PL234662B1 - Mieszadło pionowe z dyszowymi wirującymi modułami mieszającymi - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest mieszadło pionowe z dyszowymi wirującymi modułami mieszającymi, które charakteryzuje się tym, że jego pionowo usytuowany wał napędowy i połączone z nim nierozłącznie co najmniej dwa identyczne i symetrycznie rozmieszczone względem osi obrotu (10) tego wału dyszowe wirujące moduły mieszające (2) składające się z podzespołu (2') tego modułu złożonego z profilowej rury (3) jednostronnie zbieżnej, której koniec o mniejszej średnicy umieszczony jest koncentrycznie wewnątrz jednego końca profilowej rury o niezmiennych wymiarach, posiadającej na jednym końcu zewnętrzne odsadzenie, które za pomocą równomiernie rozmieszczonych na jego obwodzie złączy (7) połączone jest nierozłącznie z zewnętrzną powierzchnią odpowiedniej profilowej rury oraz z przymocowanych nierozłącznie do zewnętrznych powierzchni profilowych rur odpowiednich jednych końców ramion (8) prostopadle usytuowanych do osi symetrii tych rur połączonych wspornikami usztywniającymi (9) z ich odsadzeniami zewnętrznymi, natomiast drugi koniec ramienia (8) połączony jest nierozłącznie z wałem napędowym.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest mieszadło pionowe z dyszowymi wirującymi modułami mieszającymi, stosowane do mieszania wszelkiego rodzaju płynów o różnych parametrach fizycznych oraz składzie chemicznym, w tym także do mieszania medium w postaci proszków rozpuszczanych w bazie płynnej.

Znane dotychczas najczęściej stosowane w mieszalnikach cieczy mieszadła łopatkowe, kotwicowe lub turbinowe, charakteryzują się nierównomiernym rozkładem pola prędkości cząsteczek cieczy mieszanej w całej jej objętości, przez co zużycie energii potrzebnej do wymieszania i rozdrobnienia cząsteczek cieczy jest większe niż przy równomiernym rozkładzie tego pola.

Znane jest z polskiego opisu patentowego patentu tymczasowego nr 135685 mieszadło do cieczy, w którym na osi pionowego wału przy pomocy ramion skierowanych promieniowo i rozmieszczonych równomiernie zamocowana jest koncentrycznie cylindryczna rura obustronnie otwarta, na której zewnętrznej i wewnętrznej powierzchni zamocowane są co najmniej po jednej wąskie taśmy tak, że ich powierzchnie są prostopadłe do powierzchni bocznych rury, a linie tych taśm tworzą linie śrubowe, przy czym kierunki linii śrubowych dla taśm wewnętrznych i zewnętrznych są przeciwne.

Znane jest z polskiego opisu patentowego nr PL 155884 urządzenie do mieszania, zwłaszcza emulsji wodnych, zwłaszcza do emulsji antykorozyjnych w postaci szeregu mieszadeł łopatkowych umieszczonych na pionowym odgórnie prowadzonym wale, przedzielonych szeregiem nieruchomych przegród umocowanych do ścianki zbiornika.

Znane z polskiego opisu patentowego nr PL 175516 mieszadło wibracyjne tarczowe zaopatrzone w ruchome łopatki, umieszczone w otworach z bocznymi pionowymi przestrzeniami, w których podczas ruchów posuwisto-zwrotnych łopatki wychylają się w płaszczyźnie pionowej.

Znane z polskiego opisu patentowego nr PL 201101 mieszadło wahadłowe ma osadzoną na trzonie, co najmniej jedną piastę, do której przymocowane są trwale dwa wsporniki umieszczone po przeciwnej stronie piasty.

Znane z patentu nr US 3330535 mieszadło wibracyjne składa się z jednakowych dysków o kształcie okrągłym, rozmieszczonych jeden nad drugim na pionowym tłoczysku, a każdy z tych dysków posiada pionowe przelotowe kanały o przekroju okrągłym rozmieszczone obwodowo w kilku rzędach. Wykorzystanie kilku dysków wpływa na poprawę intensywności mieszania, lecz ogranicza cyrkulację medium w aparacie, a ponadto komplikuje budowę tego mieszadła, co wiąże się ze zwiększeniem zużycia energii elektrycznej.

Z opisu patentowego nr DE 30901894C2 znane jest urządzenie do mieszania płynnych lub zawiesinowych mediów posiadające zbiornik mieszczący medium o dużej gęstości z pionowym obrotowym wałem ułożyskowanym promieniowo na jego dolnym końcu, powyżej którego są zamocowane elementy mieszadła. Wokół tego mieszadła umieszczona jest rura zamocowana w pewnej odległości od dna mieszalnika, która ma częściowo stożkowy kształt zwężający się ku górze i rozszerzający się w kierunku dna mieszalnika, a środkowe osie elementów mieszających są pochylone w stosunku do płaszczyzny obrotu. Podczas obrotu tego wału elementy mieszające powodują przepływ medium, przy czym pochylenie elementów mieszających powoduje cyrkulacyjny przepływ medium w tym mieszalniku. Jednakże w przypadku mediów o dużej lepkości istnieje niebezpieczeństwo zakorkowania stożkowej rury mieszadła i zatrzymania przepływu medium przez elementy mieszające, a tym samym zatrzymanie cyrkulacji tego medium w mieszalniku wstrzymując proces tego mieszania.

Znane z polskiego opisu patentowego nr PL 198527 urządzenie do mieszania płynnych lub zawiesinowych mediów, zwłaszcza o dużej lepkości posiada zbiornik z pionowym obrotowym mieszadłem zaopatrzonym w co najmniej dwa promieniowe elementy mieszające mające kształt rury z otwartymi końcami, które co najmniej na części swej długości mają kształt stożka otwartego, skierowanego końcem o większej średnicy w kierunku obrotów mieszadła, przy czym środkowa oś elementu mieszającego jest nachylona pod kątem w stosunku do płaszczyzny obrotu, a elementy mieszające mają kształt śrubowych spirali, charakteryzuje się tym, że ramiona tego mieszadła wraz z odchodzącymi od nich spiralami są uformowane integralnie z jednego kawałka materiału jako monolityczna część mieszadła.

Znane z polskiego opisu patentowego nr PL 201107 mieszadło wibracyjne dyskowe zawierające tłoczysko, na którym zamocowany jest co najmniej jeden dysk zaopatrzony w kanały przepływowe w postaci przelotowych otworów w dysku charakteryzuje się tym, że wewnątrz kanałów przepływowych umieszczone są na osiach równoległych do płaszczyzny dysku obrotowe elementy wirujące połączone

PL 234 662 B1 rozłącznie z dyskiem, przy czym elementy te mają kształt wieloramiennych turbinek, korzystnie trójramiennych, które mają łopatki wygięte łukowo w kształcie trójkąta ze ściętym wierzchołkiem.

Znane jest także z publikacji firmy „Atma” na stronie internetowej Google mieszadło z wirnikiem kubkowym typu KM 002, posiadające pionowo usytuowany wał napędowy, na którego dolnym końcu osadzony jest wirnik kubkowy złożony z łącznika tulejowego połączonego z tym wałem i wyposażonego w trzy równomiernie rozmieszczone na jego obwodzie ramiona o profilu U-owym, których drugie otwarte końce połączone są z zewnętrznymi ściankami bocznymi trzech otwartych kubków o profilu stożków ściętych, których osie poziome usytuowane są w jednej poziomej płaszczyźnie prostopadłej do osi wału napędowego tego mieszadła. Kubkowe - otwarte mieszające końcówki tego mieszadła umożliwiają mieszanie dużych objętości cieczy, w tym substancji o zwiększonej lepkości i żeli. Wytworzone strumienie tych cieczy oddziaływują na siebie wzajemnie, co powoduje mieszanie bez napowietrzania tej cieczy powietrzem.

Celem wynalazku jest opracowanie nowej uniwersalnej konstrukcji mieszadła z co najmniej jednym zestawem modułów mieszających, wyposażonym w końcówki tulejowe, umożliwiające zwiększenie zasysania mieszanego medium o zróżnicowanych lepkościach oraz zwiększenie prędkości obrotowej tego mieszadła w zależności od rodzaju tego medium, w tym także medium w postaci proszku rozpuszczanego w płynnej bazie. Dalszym celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji mieszadła, spełniającego przytoczone wyżej warunki przy jednoczesnym zminimalizowaniu elementów składowych jego wirnika i zastosowaniu do nich napędu silników elektrycznych o mniejszych mocach, jak również wyeliminowanie przytoczonych wyżej wad i niedogodności znanych mieszadeł łopatkowych, kotwicowych lub turbinowych.

Istota mieszadła pionowego z dyszowymi wirującymi modułami mieszającymi płynne media, polega na tym, że posiada ono pionowo usytuowany wał napędowy i połączone z nim nierozłącznie co najmniej dwa identyczne i symetrycznie rozmieszczone względem osi obrotu tego wału dyszowe wirujące moduły mieszające, składające się z podzespołu tego modułu złożonego z profilowej rury jednostronnie zbieżnej, której koniec o mniejszej średnicy umieszczony jest koncentrycznie wewnątrz jednego końca kolejnej profilowej rury o niezmiennych wymiarach, posiadającej na jednym końcu zewnętrzne odsadzenie, które za pomocą równomiernie rozmieszczonych na jego obwodzie złączy połączone jest nierozłącznie z zewnętrzną powierzchnią odpowiedniej profilowej rury oraz z przymocowanych nierozłącznie do zewnętrznych powierzchni profilowych rur odpowiednich jednych końców ramion prostopadle usytuowanych do osi symetrii tych rur połączonych wspornikami usztywniającymi z ich odsadzeniami zewnętrznymi, z kolei drugi koniec ramienia połączony jest nierozłącznie z wałem napędowym.

Korzystnym jest, gdy do wału napędowego przymocowane są nierozłącznie i usytuowane nad sobą co najmniej po dwa identyczne dyszowe wirujące moduły mieszające, których ramiona w każdym rzędzie usytuowane są w jednej poziomej płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotu tego wału. Korzystnym jest także, gdy pionowo usytuowany wał napędowy połączony jest nierozłącznie z trzema identycznymi dyszowymi wirującymi modułami mieszającymi usytuowanymi symetrycznie względem siebie na obwodzie tego wału tak, że ramiona tych modułów mieszających przymocowane jednymi ich końcami do tego wału napędowego leżą w jednej płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotu tego wału. Korzystnym jest również, gdy jego pionowo usytuowany wał napędowy połączony jest nierozłącznie z czterema identycznymi dyszowymi wirującymi modułami mieszającymi symetrycznie rozmieszczonymi na jego obwodzie po dwa te moduły usytuowane naprzeciw siebie, których ramiona przymocowane jednymi ich końcami do tego wału napędowego usytuowane są w jednej płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotu tego wału. Korzystnym jest, gdy podzespół dyszowego wirującego elementu mieszającego tego mieszadła składa się z elementu rurowego jednostronnie zbieżnego, mającego w przekroju poprzecznym kształt okrągły, którego jednostronnie zbieżny koniec o mniejszym profilu umieszczony jest w elemencie rurowym o stałym profilu okrągłym lecz o większych wymiarach gabarytowych od elementu rurowego, posiadającym wywinięty na zewnątrz kołnierz, przy czym krawędzie obu tych profilowych elementów rurowych połączone są ze sobą nierozłącznie za pomocą złączy, lub gdy:

- podzespół ten składa się z elementu rurowego jednostronnie zbieżnego mającego w przekroju poprzecznym kształt trójkąta, którego koniec o mniejszym trójkątnym profilu umieszczony jest w elemencie rurowym o stałym profilu trójkątnym, lecz o większych jego wymiarach gabarytowych od elementu rurowego, posiadającym wywinięty na zewnątrz kołnierz, a wszystkie krawędzie obu tych profilowych elementów rurowych są ze sobą połączone nierozłącznie za pomocą złączy, lub gdy:

PL 234 662 B1

- podzespół ten składa się z elementu rurowego jednostronnie zbieżnego, mającego w przekroju poprzecznym kształt kwadratu, którego koniec o mniejszym kwadratowym profilu umieszczony jest w elemencie rurowym o stałym profilu kwadratowym, lecz o większych jego wymiarach gabarytowych od elementu rurowego, posiadającym wywinięty na zewnątrz kołnierz, a wszystkie krawędzie obu tych profilowych elementów rurowych są ze sobą połączone nierozłącznie za pomocą złączy, lub gdy:

- podzespół ten składa się z elementu rurowego jednostronnie zbieżnego mającego w przekroju poprzecznym kształt pięciokąta, którego węższy koniec umieszczony jest w elemencie rurowym o stałym profilu pięciobocznym, lecz o większych jego wymiarach gabarytowych od elementu rurowego, posiadającym wywinięty na zewnątrz kołnierz, a wszystkie krawędzie obu tych profilowych elementów rurowych są ze sobą połączone nierozłącznie za pomocą złączy, lub gdy:

- podzespół ten składa się z tulei stożkowej, której koniec o mniejszej średnicy przechodzi w kołnierz pierścieniowy umieszczony w elemencie rurowym o stałym profilu kwadratowym, lecz o większych jego wymiarach gabarytowych od tulei stożkowej, przy czym element rurowy ma wywinięty na zewnątrz kołnierz a jego boki połączone są nierozłącznie z zewnętrzną powierzchnią tej tulei stożkowej za pomocą złączy.

Korzystnym jest także, gdy w zależności od rodzaju mieszanego medium oraz charakterystyki jego mieszania dyszowy wirujący moduł mieszający ustawiony jest pod kątem natarcia γ jego profilowego elementu rurowego wynoszącym od plus 60° do minus 60°.

Zastosowanie w mieszadłach pionowych z dyszowymi wirującymi modułami mieszającymi jednostronnie zbieżnych profilowych rur, których końce o mniejszych wymiarach zostały umieszczone w profilowych rurach o niezmiennych ich profilach spowodowało, że pierwsze z tych profilowych rur przyspieszają przepływ pobieranego mieszanego medium zmniejszając zarazem jego ciśnienie, co z kolei powoduje wzmocnione zasysanie tego medium przez zewnętrzne profilowe rury, spełniające funkcje dysz zasysających i odprowadzających z powrotem część wymieszanego medium do pozostałego medium podlegającego mieszaniu w określonym czasie trwania tego procesu. Uzyskany efekt umożliwił maksymalną miniaturyzację mieszadła pionowego według wynalazku w porównaniu do znanych powszechnie rozwiązań, co z kolei umożliwiło zmniejszenie zużycia materiałów na ich wykonanie, a prosta jego konstrukcja pozwala na wykonanie tego mieszadła w przeciętnych warunkach warsztatowych z mniejszą pracochłonnością jego wykonania. Z kolei, zmniejszenie zespołów napędowych w tych mieszadłach umożliwiło zastosowanie motoreduktorów z silnikami o mniejszych mocach, a tym samym zmniejszenie zużycia energii elektrycznej i obniżenie kosztów jego eksploatacji. Dodatkową zaletą tego mieszadła jest to, że umożliwia ono mieszanie różnych substancji płynnych dobierając odpowiednie prędkości obrotowe wału napędowego dostosowanego do danego mieszanego medium. Poza tym stosując odpowiednio wysokie obroty wału napędowego mieszadło według wynalazku może działać jak prosty homogenizator, wytwarzający jednolitą mieszaninę z niemieszającymi się ze sobą substancji.

Przedmiot wynalazku został bliżej objaśniony w przykładach jego wykonania oraz na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pierwszą wersję wykonania mieszadła pionowego z dwoma dyszowymi wirującymi modułami mieszającymi, połączonymi nierozłącznie z wałem napędowym tego mieszadła w widoku od góry, fig. 2 - jeden z dyszowych modułów mieszających tego mieszadła w przekroju osiowym wzdłuż linii A-A, fig. 3 - podzespół dyszowego modułu mieszającego tego mieszadła i wspornik go usztywniający w przekroju osiowym wzdłuż B-B, fig. 4 - ten sam podzespół dyszowy w jego widoku z przodu, fig. 5 - cylindryczny zbiornik z oczyszczanym płynnym medium, z umieszczonym w nim mieszadłem pionowym z dwoma dyszowymi wirującymi modułami mieszającymi przedstawionym na rysunku fig. 1, którego górny koniec wału napędowego wyposażony jest w motoreduktor w widoku z przodu, fig. 6 - drugą wersję zastosowania mieszadła pionowego z dwoma zestawami dyszowych wirujących modułów mieszających identycznych jakie przedstawiono w wersji pierwszej, osadzonych nad sobą na wspólnym wale napędowym, przy czym mieszadło to umieszczone jest w cylindrycznym zbiorniku z mieszanym medium o zwiększonej jego objętości, a zarazem o zwiększonej wysokości „H1” tego zbiornika w widoku z przodu, fig. 7 - trzecią wersję wykonania mieszadła pionowego z trzema identycznymi dyszowymi wirującymi modułami mieszającymi, przymocowanymi do wału napędowego oraz symetrycznie rozmieszczonymi na jego obwodzie w widoku z góry, fig. 8 - czwartą wersję wykonania mieszadła pionowego z czterema identycznymi dyszowymi wirującymi modułami mieszającymi, przymocowanymi do wału napędowego oraz symetrycznie rozmieszczonymi na jego obwodzie po dwa naprzeciw siebie w widoku z góry, fig. 9 - fig. 16 - kolejne wersje wykonania podzespołów dyszowego modułu mieszającego tego mieszadła bez ich ramion i wsporników usztywniających te ramiona w ich przekrojach

PL 234 662 B1 osiowych - pionowych, przy czym te poszczególne wersje różnią się od siebie tylko profilami rur przyspieszających przepływ przez nie mieszanego medium i profilami rur o większych wymiarach spełniających funkcje dysz wlotowych z mieszanego strumienia medium płynnego, a fig. 17 - fig. 19 - pierwszą wersję podzespołu dyszowego modułu mieszającego pokazanego na rysunkach fig. 3 i 4 ustawionego pod dodatnim kątem natarcia jego dyszy (fig. 17), zerowym kątem natarcia jego dyszy (fig. 18) i ujemnym kątem natarcia jego dyszy (fig. 19) w przekrojach pionowych - osiowych.

P r z y k ł a d 1

Mieszadło pionowe z dyszowymi wirującymi modułami mieszającymi do mieszania płynów według pierwszego wariantu jego wykonania przedstawionego na rysunku fig. 1 - fig. 4 stanowi pionowo usytuowany wał napędowy 1 i połączone z nim dwa identyczne dyszowe wirujące moduły mieszające 2, składające się z podzespołu 2 tego modułu, złożonego z metalowej tulei stożkowej 3 zakończonej okrągłym odsadzeniem pierścieniowym 4, umieszczonej współosiowo wewnątrz jednego końca metalowej okrągłej tulei 5, posiadającej na jednym końcu zewnętrzne odsadzenie 6, które za pomocą czterech równomiernie rozmieszczonych na jej obwodzie złączy 7 połączone jest nierozłącznie z zewnętrzną powierzchnią tej tulei stożkowej oraz z przymocowanego do zewnętrznej powierzchni tulei 5 jednego końca ramienia 8 prostopadle usytuowanego do jej osi pionowej, połączonego wspornikiem usztywniającym 9 z jej górnym zewnętrznym odsadzeniem 6. Tak wykonane dwa moduły mieszające 2 odwrócone względem osi 10 wału napędowego 1 o 180° za pomocą drugich końców obu ramion 8 przymocowane są do wału napędowego 1 w dolnej jego części, przy czym oba te ramiona usytuowane są naprzeciw siebie oraz prostopadle do osi obrotu 10 tego wału, tworząc przedmiotowe mieszadło. W każdym z tych modułów mieszających 2 tuleja stożkowa 3 spełnia funkcję przyspieszającą przepływ mieszanego medium, a okrągła tuleja 5 spełnia funkcję dyszy, przy czym stosunek większej średnicy D1 tulei stożkowej 3 do średnicy D2 jej odsadzenia pierścieniowego 4 - D1:D2 wynosi od 1,1 do 4, natomiast stosunek D3 zewnętrznego odsadzenia 6 okrągłej tulei 5 do większej średnicy D1 tulei stożkowej 3 - D3:D1 wynosi od 1 do 2.

Zasada działania mieszadła według pierwszej wersji jego wykonania pokazanego na rysunku fig. 1-4 polega na tym, że po umieszczeniu go w pionowym zbiorniku cylindrycznym 11 z mieszanym płynnym medium 12 i przykryciu go pokrywą 13 z otworem osiowym 14, w którym umieszczony jest górny koniec wału napędowego 1 łączy się ten koniec wału w znany sposób z motoreduktorem 15, po czym w zależności od rodzaju tego medium ustala się odpowiednie obroty tego wału i uruchamia się silnik tego motoreduktora. Wówczas tuleje stożkowe 3 obu wirujących modułów mieszających 2 w czasie ruchu obrotowego wału napędowego 1 powodują zwiększanie przepływu medium - płynu przez profil stożkowy tulei 3, a tym samym zmniejszenie ciśnienia tego przepływu, gdyż medium to wychodzące z mniejszej średnicy D2 tej tulei stożkowej 3 uzyskuje większą prędkość i niższe ciśnienie od medium do niej wchodzącego przez średnicę D1, co ostatecznie powoduje wzmocnione zasysanie go do dyszowej okrągłej tulei 5 o większej średnicy D4, przy czym stosunek średnic D3 :D4 wynosi od 0,5 do 2. Prędkość obrotowa wału napędowego 1 w zależności od rodzaju mieszanego medium 12, jego gęstości, lepkości oraz od długości ramion 8 modułów mieszających 2 tego mieszadła może przyjmować różne wartości. Ustalono, że prędkość styczna punku centralnego dyszy - okrągłej tulei 5 winna korzystnie wynosić od 0,1 m/s do 5 m/s, przy czym jej wartość jest ściśle zależna od długości ramion 8 tych modłów oraz od prędkości obrotowej wału napędowego 1. Poza tym ustalono, że kąt natarcia γ dyszy - okrągłej tulei modułów mieszających 2 również w zależności od rodzaju mieszanego medium 12 oraz od charakterystyki jego mieszania może przyjmować wartości zarówno dodatnie, ujemne jak i zerowe mieszczące się w zakresie od plus 60° do minus 60°, przy czym dla mediów o większej lepkości korzystniejsze okazało się przyjęcie dodatniego kąta natarcia γ.

P r z y k ł a d 2

Mieszadło pionowe z dyszowymi wirującymi modułami mieszającymi według drugiej wersji jego wykonania przedstawionej na rysunku fig. 6 stanowi również pionowo usytuowany wał napędowy 16 i połączone z nim cztery dyszowe wirujące moduły mieszające 2, usytuowane po dwa naprzeciw siebie i nad sobą, które składają się również z identycznych funkcjonalnie połączonych ze sobą elementów składowych opisanych i przedstawionych w pierwszej wersji wykonania fig. 1 - fig. 4. Różnica pomiędzy pierwszą i drugą wersją wykonania mieszadła polega tylko na tym, że mieszadło pionowe z wirnikiem dyszowym 2 według pierwszej wersji wykonania dostosowane jest do mieszania płynów o mniejszej objętości, umieszczonych w zbiorniku cylindrycznym 11 o mniejszej wysokości H, w związku z czym wał napędowy 1 tego mieszadła wyposażony jest tylko w dwa usytuowane naprzeciw siebie dyszowe wirujące moduły mieszające 2, podczas gdy mieszadło według drugiej wersji jego wykonania dostosowane

PL 234 662 B1 jest do mieszania płynów o większej ich objętości umieszczonych w zbiorniku cylindrycznym 17 o znacznie większej jego wysokości H1 od wysokości H zbiornika 11, w związku z czym mieszadło to posiada wał napędowy 16 znacznie dłuższy od wału napędowego 1 wyposażony w analogiczne cztery dyszowe wirujące moduły mieszające 2, usytuowane względem siebie jak podano wyżej oraz motoreduktor 15.

P r z y k ł a d 3

Mieszadło pionowe z dyszowymi wirującymi modułami mieszającymi do mieszania gęstych płynów według trzeciej wersji jego wykonania przedstawionej na rysunku fig. 7 stanowi również pionowo usytuowany wał napędowy 1 i połączone z nim nierozłącznie trzy symetrycznie rozmieszczone na jego obwodzie pod kątami a = 120° dyszowe moduły mieszające 2, identyczne jakie opisano wyżej w pierwszym przykładzie realizacji tego mieszadła. W odmianie tej wersji wykonania mieszadła niepokazanej na rysunku na wale napędowym 16 zamocowano nierozłącznie w sposób podobny jak opisano w przykładzie drugim po trzy symetrycznie rozmieszczone względem siebie dyszowe wirujące moduły mieszające 2, usytuowane nad sobą.

P r z y k ł a d 4

Mieszadło pionowe z dyszowymi wirującymi modułami mieszającymi według czwartej wersji jego wykonania przedstawionej na rysunku fig. 7 stanowi także pionowo usytuowany wał napędowy 1 i połączone z nim nierozłącznie cztery symetrycznie rozmieszczone na jego obwodzie pod kątem β = 90° dyszowe moduły mieszające 2, usytuowane po dwa naprzeciw siebie i w jednej płaszczyźnie również identyczne jak opisano wyżej w pierwszym przykładzie wykonania tego mieszadła.

Zasada działania mieszadeł pionowych z dyszowymi wirującymi modułami mieszającymi opisanymi w dalszych przykładach 2-4 oraz przedstawionymi na rysunkach fig. 6-8 jest analogiczna jaką opisano w przykładzie pierwszym przedstawionym na rysunkach fig. 1-5.

Poza tym mając na uwadze zaprojektowanie prostej budowy mieszadła według wynalazku stwierdzono, że jego dyszowe wirujące moduły mieszające 2 mogą być wykonane z elementów rurowych o zróżnicowanych kształtach przedstawionych na rysunku fig. 9 do fig. 16.

P r z y k ł a d 5

W podzespole 18 dyszowego wirującego modułu mieszającego jego wlotowy element rurowy 19, spełniający funkcję przyspieszacza przepływu medium mieszanego wykonano z rury jednostronnie zbieżnej, mającej w przekroju poprzecznym kształt trójkąta, której koniec 20 o mniejszym trójkątnym profilu umieszczony jest również w elemencie rurowym 21 o stałym profilu trójkąta lecz o większych jego wymiarach gabarytowych spełniającym funkcję dyszy wylotowej, posiadającego także wywinięty na zewnątrz kołnierz 22, przy czym oba te elementy rurowe w swych narożach zostały połączone ze sobą nierozłącznie za pomocą złączy 23. Poza tym do zewnętrznej powierzchni elementu rurowego 21 tego podzespołu przymocowano niepokazane na rysunku ramię 8 i usztywniający go wspornik 9 tworzące razem jeden z dyszowych wirujących modułów mieszających mocowany do wału napędowego 1 lub 16 mieszadła według wynalazku.

P r z y k ł a d 6

W podzespole 24 dyszowego wirującego modułu mieszającego jego wlotowy element rurowy 25, spełniający funkcję przyspieszacza przepływu medium mieszanego wykonano z rury jednostronnie zbieżnej, mającej w przekroju poprzecznym kształt kwadratu, której koniec 26 o mniejszym kwadratowym profilu umieszczony jest w elemencie rurowym 27 o stałym profilu kwadratowym lecz o większych jego wymiarach gabarytowych, spełniającym funkcję dyszy wylotowej, posiadającego także wywinięty na zewnątrz kołnierz 28, przy czym oba te elementy rurowe w swych narożach zostały połączone ze sobą nierozłącznie za pomocą złączy 29. Poza tym do zewnętrznej powierzchni elementu rurowego 27 tego podzespołu przymocowano niepokazane na rysunku ramię 8 i usztywniający go wspornik 9 tworzące razem jeden z dyszowych wirujących modułów mieszających mocowany do wału napędowego 1 lub 16 mieszadła według wynalazku.

P r z y k ł a d 7

W podzespole 30 dyszowego wirującego modułu mieszającego jego wlotowy element rurowy 31, spełniający funkcję przyspieszacza przepływu medium mieszanego wykonano z rury jednostronnie zbieżnej mającej w przekroju poprzecznym kształt pięciokąta, której węższy koniec 32 umieszczony jest w elemencie rurowym 33, o stałym profilu pięciobocznym, lecz o większych jego wymiarach gabarytowych, spełniającym także funkcję dyszy wylotowej, posiadającego także wywinięty na zewnątrz kołnierz 34, przy czym oba te elementy rurowe w swych narożach zostały połączone ze sobą nierozłącznie za pomocą złączy 35.

PL 234 662 B1

Poza tym do zewnętrznej powierzchni elementu rurowego 33 tego podzespołu przymocowano niepokazane na rysunku ramię 8 i usztywniający go wspornik 9 tworzące razem jeden z dyszowych wirujących modułów mieszających mocowany do wału napędowego 1 lub 16 mieszadła według wynalazku.

P r z y k ł a d 8

W podzespole 36 dyszowego wirującego modułu mieszającego jego wlotowy element rurowy 37, spełniający funkcję przyspieszacza przepływu medium mieszanego wykonano z tulei stożkowej z wywiniętym na zewnątrz dolnym końcem w profil pierścieniowy 38, który umieszczono w elemencie rurowym 39 o profilu kwadratowym z osiowym jednolitym na całej długości otworem kwadratowym 40, spełniającym także funkcję dyszy wylotowej, przy czym jeden koniec tego elementu posiada także wywinięty na zewnątrz kołnierz 41, który połączony jest nierozłącznie za pomocą złączy 42 z zewnętrzną, powierzchnią tulei stożkowej 37 równomiernie rozmieszczonych na jej obwodzie.

Poza tym do zewnętrznej powierzchni elementu rurowego 39 tego podzespołu przymocowano niepokazane na rysunku ramię 8 i usztywniający go wspornik 9 tworzące razem jeden z dyszowych wirujących modułów mieszających mocowany do wału napędowego 1 lub 16 mieszadła według wynalazku.

Claims (10)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Mieszadło pionowe z dyszowymi wirującymi modułami mieszającymi płynne media, posiadające pionowy obrotowy wał napędowy połączony poprzez prostopadle usytuowane do niego profilowe wirujące moduły mieszające, przy czym górny koniec tego wału połączony jest z motoreduktorem, którego silnik wprowadza go w ruch obrotowy wraz z tymi modułami mieszającymi, znamienne tym, że jego pionowo usytuowany wał napędowy (1 lub 16) i połączone z nim nierozłącznie co najmniej dwa identyczne i symetrycznie rozmieszczone względem osi obrotu (10) tego wału dyszowe wirujące moduły mieszające (2) składające się z podzespołu (2' lub 18 lub 24 lub 30 lub 36) tego modułu złożonego z profilowej rury (3,19,25,31 lub 37) jednostronnie zbieżnej, której koniec o mniejszej średnicy (4, 20, 26, 32 lub 38) umieszczony jest koncentrycznie wewnątrz jednego końca profilowej rury (5,21,27,33 lub 39) o niezmiennych wymiarach, posiadającej na jednym końcu zewnętrzne odsadzenie (6,22,28,34 lub 41), które za pomocą równomiernie rozmieszczonych na jego obwodzie złączy (7,23,29,35 lub 42) połączone jest nierozłącznie z zewnętrzną powierzchnią odpowiedniej profilowej rury (3,19,25,31 lub 37) oraz z przymocowanych nierozłącznie do zewnętrznych powierzchni profilowych rur (5,21,27,33 lub 39) odpowiednich jednych końców ramion (8) prostopadle usytuowanych do osi symetrii tych rur połączonych wspornikami usztywniającymi (9) z ich odsadzeniami zewnętrznymi (6,22,28,34 lub 41), natomiast drugi koniec ramienia (8) połączony jest nierozłącznie z wałem napędowym (1 lub 16).
2. 2. Mieszadło według zastrz. 1, znamienne tym, że do wału napędowego (16) przymocowane są nierozłącznie i usytuowane nad sobą co najmniej po dwa identyczne dyszowe wirujące moduły mieszające (2), których ramiona (8) w każdym rzędzie usytuowane są w jednej poziomej płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotu (10) tego wału.
3. 3. Mieszadło według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że jego pionowo usytuowany wał napędowy (1 lub 16) połączony jest nierozłącznie z trzema identycznymi dyszowymi wirującymi modułami mieszającymi (2), usytuowanymi symetrycznie względem siebie na obwodzie tego wału tak, że ramiona (8) tych modułów mieszających przymocowane jednymi ich końcami do tego wału napędowego leżą w jednej płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotu (10) tego wału.
4. 4. Mieszadło według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że jego pionowo usytuowany wał napędowy (1 lub 16) połączony jest nierozłącznie z czterema identycznymi dyszowymi wirującymi modułami mieszającymi (2) symetrycznie rozmieszczonymi na jego obwodzie po dwa te moduły usytuowane naprzeciw siebie, których ramiona (8) przymocowane jednymi ich końcami do tego wału napędowego usytuowane są w jednej płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotu (10) tego wału.
5. 5. Mieszadło według zastrz. 1, znamienne tym, że jego podzespół (2') dyszowego wirującego modułu mieszającego (2) składa się z elementu tulejowego (3) jednostronnie zbieżnego, którego koniec o mniejszej średnicy przechodzi w kołnierz pierścieniowy (4), który umieszczony

   PL 234 662 B1 jest w elemencie tulejowym (5) o stałym profilu lecz o większych wymiarach gabarytowych od elementu tulejowego (3) posiadającym wywinięty na zewnątrz kołnierz (6), przy czym krawędzie obu tych profilowych elementów rurowych połączone są ze sobą nierozłącznie za pomocą złączy (7).
6. 6. Mieszadło według zastrz. 1, znamienne tym, że jego podzespół (18) dyszowego wirującego modułu mieszającego (2) składa się z elementu rurowego (19) jednostronnie zbieżnego mającego w przekroju poprzecznym kształt trójkąta, którego koniec (20) o mniejszym profilu trójkątnym umieszczony jest w elemencie rurowym (21) o stałym profilu trójkąta lecz o większych wymiarach gabarytowych od elementu rurowego (19) posiadającym wywinięty na zewnątrz kołnierz (22), przy czym krawędzie obu tych profilowych elementów rurowych połączone są ze sobą nierozłącznie za pomocą złączy (23).
7. 7. Mieszadło według zastrz. 1, znamienne tym, że podzespół (24) dyszowego wirującego modułu mieszającego (2) składa się z elementu rurowego (25) jednostronnie zbieżnego mającego w przekroju poprzecznym kształt kwadratu, którego koniec o mniejszym kwadratowym profilu umieszczony jest w elemencie rurowym (27) o stałym profilu kwadratowym, lecz o większych jego wymiarach gabarytowych od elementu rurowego (25), posiadającym wywinięty na zewnątrz kołnierz (28), a wszystkie krawędzie obu tych profilowych elementów rurowych są ze sobą połączone nierozłącznie za pomocą złączy (29).
8. 8. Mieszadło według zastrz. 1, znamienne tym, że podzespół (30) dyszowego wirującego modułu mieszającego (2) składa się z elementu rurowego (31) jednostronnie zbieżnego mającego w przekroju poprzecznym kształt pięciokąta, którego węższy koniec (32) umieszczony jest w elemencie rurowym (33) o stałym profilu pięciobocznym, lecz o większych jego wymiarach gabarytowych od elementu rurowego (31) posiadającym wywinięty na zewnątrz kołnierz (34), a wszystkie krawędzie obu tych profilowych elementów rurowych są ze sobą połączone nierozłącznie za pomocą złączy (35).
9. 9. Mieszadło według zastrz. 1, znamienne tym, że podzespół (36) dyszowego wirującego modułu mieszającego (2) składa się z tulei stożkowej (37), której koniec o mniejszej średnicy przechodzi w kołnierz pierścieniowy (38) umieszczony w elemencie rurowym (39) o stałym profilu kwadratowym lecz o większych jego wymiarach gabarytowych od tulei stożkowej (37), przy czym element rurowy (39) ma wywinięty na zewnątrz kołnierz (41) a jego boki połączone są nierozłącznie z zewnętrzną powierzchnią tej tulei stożkowej za pomocą złączy (42).
10. 10. Mieszadło według któregokolwiek z zastrz. 1-9, znamienne tym, że w zależności od rodzaju mieszanego medium oraz charakterystyki jego mieszania dyszowy wirujący moduł mieszający (2) ustawiony jest pod kątem natarcia γ jego profilowego elementu rurowego (5,21,27,33 i 39) wynoszącym od plus 60° do minus 60°.