PL57778B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 29.IV.1965 (P 108 593) 25.VIII.1969 KI. 12 e, 4/50 MKP B 01 f UKD Twórca wynalazku: inz. Czeslaw Gruszczynski Wlasciciel patentu: Centralne Laboratorium Farb Graficznych, Gdansk (Polska) Wirnik tarczowo turbinowy dyspergatora Przedmiotem wynalazku jest wirnik dyspergato¬ ra tarczowego, sluzacego zwlaszcza do rozdrabnia¬ nia pigmentów w spoiwie oraz do emulgowania cie¬ czy nie mieszajacych sie z soba.Znane sa dyspergatory zaopatrzone w miesza¬ dlo turbinowe. Przykladem takiego rozwiazania jest urzadzenie opisane w niemieckim opisie patento¬ wym nr 576 528, sluzace do mieszania plynów z py- listymi lub ziarnistymi cialami stalymi. Urzadzenie jest zaopatrzone w tarcze oslonieta cylindryczna oslona, usytuowana wspólosiowo z wirnikiem. Ta cylindryczna oslona spelnia role kierownicy stru¬ mienia od której strumien cieczy i ciala stalego odbija sie, co poteguje efekt mieszania i rozdrab¬ niania, lecz jednoczesnie dziala bez wspólpracy ze sciankami pojemnika w którym prowadzony jest proces.W ostatnich latach pojawilo sie nowe urzadze¬ nie, sluzace glównie do rozdrabniania pigmentów z jednoczesnym wytworzeniem ich zawiesiny w spoiwie wyposazone w wirujaca tarcze. Urzadzenie to wystepuje pod wieloma nazwami, jak: dysper- gator tarczowy, Dissolver, Disperser, High speed dispersion mili, Sinus-Hydro-Dissolver i inne. Po¬ niewaz istotnym, ze wzgledu na funkcjonowanie, i charakterystycznym elementem jego budowy jest wirujaca tarcza, mozna je tez nazwac dysperga- torem tarczowym.Dyspergator tarczowy sklada sie wiec z tarczy zamocowanej na pionowym wale, osadzonym w sto- 10 15 25 80 jaku. Tarcza omawianego dyspergatora stanowi plaski metalowy krazek, zaopatrzony na obwodzie w naciecia, przypominajace zeby pily. Zebom tym, w aparatach róznego pochodzenia, nadano rózne profile.Dyspergatory tarczowe sa bardzo rozpowszech¬ nione i stad wielka róznorodnosc rozmaitych ich typów.Róznorodnosc ta sprowadza sie w swej istocie przede wszystkim do nadawania wygieciom tarcz najrozmaitszych form. Panuje jednak opinia, ze odmiennosc ksztaltów tarcz obecnie spotykanych nie wyplywa w sposób decydujacy na efektywnosc pracy aparatu.Inne rozwiazanie dyspergatora tarczowego, za¬ stosowane w urzadzeniu przedstawionym w opisie patentowym polskim nr 49544, przewiduje instalo¬ wanie dwóch wirujacych tarcz plaskich, których jednoczesne dzialanie wydatnie zwieksza skutecz¬ nosc urzadzenia.Urzadzenia te wykazuja szereg wad. Dwoma istotnymi wadami znanych urzadzen sa niski sto¬ pien rozdrobnienia fazy rozproszonej i dlugi czas obróbki.Korzystne rezultaty, wyrazajace sie znacznym skróceniem czasu obróbki a zwlaszcza powieksze¬ niem zakresu stosowalnosci aparatu, uzyskuje sie instalujac w nim wirnik, bedacy polaczeniem mie¬ szadla turbinowego i wspomnianej wyzej tarczy wyposazonej w wygiecia. 5777857778 3 Wirnik tarczowy turbinowy utworzony jest z trzech tarcz, z których srodkowa wyposazona jest na obrzezu w zagiecia, zas tarcze górna i dolna posiadaja otwory w poblizu osi walu i sa oddzielo¬ ne od tarczy srodkowej lopatkami/ W porównaniu z tarczami plaskimi bedacymi do¬ tychczas w uzyciu, niezaleznie od sposobu ich ksztaltowania, wirnik tarczowo turbinowy dysper- gatora tarczowego, stanowiacy przedmiof niniejsze¬ go wynalazku, odznacza sie intensywniejszym oraz bardziej wszechstronnym, a przez to skuteczniej¬ szym dzialaniem. Tak na przyklad emulsja okolo 10% oleju mineralnego w wodzie, wytworzona przy pomocy znanego dotychczas mieszadla tarczowego, ma trwalosc zaledwie kilku godzin, gdyz zdysper- gowanie oleju jest niedostateczne. Zemulgowanie tych samych skladników w wyzej podanej pro¬ porcji, przy uzyciu urzadzenia wyposazonego w wirnik tarczowo turbinowy, pozwala uzyskac emulsje, w której rozdzielenie faz nastepuje do¬ piero po uplywie kilkunastu dni. Podobnie zasto¬ sowanie wirnika tarczowo turbinowego przy wytwarzaniu dyspersji cial stalych w cieczach skraca mniej wiecej dwukrotnie czas trwania tej operacji, i prowadzi do otrzymania ukladów, w których sedymentacja fazy stalej praktycznie nie zachodzi.Przykladowo budowe wirnika tarczowo turbino¬ wego pokazano na fig. 1, gdzie 1 oznacza silnik na¬ pedzajacy, 2 wal pionowy, 3 górna tarcze miesza¬ dla turbinowego, 4 tarcze srodkowa, 5 wygiecia tej tarczy, 6 dolna tarcze mieszadla turbinowego, 7 i 8 otwory wlotowe turbiny a 9 oznacza wylot i 10 lo¬ patki.Dzialanie wirnika wedlug niniejszego wynalazku jest wysoce skuteczne i róznorodne. W pierwszym rzedzie dziala on jak dwustronne mieszadlo od¬ srodkowe, zasysajac ciecz z górnych warstw po¬ jemnika oraz z okolic jego dna. Za szczególnie pozadane nalezy uznac podnoszenie obrabianej mieszaniny z dna. Przeciwdziala to opadaniu i gro¬ madzeniu sie na nim ciezszych skladników.Wirnik tarczowo turbinowy wywoluje pelniejszy i energiczniejszy — niz tradycyjna zaopatrzona na obwodzie w wyciecia tarcza plaska — ruch w ca¬ lej masie obrabianej cieczy, zwlaszcza ruch w pla¬ szczyznie pionowej, podczas gdy tarcze plaskie po¬ woduja przemieszczanie sie cieczy glównie w pla¬ szczyznie poziomej.Jest to okolicznosc o duzym znaczeniu praktycz¬ nym, gdyz w razie nieprawidlowej lub niedosta¬ tecznej cyrkulacji cieczy pewna ilosc aglomeratów zawiesiny wedruje glównie wzdluz sciany bocznej pojemnika lub osadza sie na jego dnie i, nie tra¬ fiajac w pole dzialania tarczy, nie ulega rozbiciu.Ostatecznie wiec utrzymuja sie w obrabianej mie¬ szaninie czastki niedostatecznie rozdrobnione albo nie zostaje osiagnieta jej calkowita homogenizacja.Wirnik wedlug wynalazku eliminuje tego rodzaju braki, gdyz zapewnia on — na skutek dzialania turbiny — staly i szybki powrót cieczy w strefe dzialania tarczy. 10 15 20 25 85 40 45 55 Uzycie wirnika wedlug wynalazku poszerza za¬ kres stosowalnosci urzadzenia, w porównaniu z dyspergatorami o tarczach tradycyjnych, na mie¬ szaniny bardzo lepkie lub zawierajace znaczny odsetek fazy stalej. Wynika to z ogólnie znanego faktu, iz mieszadla turbinowe sa wielce przydatne do obróbki zarówno cieczy wysokdwiskozowych jak i mieszanin bogatych w zawiesiny. O fakcie tym wspominaja J. Krakowski, St. Niewiadomski, St. Zurakowski na str. 383 pracy pt. „Maszyno¬ znawstwo chemiczne" PWT 1960. Po zastosowaniu wiec omawianego wirnika tarczowo turbinowego staje sie równiez mozliwa obróbka malo lejnych past, bardzo lepkich roztworów zywic, mieszanin bogatych w faze stala itp. Wylaniaja sie zatem mozliwosci wprowadzenia tego typu dyspergatora równiez w przemysle tworzyw sztucznych, klejów, smarów, w przemysle spozywczym, kosmetycznym itd. Obok wspomnianych przypadków wytwarzania zawiesin cial stalych w cieczach oraz emulsji dys- pergator zaopatrzony w wirnik wedlug - wynalazku moze byc z powodzeniem uzyty do wywolywania nadzwyczaj intensywnego mieszania, ulatwiajace¬ go — jak wiadomo — wzajemny kontakt wielu skladników i zwiekszajacego powierzchnie ich ze¬ tkniecia. Potrzeba tego rodzaju wystepuje czesto jako niezbedny czynnik dla spowodowania przy¬ spieszenia reakcji chemicznych zachodzacych w fa¬ zie cieklej.Dotychczas omówione efekty stosowania wirnika wedlug niniejszego wynalazku tyczyly dysperga- tora jednotarczowego. Poteguja sie one jeszcze w przypadku wspomnianego juz dyspergatora dwu- tarczowego, o którym mowa w patencie polskim nr 49544. Przykladowo rozmieszczenie wirników w tym urzadzeniu pokazano na Fig. 2, na którym 11 i 12 oznaczaja wirniki tarczowe turbinowe.Zastosowanie w tym typie dyspergatora wirni¬ ków tarczowo turbinowych, bedacych zestawem wspólpracujacych tarcz i mieszadel turbinowych, w jeszcze wiekszej mierze niz to stwierdzono uprzednio dla dyspergatora jednowirnikowego, po¬ wieksza skutecznosc dzialania aparatu. Zwlaszcza w obszarze nachodzenia na siebie wirników szyb¬ kosc zmian kierunków przeplywu jak równiez intensywnosc zderzen, sa zwielokrotnione. Wza¬ jemne usytuowanie wirników oraz ich znaczna szybkosc obwodowa sprawiaja, iz zaklócenia ru¬ chu cieczy maja charakter pulsacyjny i przebiegaja z duza czestotliwoscia. Powoduje to wystapienie efektów nadzwiekowiania, glównie kawitacji. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Wirnik tarczowo turbinowy znamienny tym, ze a. utworzony jest z trzech tarcz (3, 4, 6) z których 60 srodkowa (4) wyposazona jest na obrzezu w za¬ giecia (5) zas tarcze górna (3) i dolna (6) posiadaja otwory (7, 8) w poblizu osi walu i sa oddzielone od tarczy srodkowej lopatkami (10)f•KI. 12e, 4/50 57778 MKP B 01 f fIG PL