RU186316U1 - Гомогенизатор - Google Patents
Гомогенизатор Download PDFInfo
- Publication number
- RU186316U1 RU186316U1 RU2018137356U RU2018137356U RU186316U1 RU 186316 U1 RU186316 U1 RU 186316U1 RU 2018137356 U RU2018137356 U RU 2018137356U RU 2018137356 U RU2018137356 U RU 2018137356U RU 186316 U1 RU186316 U1 RU 186316U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- worm
- oval
- ellipse
- head
- chopper
- Prior art date
Links
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 abstract description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 abstract description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 abstract description 4
- 239000011346 highly viscous material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000144 pharmacologic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract description 2
- -1 structured Substances 0.000 abstract description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
- B01J2/20—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by expressing the material, e.g. through sieves and fragmenting the extruded length
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
Abstract
Предлагаемое техническое решение относится к устройствам для гомогенизации пластичных, структурированных высоковязких веществ, обладающих неньютоновскими свойствами, и может найти применение в химической, нефтехимической, фармакологической, пищевой, радиотехнической и других отраслях промышленности, где требуется микронное и субмикронное перемешивание разнородных веществ.
Техническим результатом предлагаемой конструкции гомогенизатора является увеличение производительности.
Поставленный технический результат достигается тем, что в гомогенизатор, содержащий цилиндрический корпус и гомогенизирующую головку, причем гомогенизирующая головка состоит из червяка и прерывателя овальной формы, формующей головки, имеющей поперечное сечение внутренней поверхности в форме эллипса, привод вращения червяка и пружину, при этом прерыватель закреплен посредством пружины на конце червяка и снабжен валиком, установленным в подшипнике, расположенном в съемной крышке, а на конце валика дополнительно последовательно друг за другом установлены роликовые подшипники с цилиндрическими и коническими роликами, отношение длины большой оси овала прерывателя к длине малой оси эллипса формующей головки.
Description
Техническое решение относится к устройствам для гомогенизации пластичных, структурированных высоковязких веществ, обладающих неньютоновскими свойствами, и может найти применение в химической, нефтехимической, фармакологической, пищевой, радиотехнической и других отраслях промышленности, где требуется микронное и субмикронное перемешивание разнородных веществ.
Известна конструкция пластосмесителя серии ПС для смешения и глубокой гомогенизации пластических масс, состоящего из камеры, загрузочной воронкой с откидной крышкой, пневмоцилиндра с плунжером для проталкивания массы в зазор между фигурными валками, вращающимися навстречу друг другу, и разгрузочного узла (Шаповалов Ю.Н., Шеин B.C. Машины и аппараты общехимического назначения. Учебное пособие.- Воронеж, издательство Воронежского университета, 1981, с. 97-98).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится недостаточное микросмешение фигурными валками, из-за образования застойных зон в зазорах между их поверхностями. Это требует увеличение времени обработки и снижает общую производительность.
Известен аппарат АЗ2-4, состоящий из емкости с перемешивающим устройством (тихоходной мешалки) и эллиптическим днищем, рубашки для охлаждения или обогрева обрабатываемого продукта, роторного перемешивающего устройства типа ГАРТ и электродвигателя. Роторная головка имеет вихревую камеру, образованную вращающимся ротором и неподвижным статором.
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится недостаточная производительность, при перемешивании высоковязких, неньютоновских и структурированных растворов, эмульсий и суспензий, та как часть жидкости в застойных зонах емкости не попадает в зону работы роторного перемешивающего устройства, а медленно перемешивается тихоходной мешалкой на периферии.
Известен экструдер для получения гранул, содержащий цилиндрический корпус расположенные в корпусе червяк и прерыватель овальной формы, формующую головку с выпускными отверстиями, имеющую поперечное сечение внутренней поверхности в форме эллипса, привод вращения червяка и пружину, при этом выпускные отверстия расположены симметрично на малой оси эллипса формующей головки, прерыватель закреплен посредством пружины на конце червяка и снабжен валиком, установленным в подшипнике, расположенном в съемной крышке, причем размер большой оси овала прерывателя равен внутреннему размеру малой оси эллипса формующей головки (описание к патенту на полезную модель РФ №133435 B01J 2/20, 2013).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится малое время пребывания в зоне смешения формующей головки и выпускных отверстиях, что не обеспечивает необходимую степень гомогенизации на микроуровне и требует повторной дополнительной переработки, что снижает общую производительность.
Известен экструдер для получения гранул, содержащий цилиндрический корпус, расположенный в корпусе червяк и прерыватель овальной формы, формующую головку с выпускными отверстиями, имеющую поперечное сечение внутренней поверхности в форме эллипса, привод вращения червяка и пружину, причем выпускные отверстия расположены симметрично на малой оси эллипса формующей головки, прерыватель закреплен посредством пружины на конце червяка и снабжен валиком, установленным в подшипнике, расположенном в съемной крышке (описание к патенту на полезную модель РФ №167122, U1 2016).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится низкая производительность, из-за остановки оборудования на ремонт связанных с подтяжкой и заменой пружиной.
Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков к заявленному объекту и принятому за прототип относится гомогенизатор А1-ОГМ, предназначенный для получения тонкоизмельченного однородного продукта, который состоит из электродвигателя, станины, кривошипно-шатунного механизма с системами смазки и охлаждения, блока с гомогенизирующей в манометрической головоломками и предохранительным клапаном. Гомогенизирующая головка представляет собой корпус, в котором находится цилиндрический клапан. Под давлением жидкость приходит через щель гомогенизирующей головки с большой скоростью и затем выводится через штуцер из гомогенизатора (Машины и аппараты пищевых производств. Книга 1/ Под редакцией В.А. Панфилова.-М.: Высшая школа, 2001, с 464-466).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, является невысокая скорость гомогенизирующей головки.
Техническим результатом предлагаемой конструкции гомогенизатора является увеличение производительности.
Поставленный технический результат достигается тем, что в гомогенизатор, содержащий цилиндрический корпус и гомогенизирующую головку, причем гомогенизирующая головка состоит из червяка и прерывателя овальной формы, формующей головки, имеющей поперечное сечение внутренней поверхности в форме эллипса, привод вращения червяка и пружину, при этом прерыватель закреплен посредством пружины на конце червяка и снабжен валиком, установленным в подшипнике, расположенном в съемной крышке, а на конце валика дополнительно последовательно друг за другом установлены роликовые подшипники с цилиндрическими и коническими роликами, отношение длины большой оси овала прерывателя к длине малой оси эллипса формующей головки подчиняется условию:
L- длина малой оси эллипса формующей головки, мм.
Выполнение гомогенизирующей головки из червяка и прерывателя овальной формы, формующей головки позволяет интенсивно перемещать материал по корпусу гомогенизатора, что способствует увеличению производительности.
Выполнение формующей головки, имеющей поперечное сечение внутренней поверхности в форме эллипса, позволяет периодически при вращении прерывателя перекрывать выпускные отверстия без применения специально установленного диска из эластичного материала, который быстро изнашивается с потерей эластичных свойств и калибра выпускных отверстий. Поэтому в гомогенизаторе с заявленными размерами осей овала прерывателя и эллипса формующей головки срок службы гомогенизатора возрастает, что приводит к росту производительности.
Рост производительности также обеспечивает установка цилиндрической пружины между концом червяка и прерывателя, так как малая инерция прерывателя и гидроклин образующийся при вращении червяка в зазоре между прерывателем овальной формы и формующей головкой, имеющей поперечное сечение внутренней поверхности в форме эллипса, позволяют перевести работу формующей головки, выпускающей перерабатываемый материал через выпускные отверстия и калибрующей гранулы, в колебательный режим с большой амплитудой, что способствует уменьшению эффективной вязкости перерабатываемой среды, повышению ее текучести и скорости течения перерабатываемого материала в выпускных отверстиях, а значит и росту производительности.
Снабжение прерывателя валиком, установленным в подшипнике, расположенным в съемной крышке предотвращает смещение червяка относительно оси экструдера, приводящее к трению гребней червяка о внутреннюю поверхность корпуса и их износу, что уменьшает срок службы, увеличивает время ремонта, а значит приводит к снижению производительности.
Выполнение условия (1) для отношения длины большой оси овала прерывателя к длине малой оси эллипса внутренней поверхности формующей головки обеспечивает прерывистое вращение червяка с крутильными колебаниями угловой скорости вращения, так как за один оборот червяка зазор между наружной поверхностью прерывателя и внутренней поверхность отверстия формующей головки становится минимальным, когда большая ось овального прерывателя совпадает с направлением малой оси внутренней поверхности эллипса формующей головки, то максимальным, когда больше оси прерывателя и формующей головки совпадают. Это приводит к изменению крутящего момента, а следовательно изменению угловой скорости вращения овального прерывателя, причем это изменение происходит рывками за счет угловой деформации пружины, установленной между прерывателем и концом червяка.
Такая угловая вибрация, сопровождаемая крутильными колебаниями формующей головки и приводит к тиксотропному разжижению высоковязких неньютоновских жидкостей, разрушению их структуры и способствует интенсивному перемешиванию из-за снижения эффективной вязкости, а значит росту производительности.
Увеличение верхнего значения условия (1), равного 0,93, может привести к смещению прерывателя относительно оси вращения, механическому контакту поверхности овального прерывателя с внутренней эллиптической поверхностью отверстия формующей головки. Это потребует остановки работы, ремонта, что увеличивает вспомогательные затраты времени, снижает основное время работы, а значит и производительность.
Уменьшения нижнего значения условия (1), равного 0,88, снижает амплитуду круговых колебаний овального прерывателя и не обеспечивает снижение эффективной вязкости неньютоновских высоковязких жидкостей, что препятствует быстрому взаимному смешению компонентов на микро- и макроуровнях, требует увеличения времени переработки и приводит к снижению производительности.
Дополнительная установка на конце валика последовательно друг за другом роликовых подшипников с цилиндрическими и коническими роликами обеспечивает при движении жидкости в зазорах между сепараторами дополнительное микросмешение, а изменение формы роликов меняет направление траектории, разрывает линии тока, увеличивает время микроперемешивания, что способствует повышению производительности.
На фиг. 1. представлен общий вид в разрезе предлагаемой конструкции гомогенизатора, на фиг. 2 - поперечное сечение А-А фиг. 1.
Гомогенизатор состоит из цилиндрического корпуса 1, внутри которого осесимметрично установлен червяк 2. На выходе червяка 2 установлен прерыватель 3 овальной формы в формующей головке 4, имеющей поперечное сечение отверстия в форме эллипса, причем длина 1 большой оси овала прерывателя 3 и длина L малой оси эллипса внутренней поверхности формующей головки 4 подчиняются условию (1). На входе червяк 2 соединен с валом 5 привода посредством муфты 6, а на выходе червях 2 соединен с прерывателем 3 пружиной 7 через отверстия фланца 10.
Прерыватель 3 снабжен валиком 8 установленным в подшипнике 9. На выходе формующая головка 4 снабжена съемным фланцем 10 с отверстием для выхода перемешиваемой жидкости. Помимо подшипника 9 на валике 8 в формующей головке 4 установлены дополнительно последовательно друг за другом подшипники с цилиндрическими роликами 11, коническими роликами 12 и 13.
Гомогенизатор работает следующим образом.
В цилиндрический корпус 1 подают жидкость для гомогенизации в ней компонентов и включают привод, который через вал 5 передает вращение шнеку 2, а от него через пружину 7 к прерывателю 3 овальной формы и соединенным с ним валику 8, вращающемуся в подшипнике 9, роликовому подшипнику 11 с цилиндрическими роликами и роликовых коническим подшипниках 12 и 13. Жидкость предварительно смешивается на макроуровне витками шнека 2 и попадает внутрь формующей головки 4. Так как последняя имеет поперечное сечение отверстия в форме эллипса, то вращающийся в ней прерыватель 3 овальной формы за один оборот дважды создает то минимальный зазор между эллиптической поверхностью отверстия формующей головки 4 (как показано на фиг. 2), то максимальный зазор, что соответственно приводит к максимальному к крутящему моменту сопротивления, то к минимальному. Эти изменения крутящего момента передаются пружине 7, которая заставляет совершать круговые колебания прерывателю 3. Под действием этих круговых колебаний жидкость в формующей головке 4 тиксотропно разжижает, ее структура разрушается, а эффективная вязкость уменьшается, что приводит к интенсивному микроперемешиванию. Из формующей головки 4 такая жидкость попадает в зазоры между шариками подшипников 9 и 11, а далее между цилиндрическими роликами подшипников 11 и коническими роликами подшипников 12 и 13. Вращающаяся в обоймах и сепараторах этих подшипников шарики и ролики рвут линии тока жидкости, изменяя траекторию ее движения, что приводит к гомогенизации ее компонентов. Обработанная таким образом гомогенизированная жидкость выходит наружу.
Таким образом, установка внутри формующей головки 4, имеющей поперечное сечение отверстия в форме эллипса, прерывателя 3 овальной формы с отношением длины большой оси овала прерывателя 3 к длине малой оси эллипса отверстия в формующей головки 4, подчиняющемуся условию (1), и дополнительная установка на конце валика 8 последовательно друг за другом роликового подшипника 11 с цилиндрическими роликами и коническими подшипниками 12 и 13 с роликами, позволяет создавать в жидкости крутильные колебания, тиксотропно разжижающими жидкость, уменьшающими ее эффективную вязкость и разрушающими структуру, а затем при попадании жидкости в зазоры между шариками подшипника 9, цилиндрическими роликами подшипника 11 и коническими роликами подшипников 12 чтобы интенсифицировать макро- и макроперемешивание и гомогенизировать компоненты жидкости с высокой производительностью.
Claims (4)
- Гомогенизатор, содержащий цилиндрический корпус и гомогенизирующую головку, отличающийся тем, что гомогенизирующая головка состоит из червяка и прерывателя овальной формы, формующей головки, имеющей поперечное сечение внутренней поверхности в форме эллипса, привод вращения червяка и пружину, при этом прерыватель закреплен посредством пружины на конце червяка и снабжен валиком, установленным в подшипнике, расположенном в съемной крышке, а на конце валика дополнительно последовательно друг за другом установлены роликовые подшипники с цилиндрическими и коническими роликами, отношение длины большой оси овала прерывателя к длине малой оси эллипса формующей головки подчиняется условию:
- L - длина малой оси эллипса формующей головки, мм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018137356U RU186316U1 (ru) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | Гомогенизатор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018137356U RU186316U1 (ru) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | Гомогенизатор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU186316U1 true RU186316U1 (ru) | 2019-01-15 |
Family
ID=65020816
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018137356U RU186316U1 (ru) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | Гомогенизатор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU186316U1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU328670A1 (ru) * | 1966-04-04 | 1983-01-07 | Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт По Разработке Машин И Оборудования Для Переработки Пластических Масс,Резины И Искусственной Кожи | Черв чный пресс |
DE3616444A1 (de) * | 1986-05-15 | 1987-11-19 | Dynamit Nobel Ag | Fenster- und/oder tuerprofile aus kunststoffmaterial und verfahren zur herstellung dieser profile im extrusionsverfahren unter verwertung von kunststoffmaterial geringerer stabilitaet |
RU2053123C1 (ru) * | 1992-02-21 | 1996-01-27 | Валентин Николаевич Хомяков | Способ переработки резиновых смесей экструзией, сдвиговая валковая головка и экструдер для его осуществления |
RU2177412C2 (ru) * | 1995-08-17 | 2001-12-27 | Эрнст-Йозеф Меет | Способ изготовления профильного материала, в частности, для изготовления окон и дверей |
-
2018
- 2018-10-22 RU RU2018137356U patent/RU186316U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU328670A1 (ru) * | 1966-04-04 | 1983-01-07 | Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт По Разработке Машин И Оборудования Для Переработки Пластических Масс,Резины И Искусственной Кожи | Черв чный пресс |
DE3616444A1 (de) * | 1986-05-15 | 1987-11-19 | Dynamit Nobel Ag | Fenster- und/oder tuerprofile aus kunststoffmaterial und verfahren zur herstellung dieser profile im extrusionsverfahren unter verwertung von kunststoffmaterial geringerer stabilitaet |
RU2053123C1 (ru) * | 1992-02-21 | 1996-01-27 | Валентин Николаевич Хомяков | Способ переработки резиновых смесей экструзией, сдвиговая валковая головка и экструдер для его осуществления |
RU2177412C2 (ru) * | 1995-08-17 | 2001-12-27 | Эрнст-Йозеф Меет | Способ изготовления профильного материала, в частности, для изготовления окон и дверей |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4917450B2 (ja) | 混練装置 | |
WO2017002905A1 (ja) | 撹拌装置 | |
US20100220545A1 (en) | Mixer and method of mixing | |
RU135535U1 (ru) | Смеситель | |
RU186316U1 (ru) | Гомогенизатор | |
RU190449U1 (ru) | Смеситель | |
RU152750U1 (ru) | Смеситель | |
SE1850579A1 (en) | Mixing apparatus comprising a rotor and a stator | |
US2840356A (en) | Viscous liquid mixing apparatus | |
JP2004141693A (ja) | 混合装置 | |
RU180150U1 (ru) | Смеситель | |
RU186250U1 (ru) | Роторный аппарат | |
CN208591783U (zh) | 一种被动式涡轮乳化机 | |
US20160256798A1 (en) | Variable Speed Torque Monitoring Inline Mixer | |
RU197814U1 (ru) | Гомогенизатор | |
RU185535U1 (ru) | Смеситель | |
KR101195892B1 (ko) | 주 회전유동 방향에 평행한 배플을 이용한 교반용기 및 이를 포함하는 교반능력이 향상된 교반기 | |
CN108355568A (zh) | 一种被动式涡轮乳化机 | |
RU2309791C2 (ru) | Роторно-пульсационный аппарат с направляющими лопастями | |
RU141491U1 (ru) | Смеситель | |
US3499633A (en) | Mixing device | |
RU155460U1 (ru) | Механический смеситель с подвижным зернистым слоем | |
RU2156648C1 (ru) | Роторный диспергатор | |
RU166227U1 (ru) | Перемешивающее устройство | |
RU222858U1 (ru) | Смеситель |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190127 |