JPH0516898B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0516898B2 JPH0516898B2 JP59237667A JP23766784A JPH0516898B2 JP H0516898 B2 JPH0516898 B2 JP H0516898B2 JP 59237667 A JP59237667 A JP 59237667A JP 23766784 A JP23766784 A JP 23766784A JP H0516898 B2 JPH0516898 B2 JP H0516898B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluid
- scraping plate
- heat transfer
- wall surface
- scraping
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000007790 scraping Methods 0.000 claims description 35
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 30
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000002637 fluid replacement therapy Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
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- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/05—Stirrers
- B01F27/09—Stirrers characterised by the mounting of the stirrers with respect to the receptacle
- B01F27/091—Stirrers characterised by the mounting of the stirrers with respect to the receptacle with elements co-operating with receptacle wall or bottom, e.g. for scraping the receptacle wall
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Accessories For Mixers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は攪拌装置内に設けられた掻き取り板の
改良に関し、特に攪拌装置の伝熱効果を高めるこ
とのできる掻き取り板に関する。
改良に関し、特に攪拌装置の伝熱効果を高めるこ
とのできる掻き取り板に関する。
（従来の技術）
攪拌槽の容器内壁や容器内に挿入されたドラフ
トチユーブの壁面に沿わせ掻き取り板を回転移動
させる形式の攪拌槽は、伝熱性能が重視される反
応器等で化学工業界で多用されている。掻き取り
板の主機能は、壁面からの伝熱操作を行なわせる
場合の伝熱性能の向上である。壁面近傍に存在す
る加熱又は冷却された流体を掻き取り板で流体本
体の方に移動させ、壁面近傍を新たな流体に置換
させ、熱の移動速度を増大させることである。
トチユーブの壁面に沿わせ掻き取り板を回転移動
させる形式の攪拌槽は、伝熱性能が重視される反
応器等で化学工業界で多用されている。掻き取り
板の主機能は、壁面からの伝熱操作を行なわせる
場合の伝熱性能の向上である。壁面近傍に存在す
る加熱又は冷却された流体を掻き取り板で流体本
体の方に移動させ、壁面近傍を新たな流体に置換
させ、熱の移動速度を増大させることである。
しかし乍ら、従来用いられた掻き取り板は流体
の流れに対し充分な配慮が払われておらず、上記
の流体の置換が充分に行われていない。特に、流
体の粘度が増加した場合は、流れはクリーピング
流れと呼ばれる流れを呈し、掻き取り板に沿つて
流れ、更に掻き取り板の裏面を壁面に向つて逆に
流れる現象が生じる。この場合には流体の置換は
悪化し、伝熱効率も低下してくる。
の流れに対し充分な配慮が払われておらず、上記
の流体の置換が充分に行われていない。特に、流
体の粘度が増加した場合は、流れはクリーピング
流れと呼ばれる流れを呈し、掻き取り板に沿つて
流れ、更に掻き取り板の裏面を壁面に向つて逆に
流れる現象が生じる。この場合には流体の置換は
悪化し、伝熱効率も低下してくる。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明はこのような置換の低下を防止すること
ができる新規な掻き取り板を提供しようとするも
のである。
ができる新規な掻き取り板を提供しようとするも
のである。
（問題点を解決するための手段）
すなわち本発明は攪拌槽内の壁面を掻き取る装
置に於て、壁面と接する平板部と、該平板部に接
続され該平板部で掻き取られた流体を案内する波
板状案内板から構成されたことを特徴とする攪拌
装置用掻き取り板に関する。
置に於て、壁面と接する平板部と、該平板部に接
続され該平板部で掻き取られた流体を案内する波
板状案内板から構成されたことを特徴とする攪拌
装置用掻き取り板に関する。
先ず第４図、第５図を用いて従来の掻き取り板
につき説明する。
につき説明する。
第４図に於て掻き取り板１は支持棒２に連結さ
れており、その先端部は容器壁３に接触するか、
僅かな間〓を置くように取りつけられている。支
持棒２が矢印４の方向に移動することにより容器
壁３の内側部、特に壁面近傍の流体を掻き取るこ
とを期待したものである。
れており、その先端部は容器壁３に接触するか、
僅かな間〓を置くように取りつけられている。支
持棒２が矢印４の方向に移動することにより容器
壁３の内側部、特に壁面近傍の流体を掻き取るこ
とを期待したものである。
第５図は第４図の断面形状を示しており、更に
流体の流れを示した模式図である。高粘度流体の
場合には、掻き取り板１が移動して行くにつれ、
容器壁３の内側の流体は流線５，６，７，８で示
すような流れを示す。流線５は、容器壁３に最も
近い部分の流体の動きを表わしているものであ
り、この流線５は掻き取り板１に沿つて容器の内
側に流れるが、掻き取り板が切れた途端に、流れ
の方向を180°転換し、掻き取り板の裏面に沿つて
外側方向に逆流し、再度容器壁３に最も近い区域
にもどつて来る。流線６，７，８も流線５とほぼ
同じ軌跡をとる。今、仮に、容器壁３の外部から
冷却しているとすると、掻き取り板１より前方の
流線５の部分は充分に冷却されており、これを内
側の、より温度が高い流体に置き換えて初めて伝
熱量を増加させることができるのであるが、上述
の如く、流線５は掻き取り板１の後方で再度容器
壁３に最も近いところにもどつて来ているため、
所期の目的は達成されていない。
流体の流れを示した模式図である。高粘度流体の
場合には、掻き取り板１が移動して行くにつれ、
容器壁３の内側の流体は流線５，６，７，８で示
すような流れを示す。流線５は、容器壁３に最も
近い部分の流体の動きを表わしているものであ
り、この流線５は掻き取り板１に沿つて容器の内
側に流れるが、掻き取り板が切れた途端に、流れ
の方向を180°転換し、掻き取り板の裏面に沿つて
外側方向に逆流し、再度容器壁３に最も近い区域
にもどつて来る。流線６，７，８も流線５とほぼ
同じ軌跡をとる。今、仮に、容器壁３の外部から
冷却しているとすると、掻き取り板１より前方の
流線５の部分は充分に冷却されており、これを内
側の、より温度が高い流体に置き換えて初めて伝
熱量を増加させることができるのであるが、上述
の如く、流線５は掻き取り板１の後方で再度容器
壁３に最も近いところにもどつて来ているため、
所期の目的は達成されていない。
本発明は上記のような従来の掻き取り板の欠点
を補つたものであり、その具体的な一つの実施例
につき第１図、第２図、第３図を用いて説明す
る。
を補つたものであり、その具体的な一つの実施例
につき第１図、第２図、第３図を用いて説明す
る。
第１図は攪拌槽における掻き取り板の設置手段
につき示したものである。
につき示したものである。
容器１には熱媒体を流すためのジヤケツト２が
設けられており、ジヤケツト２の上下には熱媒体
排出口３、熱媒体供給口４が設けられている。ま
た、本体１の上部には原料供給口５が、下部には
抜出口６が設けられている。上部より挿入されて
いる回転駆動軸７に水平アーム８が連結されてお
り、水平アーム８の両端から下方に支持棒９が取
り付けられている。
設けられており、ジヤケツト２の上下には熱媒体
排出口３、熱媒体供給口４が設けられている。ま
た、本体１の上部には原料供給口５が、下部には
抜出口６が設けられている。上部より挿入されて
いる回転駆動軸７に水平アーム８が連結されてお
り、水平アーム８の両端から下方に支持棒９が取
り付けられている。
支持棒９にはらせん帯翼１０および掻き取り板
１１が取り付けられており、らせん帯翼１０で流
体の混合を行なわせながら掻き取り板１１で壁面
近傍の流体と内部流体を入れ換え、伝熱性能を向
上させている。
１１が取り付けられており、らせん帯翼１０で流
体の混合を行なわせながら掻き取り板１１で壁面
近傍の流体と内部流体を入れ換え、伝熱性能を向
上させている。
第２図は第１図で示した掻き取り板の改善され
た形状を示すものであり、掻き取り板１は支持棒
２に固定され、矢印３の方向に移動する。掻き取
り板１は先端の平板部４と波板状案内板５から成
り、平板部４は壁面６に接するか、壁面と僅かな
クリアランスを残すようにしている。
た形状を示すものであり、掻き取り板１は支持棒
２に固定され、矢印３の方向に移動する。掻き取
り板１は先端の平板部４と波板状案内板５から成
り、平板部４は壁面６に接するか、壁面と僅かな
クリアランスを残すようにしている。
第３図は第２図のＡ−ＡとＢ−Ｂの間の断面を
示したものであり、波板状案内板５は図示するよ
うな断面を有している。
示したものであり、波板状案内板５は図示するよ
うな断面を有している。
第２図、第３図に示したような改善された掻き
取り板を用いた場合、壁面６の近傍の流体は平板
部４で掻き取られた後に波板状案内板５で更に内
部の方に移動させられるが、その時に、波板状の
形状に沿つて変形した形状となる。
取り板を用いた場合、壁面６の近傍の流体は平板
部４で掻き取られた後に波板状案内板５で更に内
部の方に移動させられるが、その時に、波板状の
形状に沿つて変形した形状となる。
このように、掻き取られた時には平板状であつ
た流体膜は、波板状案内板５に沿つて流れるうち
に波状に変形するために流体膜は実質的には表面
積が増大し、流体本体との熱交換が行われ易くな
る。更に、その流体膜が壁面に再度もどる場合
も、変形しているために、壁面に完全に接触する
ことができず、その代りに新たな流体が壁面に接
触することとなるため、伝熱面の流体膜更新性が
向上する。
た流体膜は、波板状案内板５に沿つて流れるうち
に波状に変形するために流体膜は実質的には表面
積が増大し、流体本体との熱交換が行われ易くな
る。更に、その流体膜が壁面に再度もどる場合
も、変形しているために、壁面に完全に接触する
ことができず、その代りに新たな流体が壁面に接
触することとなるため、伝熱面の流体膜更新性が
向上する。
以上述べた如く、改善された掻き取り板を用い
ることにより、(1)掻き取られた流体膜と流体本体
の接触面積を増大させることにより熱交換量を増
大させる。(2)掻き取られた流体膜を変形させるこ
とにより伝熱面に再度戻つてきた流体膜と伝熱面
の完全な接触を防止し、伝熱面近傍の流体膜の更
新を促進する２つの効果が生じる。
ることにより、(1)掻き取られた流体膜と流体本体
の接触面積を増大させることにより熱交換量を増
大させる。(2)掻き取られた流体膜を変形させるこ
とにより伝熱面に再度戻つてきた流体膜と伝熱面
の完全な接触を防止し、伝熱面近傍の流体膜の更
新を促進する２つの効果が生じる。
なお、以上の説明は波板状案内板の例で行つた
が、これは第２図、第３図のような曲率をもつ断
面である必要はなく、直線を組み合せたジグザグ
状の断面でも本来の性能は発揮できるものであ
る。
が、これは第２図、第３図のような曲率をもつ断
面である必要はなく、直線を組み合せたジグザグ
状の断面でも本来の性能は発揮できるものであ
る。
次に実施例で本発明の効果を説明する。
内径400mm、高さ800mmの寸法を有する第１図に
示す実験用攪拌槽内に25℃で500ボイズに粘度調
整したCMC水溶液を入れ、ジヤケツトに通した
温水により30〜50℃の範囲で加熱、冷却する伝熱
実験を行つた。容器内の平均温度Tb（℃）は底部
より挿入した６つの熱電対により測定し、ジヤケ
ツトの平均温度Tj（℃）はジヤケツトの入、出口
温水の対数平均温度とした。非定常の伝熱の式
（冷却の場合） WCpdTb／dθ＝Ｕ・Ａ・（Tb−Tj） Ｗ：仕込み液量（Kg） Cp：比熱（Kcal／Kg℃） θ：時間（hr） Ａ：伝熱面積（m2） Ｕ：総括伝熱係数（Kcal／m2hr℃） より、Ｕを求めた。
示す実験用攪拌槽内に25℃で500ボイズに粘度調
整したCMC水溶液を入れ、ジヤケツトに通した
温水により30〜50℃の範囲で加熱、冷却する伝熱
実験を行つた。容器内の平均温度Tb（℃）は底部
より挿入した６つの熱電対により測定し、ジヤケ
ツトの平均温度Tj（℃）はジヤケツトの入、出口
温水の対数平均温度とした。非定常の伝熱の式
（冷却の場合） WCpdTb／dθ＝Ｕ・Ａ・（Tb−Tj） Ｗ：仕込み液量（Kg） Cp：比熱（Kcal／Kg℃） θ：時間（hr） Ａ：伝熱面積（m2） Ｕ：総括伝熱係数（Kcal／m2hr℃） より、Ｕを求めた。
回転数は20、40、60rpmとしている。
第４図に示した形状の掻き取り板を設置した場
合をU1とし、第２図に示した改善された形状の
掻き取り板を設置した場合をU2とすると、U2／
U1は各回転数で1.3、1.2、1.2の値となり、第２図
に示す形状は明らかに伝熱性能が向上した結果を
得た。
合をU1とし、第２図に示した改善された形状の
掻き取り板を設置した場合をU2とすると、U2／
U1は各回転数で1.3、1.2、1.2の値となり、第２図
に示す形状は明らかに伝熱性能が向上した結果を
得た。
第１図は攪拌装置内に掻き取り板の取り付ける
手段を示し、第２図、第３図は本発明の一実施態
様の掻き取り板を示し、第４図は従来の掻き取り
板を示し、第５図は従来の掻き取り板を用いた時
の流体の流れを示す模式図である。
手段を示し、第２図、第３図は本発明の一実施態
様の掻き取り板を示し、第４図は従来の掻き取り
板を示し、第５図は従来の掻き取り板を用いた時
の流体の流れを示す模式図である。
Claims (1)
- １ 攪拌槽内の壁面を掻き取る装置に於て、壁面
と接する平板部と、該平板部に接続され該平板部
で掻き取られた流体を案内する波板状案内板から
構成されたことを特徴とする攪拌装置用掻き取り
板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59237667A JPS61118129A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 撹拌装置用掻き取り板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59237667A JPS61118129A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 撹拌装置用掻き取り板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61118129A JPS61118129A (ja) | 1986-06-05 |
| JPH0516898B2 true JPH0516898B2 (ja) | 1993-03-05 |
Family
ID=17018717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59237667A Granted JPS61118129A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 撹拌装置用掻き取り板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61118129A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0771441B2 (ja) * | 1986-06-18 | 1995-08-02 | 日清エンジニアリング株式会社 | 粉体温度調整装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5534139A (en) * | 1978-08-31 | 1980-03-10 | Nippon Purasutaa Kk | Powder and granular mixer |
-
1984
- 1984-11-13 JP JP59237667A patent/JPS61118129A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5534139A (en) * | 1978-08-31 | 1980-03-10 | Nippon Purasutaa Kk | Powder and granular mixer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61118129A (ja) | 1986-06-05 |
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