between the mounting plates 15, 16 and the common base plate 14, flexible elements, in this example springs 17, are inserted.

A 12 fegyverzet a 1 5 szerelőlapon keresztül van az rúddal annak 4 tartály hossztengelyével párhuzamos elmozdulását biztosítóan összekötve, míg a 13 fegyverzet a 16 szerelőlapon át van a 6 rúddal annak ugyanolyan hatásvonalú, de az 5 rúd mozgásával ellentétes irányú mozgását biztosítóan mereven összeerősítve. Minden esetre a 2. ábrán láthatóan a 13 fegyverzet a 16 szerelőlap közbeiktatásával egyidejűleg két 7, 9 rúddal is merev kapcsolatban állhat úgy, hogy ez a kapcsolat biztosítja a 7, 9 rudak 4 tartály hossztengelyével párhuzamos, de a 8 rúd mozgásirányához képest ellentétes értelmű elmozdulását. Ez lehetővé teszi a heterogén közeg keverési műveletének felgyorsítását és a berendezés fajlagos teljesítményének növelését. A 7, 8, 9 rudak lyukasztott 18 tárcsákkal megvalósított keverőelemekkel vannak ellátva, illetve mereven összekötve. A heterogén közeg átkeverési folyamatának intenzívvé tételének érdekében a '8 tárcsák lyukaiba 19 betéteiéinek helyezhetők, amelyek átmenő furattal rendelkező csonkakúp alakú testek és nagyobb átmérőjű végükkel illeszkednek a tárcsa lyukaiba. A találmány szerinti berendezés sikerrel alkalmazható erős habképződéssel járó folyamatok elvégzésénél, például a mikrobiológia területén. Ekkor a 7, 8, 9 rudak a heterogén közeg felett a habképződési zónában egy-egy pár lyukasztott 20 tárcsával vannak ellátva. A hab a 20 tárcsák vibráló felületével történő érintkezésnek és az azok általi összenyomásuknak köszönhetően szétfoszlanak.The armature 12 is connected through the mounting plate 15 to the bar for its displacement parallel to the longitudinal axis of the container 4, while the armature 13 is rigidly bonded through the mounting plate 16 to the bar 6 for its same effect but opposite to the movement of the bar. In any case, as shown in Fig. 2, the armature 13 may be rigidly connected to two rods 7, 9 at the same time as the mounting plate 16 so as to provide a displacement parallel to the longitudinal axis of the container 7, 9 . This makes it possible to accelerate the mixing operation of the heterogeneous medium and to increase the specific performance of the apparatus. The rods 7, 8, 9 are provided with stirring elements formed by punched discs 18 or rigidly connected. In order to intensify the mixing process of the heterogeneous medium, the inserts 19 of the discs may be inserted into the holes 19, which are truncated conical bodies with a through hole and which fit into the holes of the discs with larger diameters. The apparatus of the present invention can be successfully applied to processes with strong foaming, for example in the field of microbiology. The rods 7, 8, 9 are then provided with a pair of perforated discs 20 in the foam formation zone above the heterogeneous medium. The foam disintegrates due to contact with and compression of the vibrating surfaces of the discs 20.

Az 5,6, 7, 8, 9 rudak 1 tartályfedélben való bevezetésének helyén olyan tömítőegység van kiképezve, amely legalább egy tömör rugalmas 21 elemet és egy további rugalmas 22 elemet tartalmaz.At the insertion point of the rods 5,6, 7, 8, 9 into the container lid 1, a sealing unit is provided which comprises at least one solid elastic member 21 and an additional elastic member 22.

Λ 4. ábrán növelt léptékben metszetben ábrázolt 'ömítőegységen láthatóan az említett két 21,22 elem gondoskodik az 1 tartályfedél, azaz a 4 tartály légmentes lezárásáról. A rugalmas tömör 21 elem a min5In the enlarged sectional view shown in Fig. 4, the two sealing members 21,22 appear to provide an airtight closure of the container lid 1, i.e. the container 4. The flexible solid element 21 is min5

196 320 dcnkori technológiai követelményeknek megfelelően műanyagból, gumiból vagy fémből készülhet és a rugalmas 22 elem szorítja rá az 1 tartályfedélre és az 5 rúdra. A rugalmas 21 elem, valamint az ugyancsak rugalmas 22 elem az 5 rúd 23 vállára vannak felhelyezve és az 5 rúdon 24 csavaranyával elmozdulásmentesen rögzítve. A többi 7, 8. 9 rúd hcrmctizálása az 5 rúd hcrinctizálásához hasonlóan van megvalósítva. A rugalmas 22 elein rugóacélból készült kerek lap, amelyben átmenő ívelt és koncentrikusan elrendezett 25 hasítékok vannak kiképezve. A 25 hasítékoknak köszönhetően a 22 elem megtartja egységességét, miközben középső része szélső részéhez viszonyítva függőleges irányban szabadon elmozdulhat. A rugalmas 22 elem bizonyos mértékig merev, és a 22 elemek száma a 4 tartályban uralkodó túlnyomástól függ. Minden egyes rugalmas 22 elemből álló pár között egy-egy rugalmas 21 elem van elhelyezve. Ha a tömítőegységben több rugalmas 22 elem található, úgy az egyes 22 elemek 25 hasítékai egymáshoz viszonyítva oly mértékben vannak elfordítva, hogy az egyes 22 elemek 25 hasítékai ne essenek egybe. A rugalmas 22 elemek ilyen elrendezése a tömítőegységben a 4 tartályban fennálló nagy nyomásértékek esetén is megbízhatóan légmentes lezárást biztosít. Λζ I tartály fedélen az 1. cs 2. ábrán láthatóan további 26 csonk képezhető ki, amelyen a heterogén közeg keverése során keletkező gázok vezethetők el.It may be made of plastic, rubber or metal in accordance with the technological requirements of the present invention, and may be pressed against the container lid 1 and the bar 5 by a flexible element 22. The resilient member 21 as well as the resilient member 22 are mounted on the shoulder 23 of the rod 5 and secured to the rod 5 by means of a nut 24 without movement. The other rods 7, 8, 9, are hccircularized in the same way as the rod 5. The elastic members 22 have a round plate made of spring steel with through-formed curved and concentricly arranged slots 25. The slots 25 allow the element 22 to remain uniform while moving freely in a vertical direction relative to the outermost portion of its central portion. The resilient member 22 is somewhat rigid and the number of member 22 depends on the overpressure in the container 4. Between each pair of resilient members 22 is a resilient member 21. If the sealing unit comprises a plurality of elastic members 22, the slots 25 of each member 22 are rotated relative to one another such that the slots 25 of each member 22 do not overlap. Such an arrangement of the resilient members 22 reliably seals the sealing unit even at high pressures in the container 4. Cs In Fig. 1, Fig. 2, a canister 26 can be formed on the lid of the container I, whereby gases formed during the mixing of the heterogeneous medium can be conducted.

A berendezés a következőképpen működik:The equipment works as follows:

A berendezés 4 tartályát a keverendő heterogén közeggel a 2 beömlőcsonkon át feltöltjük. Az elektromágneses vibrátor 10, 11 tekercseire a rajzon nem ábrázolt forrásból, példán! a villamos hálózatból pulzáló váltakozó feszültséget kapcsolunk. Ekkor a 10, 11 tekercsekben folyó áram ugyancsak lüktető mágneses erőteret hoz létre, melyek hatására a 12, 13 fegyverzetek és a 10, 11 tekercsek kölcsönösen vonzzák egymást. A vonzás hatására létrejövő elmozdulást a 17 rrigók deformációja teszi lehetővé. A mágneses tér megszűnésével a 10,11 tekercsek és a 12,13 fegyverzetek ugyancsak a 17 rugók révén távolodnak el egymástól. A berendezés további működése során a leírt folyamat ismétlődik. A 10, 11 tekercsek elhelyezése és villamos kapcsolása azt eredményezi, hogy' az elektromágneses vibrátor 12, 13 fegyverzetei ellenkező irányban mozdulnak cl. A 12 fegyverzet a vele mereven összekötött 5 rúd vagy a 2. ábrán 8 rúd 4 tartály hossztengelyével párhuzamos mozgását idézi elő, míg a 13 fegyverzet a 6 rúd vagy a 2. ábrán a 7, 9 rudak hosszirányú mozgását biztosítja az 5 vagy 8 rudakhoz képest ellenkező irányban. A 7, 8, 9 Hidakon felerősített 18 tárcsák így fel-lc mozgási végeznek, és a heterogén közegnek folyamatos rezgőmozgást adnak át, miáltal a 7 tartályon átvezetett heterogén közeg áramlása felkavarodik. A közepes áramlási sebességet olyan értékűre kell beállítani, amely egynégyszerese a heterogén közegben levő szétszórt részecskék ülepedést vagy felúszási sebességének. A berendezés működésének hatására a 4 tartályon átvezetett heterogén közeg periodikus mechanikus rezgésbe jön, melynek amplitúdója 0,5—10 mm közötti értéket vehet fel.The tank 4 of the apparatus is filled with the heterogeneous medium to be mixed through the inlet port 2. For the coils 10, 11 of the electromagnetic vibrator from a source not shown in the drawing, by way of example! switching pulsed alternating voltage from the mains. The current flowing in the coils 10, 11 also creates a pulsating magnetic field, which causes the arms 12, 13 and the coils 10, 11 to attract one another. The displacement due to the attraction is made possible by the deformation of the rrigos 17. With the disappearance of the magnetic field, the coils 10,11 and the armaments 12,13 are also displaced by springs 17. The process described above will be repeated during further operation of the unit. The positioning and electrical connection of the coils 10, 11 results in the arms 12, 13 of the electromagnetic vibrator moving in opposite directions. The armature 12 causes the rod 5 or the rod 8 rigidly connected to it to move parallel to the longitudinal axis of the container 4, while the armature 13 causes the rod 6 or rods 7, 9 in Fig. 2 to move longitudinally relative to the rods 5 or 8. in the opposite direction. The discs 18, bridged on the bridges 7, 8, 9 thus perform up-lc movement and impart continuous oscillatory motion to the heterogeneous medium, causing the flow of the heterogeneous medium through the reservoir 7 to be disturbed. The average flow rate should be set to four times the settling or floating speed of the dispersed particles in the heterogeneous medium. As a result of the operation of the apparatus, the heterogeneous medium passing through the reservoir 4 is subjected to periodic mechanical vibration, the amplitude of which may range from 0.5 to 10 mm.

A 12, 13 fegyverzetekhez csatlakozó elemek azonos tömege, valamint a 18 tárcsákra a folyadékban ható azonos ellenállás esetén — gyakorlatilag épp ennek az esetnek van jelentősége — a 12, 13 fegyverzetek és ezekkel együtt a 18 tárcsák azonos amplitúdóval, de ellentétes irányban rezegnek. A közös 14 alaplap és az elektromágneses vibrátor 10, 11 tekercsei eközben nem végeznek rezgőmozgást. Az említett mozgások az ellenkező irányban ható elektromágneses erők azonosságának köszönhetően kölcsönösen kiegyenlítik egymást.The same weight of the elements attached to the arms 12, 13 and the same resistance to the discs in the fluid, which is essentially the case, the arms 12, 13 and the discs 18 vibrate in the same amplitude but in the opposite direction. Meanwhile, the common base plate 14 and the coils 10, 11 of the electromagnetic vibrator do not vibrate. These movements mutually compensate for each other due to the identity of the electromagnetic forces acting in the opposite direction.

Így tehát az ismertetett berendezés elektromágneses vibrátorában csupán aktív tömegek rezegnek: a 12, 13 fegyverzet az 5, 6 vagy 7, 8, 9 rudakkal és a 18 tárcsákkal, és az eddig nélkülözhetetlen passzív tömegek egyszerűen elmaradnak a berendezésből. Ezért az elektromágneses vibrátor súlya és méretei alacsony értéken tarthatók, és a 17 rugók deformációja csupán az aktív tömegek rezgési amplitúdójával egyenlő. Ezért a 17 rugók élettartama igen hosszú, több éves folyamatos üzemet is lehetővé tesz.Thus, only the active masses vibrate in the electromagnetic vibrator of the device described: the armor 12, 13 with the rods 5, 6 or 7, 8, 9 and the discs 18, and the passive masses so far indispensable are simply left out of the device. Therefore, the weight and dimensions of the electromagnetic vibrator can be kept low and the deformation of the springs 17 is only equal to the vibration amplitude of the active masses. Therefore, the springs 17 have a very long service life, which allows continuous operation over several years.

A 2 heömlőesonkon át a 4 tartályba jutó keverendő heterogén közeg előbb az első pár keverő tárcsa hatósugarába kerül, melyek ellentétes irányban rezegnek. Az első pár 18 tárcsa körüli többszöri ismételt cirkuláció után a már részben kevert közeget fokozatosan az. újonnan bevezetett közeg kiszorítja és így az a második pár 18 tárcsa hatósugarába kerül, Az ebben a zónában lezajlott hasonló cirkuláció után a heterogén közeg a 3 kiömlőcsonkon át elhagyja a 4 tartályt. Az ellentétes irányban rezgő 18 tárcsák jelentős hidrodinamikai előnnyel járnak az azonos irányban rezgő ismert tárcsákhoz képest, amikoris egyetlen közös rúdon vannak felerősítve, mivel igy a két 18 tárcsa közötti nyomástér összeadódik és a folyadékátárainlás a 18 tárcsák betételemei révén megnő. A 19 betételemek 3. ábrán látható előnyös formája tovább növeli a keverést folyamat hatékonyságát.The heterogeneous medium to be mixed through the spout 2 into the container 4 is first brought into the range of the first pair of mixing discs which vibrate in opposite directions. After repeatedly circulating the first couple of times around 18 discs, the already partially mixed medium is gradually incremented. it is displaced by the newly introduced medium and is thus within the range of the second pair of discs 18. After similar circulation in this zone, the heterogeneous medium leaves the container 4 through the outlet port 3. Opposite oscillating discs 18 have a significant hydrodynamic advantage over known oscillating discs in the same direction, when mounted on a single common bar, as the pressure space between the two discs 18 is increased and the fluid transfer through the inserts of the discs 18 is increased. The preferred shape of the insert elements 19 shown in Figure 3 further increases the efficiency of the mixing process.

Ila a keverés folyamán a heterogén közegeken habképződés indul meg, úgy a hab felúszik és a heterogén közeg felületén, azaz a haboltó 20 tárcsák határzónájában gyűlik össze. Itt az alatt a félperiódus alatt, amíg a 20 tárcsa pár egymástól távolodik, a közöttük levő térben depresszió alakul ki a 4 tartályban uralkodó nyomáshoz viszonyítva, mire a képződött hab a 20 tárcsák lyukain cs a 20 tárcsák szélei mellett a 20 tárcsák közötti térbe gyűlik össze. A 20 tárcsák egymáshoz közelítő mozgása során a következő félperiódusban a közbenső tér térfogata csökken, és a hab összenyomása révén szétfosziik. A kiváló folyadék lefolyik, míg a gáz az erre a célra kiképzett 26 csonkon keresztül felfelé hagyja el a berendezés belső terét. Az említett ciklus ezután a leírtak szerint ismétlődik.During the mixing, the foam starts to form on the heterogeneous media, so that the foam floats and collects on the surface of the heterogeneous medium, i.e. in the border zone of the foaming discs. Here, during the half-period as the pair of discs 20 move away from one another, depression develops in the space between them relative to the pressure in the container 4, whereby the foam formed in the holes in the discs and in the space between the discs . As the discs 20 move in approximation, the volume of the intermediate space decreases in the next half period and is dislodged by compression of the foam. The excellent liquid flows out, while the gas leaves the interior of the unit upwards through a specially designed nozzle 26. Said cycle is then repeated as described.

összenyomása alatt a hab egy része természetszerűleg a 20 tárcsák lyukain, illetve a 20 tárcsák mellett újra kinyomódik. A tapasztalat azonban azt mutatja, hogy gyorsan lezajló folyamatoknál, melyek közé a vibrációs haboltás is tartozik, a visszanyomott hab térfogataránya igen csekély.During compression, a portion of the foam will naturally be pressed again through the holes in, or adjacent to, the discs 20. However, experience has shown that for fast-running processes, including vibration foaming, the volume ratio of pressurized foam is very low.

A heterogén közegek keverésére szolgáló találmány szerinti berendezés az ismertetett elektromágneses vibrátornak köszönhetően nincs káros rezgése te-KThe apparatus for mixing heterogeneous media according to the invention has no harmful vibration due to the electromagnetic vibrator described.

-611-611

196 320 kitéve, azaz dinamikusan kiegyensúlyzott. Fajlagos teljesítménye lényegesen magasabb és energiafelhasználása lényegesen kisebb, mint a mechanikus keverőszcrvckkcl rendelkező berendezéseké. ;196 320 exposed, ie dynamically balanced. It has significantly higher specific power and significantly lower power consumption than machines with mechanical agitators. ;

A találmány szerinti berendezés szerkezete olyan, hogy nincs forgó és súrlódó eleme vagy részegysége, ; nem igényel kenőanyagot, nagy megbízhatóságú és I nincs szükség külön kezelőszemélyre. A heterogén anyag keverése teljesen légtörnített cs steril feltételek : között megy végbe, ami a korábban ismertetett ; tömítőegységnek köszönhető.The device according to the invention is constructed in such a way that it has no rotating and frictional element or subassembly; does not require any lubricant, is highly reliable and I do not need a separate operator. Mixing of the heterogeneous material takes place under completely dehydrated tube sterile conditions: as described above; thanks to a sealing unit.

Claims (9)

Szabadalmi igénypontokClaims 1. Eljárás heterogén közegek keverésére, amelynek során a heterogén közeget felkavarjuk, majd periodikus mechanikus rezgésre kényszerítjük, azzal jellemezve, hogy a heterogén közeg periodikus mechanikus rezgésbe hozását két szomszédos rezgéskeltővel ellenfázisban, 0,5-10 mm tartományba eső amplitúdóval végezzük.CLAIMS 1. A method of mixing heterogeneous media by agitating the heterogeneous medium and forcing it to undergo periodic mechanical vibration, characterized in that the heterogeneous medium is subjected to periodic mechanical vibration in counter-phase with amplitudes in the range 0.5 to 10 mm. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a heterogén közeg felkavarását akkora közepes áramlási sebesség eléréséig végezzük, amely egy-négyszerese a közegben levő szórt részecskék ülepedést vagy felúszási sebességének.The process of claim 1, wherein the stirring of the heterogeneous medium is carried out until a medium flow rate is reached which is one to four times the settling or floating speed of the dispersed particles in the medium. 3. Berendezés heterogén közegek keverésére, amelynek heterogén közeget bevezető bcömlőcsonkja, azt kivezető kiömlőcsonkja, tartály fedőikén t kiképzett háza, alihoz csatlakozó tartálya van, amelybe legalább egy, keverőelemekkel ellátott rúd nyúlik bele, és amelynek a rúd tartályba való bevezetésének helyén tömítőegység van elhelyezve, továbbá a tartályfedélen elektromágneses vibrátor van felerősítve tekerccsel és fegyverzettel, mely utóbbi a tartályba nyúló rúddal merev kapcsolatban áll, azzal jellemezve, hogy a tartályba (4) legalább egy további rúd (7, 9) nyúlik bele, amely ugyancsak keverőelemekkel van ellátva, míg az. elektromágneses vibrátornak legalább egy további lekérésé (I I) és fegyverzete (13) van, amely a második rúddal (6, 7, 9) áll merev kapcsolatban, valamint a tekercsek (10, 11) egytengelyűén közös alaplapon (14), annak két oldalán vannak mechanikusan felerősítve, és villamos szempontból azonos értelműén vannak bekötve.3. An apparatus for mixing heterogeneous fluids having a heterogeneous inlet port, outlet outlet, container lids housing, an ali connection vessel, which has at least one rod provided with mixing elements, and a barrel insertion unit disposed therein, furthermore, an electromagnetic vibrator is mounted on the container lid by means of a coil and arm which rigidly engages with the bar extending into the container, characterized in that at least one additional bar (7, 9) extends into the container (4), . the electromagnetic vibrator having at least one further request (II) and a weapon (13) rigidly connected to the second rod (6, 7, 9) and on a common base plate (14) on both sides of the coil (10, 11) mechanically fastened and electrically connected in the same sense. 4. A 3. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a tartályban (4) levő rudak (5,6) egyike üreges rúdként (5) van kiképezve, és mindkét rúd (5, 6) koaxiálisán van a tartályban (4) elrendezve.Apparatus according to claim 3, characterized in that one of the rods (5,6) in the container (4) is formed as a hollow rod (5) and both rods (5, 6) are arranged coaxially in the container (4). . 5. A 3. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a tartályban (4) levő három rúd (7, 8, 7) közül kél rúd (7,9) a középső rúd (8) két, egymással ellen tőles oldalán van elrendezve.Apparatus according to claim 3, characterized in that one of the three rods (7, 8, 7) in the container (4) is arranged on opposite sides of the middle rod (8). . 6. Az 5. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a rudakon (7, 8,9) haboltó tárcsák (20) vannak mereven rögzítve.Apparatus according to claim 5, characterized in that the foam discs (20) are rigidly mounted on the rods (7, 8,9). 7. A 3. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve. hogy a tömítőegység legalá!)!) egy rugalmas elemet (22) tartalmaz, amely rugalmas kerek fémlap átmenő, ívelt, koncentrikus elrendezésű hasítékokkal (25), valamint egy-egy rudat (5, 6, 7, 8, 9) befogadó nyílással.Apparatus according to claim 3, characterized by. The sealing unit comprises at least one elastic member (22) having a resilient round metal sheet with through, curved, concentric slots (25) and an opening for receiving each rod (5, 6, 7, 8, 9). 8. A 7. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a tönütőegységben elrendezett két kerek ugalmas elem (22) egymáshoz képest úgy van elhc’yezve, hogy hasítékai (25) egymáshoz képest eltolt helyzetűek.Apparatus according to claim 7, characterized in that the two round resilient elements (22) arranged in the collision unit are arranged relative to one another such that the slits (25) are offset with respect to one another. 9. A 3-8. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a keverőelem lyukakkal ellátott tárcsa (18), amelybe átmenő furatú, csonkakúp alakú betételemek (19) vannak nagyobb átmérőjű végüknél fogva beültetve.9. In Figures 3-8. Apparatus according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that the mixing element is a disc (18) with holes in which through-hole truncated cone-shaped insert members (19) are inserted by their larger diameter ends.
HU358386A 1986-08-14 1986-08-14 Method and apparatus for mixing heterogeneous medium HU196320B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU358386A HU196320B (en) 1986-08-14 1986-08-14 Method and apparatus for mixing heterogeneous medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU358386A HU196320B (en) 1986-08-14 1986-08-14 Method and apparatus for mixing heterogeneous medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HUT44951A HUT44951A (en) 1988-05-30
HU196320B true HU196320B (en) 1988-11-28

Family

ID=10964647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU358386A HU196320B (en) 1986-08-14 1986-08-14 Method and apparatus for mixing heterogeneous medium

Country Status (1)

Country Link
HU (1) HU196320B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
HUT44951A (en) 1988-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2615692A (en) Device for mixing, stirring, emulsifying, etc.
US4168295A (en) Apparatus for enhancing chemical reactions
US5100242A (en) Vortex ring mixers
US3904133A (en) Separation device for separating grinding elements and ground suspension in an agitator mill
JP5466009B2 (en) Improved flow reactor
AU2003285402A1 (en) Method and device for making a dispersion or an emulsion
US2681798A (en) Device for mixing, stirring, emulsifying, and pumping, and the acceleration of chemical and physical reactions by vibration
JP3285427B2 (en) Emulsion manufacturing apparatus and method
DE3628012C2 (en)
HU196320B (en) Method and apparatus for mixing heterogeneous medium
JP2817948B2 (en) Mixing device
RU177043U1 (en) MIXER
JP2885408B2 (en) Mixing device
US2360893A (en) Method and apparatus for effecting sonic pulverization and dispersion of materials
RU2651169C1 (en) Method of mixing components in liquid medium and device therefor
EP0171431B1 (en) Method and apparatus for gas induced mixing and blending
US3356347A (en) Method of producing a uniformly distributed, true, interfering current, mixing condition and apparatus therefor
FI81274C (en) FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER BLANDNING AV ETT HETEROGENT MEDIUM.
JPS6359343A (en) Method and device for agitating nonuniform medium
WO1994022567A1 (en) Processing of mixtures by means of pulsations
RU133434U1 (en) VIBRATION MIXER
JPH01203029A (en) Turbidity controller
RU201928U1 (en) Mixer
JPH0425220Y2 (en)
JP2001293347A (en) Mixing container

Legal Events

Date Code Title Description
HU90 Patent valid on 900628
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee