RU1813537C - Смесительное устройство - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к химическому машиностроению и предназначено дл  применени  в реакционных аппаратах дл  проведени  различных химико- технологических процессов, протекающих в гомогенной или гетерогенной средах, в которых требуетс  создание однородного пол  концентраций и температур во всем Ьбъеме аппарата.

Известны турбинные мешалки р, 2 с пр мыми лопатками, расположенными радиально. Лопатки либо приварены к диску, либо прикреплены к нему с nojмощью болтов с использованием угольника , через который лопатки привинчиваютс  к диску. Мешалки с пр мыми ло- |патками создают поток жидкости, имеющий радиальную и тангенциальную составл ющие . При этом горизонтальна  составл юща  радиуса перемешивани  в два с половиной раза больше вертикальной составл ющей.

На стенках аппарата поток жидкости притормаживаетс , мен ет свое направление на осевое, поднимаетс  вверх до свободной поверхности жид00

со

СЛ СО

VJ

кости и отсюда вновь поворачивает в направлении мешалки. Таким образом, создаютс  замкнутые петли с центрами, в которых радиальна  и осева  составл ющие скорости равны нулю, т.е. имеетс  область или точнее поверхность, где интенсивность перемешивани  меньше , чем в остальной части аппарата. Это приводит к .снижению интенсивности перемешивани  и увеличению времени гомогенизации.

Известна мешалка 31 представл юща  собой четырехлопастную мешалку с лопаст ми трапециедальной формы с отверсти ми в каждой дл  уменьшени  кавитации. Недостатком этой мешалки  вл етс  перемешивание только тех слоев жидкости, которые наход тс  в непосредственной близости от лопастей мешалки и как следствие этого, слабое развитие турбулентности в объеме перемешиваемой жидкости и слаба  циркул ци  жидкости.

Известно также смесительное устройство V, содержащее вертикальный вращающийс  вал с диском, по периферии которого размещены радиальные лопатки . Лопатки выполнены с пластинчатыми элементами на свободном конце, размещенными по высоте лопатки, при этом смежные элементы отогнуты в плоскости вращени  диска в противоположные стороны относительно плоскости лопатки. При работе устройства отогнутые пластинчатые элементы- диспергируют газ в жидкость и, так как сум- марна  высота элементов равна высоте лопатки, то к сожалению и вертикалью на  составл юща  радиуса перемешивав ни  сохран етс  такой же(как в турбинных мешалках , 2.

Известно перемешивающее устройство , в котором применены перетечные полые трубы, одна из которых выполнена в виде буквы С, друга  изогнута по окружности и прикреплена снизу к Сообразной трубе. Другие перемешивающие элементы отсутствуют. В св зи с тем, что С-образные трубы своими вертикальными участками соединены с валом имеют форму дл  плавного обтекани  жидкостью и практически не участвуют в процессе перемешивани , турбу- лизаци  среды производитс  только нижними част ми С-образных труб и изогнутыми нижними трубами и поэтому интенсивное перемешивание среды имеет место только в нижних част х ап-

5

0

5

0

5

0

5

0

5

парата. Повышение интенсивности перемешивани  в аппаратах с такими устройствами можно достигнуть за счет повышени  частоты вращени  мешалки, но эта мера приведет к увеличению потребл емой .мощности, котора  пропорциональна частоте вращени  в тре.тьей степени, т.е. при увеличении частоты вращени  в два раза, потребл ема  мощность увеличитс  в восемь раз.

Наиболее близок к предлагаемому .смесительное устройство 6, состо щее из вала е закрепленной на ней ступицей и разделительным диском, на котором жестко закреплены .радиальные лопасти. На верхней и нижней кромках лопастей над их передней частью в плоскости мешалки установлены экранирующие элементы, которые преп тствуют перетоку жидкости через верхние и нижние кромки лопастей, что увеличивает насосный эффект. Недостатком такого технического решени   вл етс  то, что вс  рабоча  поверхность -перемешивающего устройства со стороны вращени  вала открыта. Поэтому сток обрабатываемой жидкости с лопастей при вращении - устройства носит хао- тический, неорганизованный характер, направлен в разные стороны и полученный жидкостью энергетический импульс размываетс  и довольно быстро затухает , оставл   только общий характер циркул ции среды.

Цель изобретени  - повышение эффективности процесса перемешивани  за счет увеличени  горизонтальной и вертикальной составл ющей радиусов перемешивани  путем образовани  бо-. лее двух рециркул ционных контуров ; по высоте сосуда, в котором оно установлено .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что смесительное устройство снабжено трубами разной длины над и под диском , при этом концы труб изогнуты в горизонтальной плоскости на 90 в противоположные стороны, выходной конец каждой трубы изогнут в вертикальной плоскости .относительно горизонтального диска на 15-20°.

На фиг,1 представлено смесительное устройство; на фиг.2 приведен вид сверху; на фиг.З и k приведены вид по А-А на фиг.1 и вид по стрелке Б на фиг.2. .j

Смесительное устройство содержит j горизонтальный диск 1 со ступицей 2. i

Над и под диском 2 расположены трубы 3 разной длины с изогнутыми конусами и 5 в горизонтальной плоскости на 90° в противоположные стороны. Кроме того, выходной конец 6 каждой трубы еще изогнут в вертикальной плоскости относительно горизонтального диска на 15-20°.

Смесительное устройство работает следующим образом. При вращении диска с установленными над и под ним ;изогнутые трубы 3 разной длины, взаимодейству  со средой, перемещают ее в радиальном направлении/Насосный эффект, образуемый с каждой-из труб разной длины изогнутыми концами k и ,5 в горизонтальной плоскости на 90° в противоположные стороны позвол ет создать большое число рециркул ционных контуров, которые нар ду с известными двум  зонами течени  среды в верхней и нижней част х аппарата да- ;ют возможность за счет увеличени  горизонтальной составл ющей радиуса пе- .ремешивани  интенсифицировать процесс перемешивани  изогнутостью выходного конца 6 каждой трубы в вертикальной плоскости на 15-20° относительно горизонтального диска способствует увеличению вертикальной составл ющей радиуса перемешивани  за счет образовани  рециркул ционных контуров в вертикальной плоскости, что дополнительно турбулизует среду во всем объеме аппарата. Объедин  сь, эти рециркуРезультаты испытани  смесительных устройств

0

5

0

5

0

5

л ционные контуры помогают увеличить ; энергетический импульс в среду. Та- 1ким образом, предложенное смесительное устройство повышает эффективность; процесса перемешивани .

Достижение поставленной цели подтверждаетс  результатами испытаний смесительного устройства в аппарате вместимостью 0,063 м3 на водной дис- Jперсии с минеральным маслом, приве- денными в таблице..

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Смесительное устройство, содержащее вертикальный вращающийс  вал, на котором закреплен горизонтальный диск со ступицей, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности процесса перемешивани  за счёт увеличени  горизонтальной и вертикальной составл ющих радиусов перемешивани  путем образовани  более двух рециркул ционных контуров по высоте сосуда, оно снабжено трубами, расположенными в радиальной плоскости над1 и под горизонтальным диском, примы : кающими одна к другой и имеющими измен ющуюс  по высоте длину, при этом трубы выполнены с изогнутыми в горизонтальной плоскости концами на 90° в противоположные стороны, и выходной конец каждой трубы, расположенный ближе к ступице, отогнут в вертикальной плоскости от плоскости диска на 15-20°..

   29,2

   30,6

   17,0

   17,0

   И,5

   16,3

   zescigi

   kr

   4Г

   ..

   6

   фиг. Э

   %аЛ.