RU2006274C1

RU2006274C1 - Large capacity apparatus with outside agitation devices

Info

Publication number: RU2006274C1
Authority: RU
Inventors: В.Д. Медведев; М.П. Уманский; В.Л. Садовский; В.Н. Поляков; Ю.Н. Яковлев
Original assignee: Научно-производственное объединение химического машиностроения
Priority date: 1991-06-13
Filing date: 1991-06-13
Publication date: 1994-01-30

Abstract

FIELD: different manufacturing processes of low viscous Newton liquids. SUBSTANCE: the apparatus is provided at least by two circulation contours, including electric motors with outside agitation devices, whose suction pipelines are arranged on different levels along a height of a cylindrical housing and whose forcing pipelines are arranged near a bottom of the apparatus on its different radius. EFFECT: enhanced structure. 1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к аппаратам большой вместимости с выносными перемешивающими устройствами, применяемых для осуществления различных технологических процессов, маловязких ньютоновских жидкостей, например суспендирования в производстве гидрата окиси алюминия, в производстве экстракционной фосфорной кислоты, в производстве мелассы. The invention relates to large-capacity apparatuses with external mixing devices used for various technological processes, low-viscosity Newtonian fluids, for example, suspension in the production of aluminum oxide hydrate, in the production of extraction phosphoric acid, in the production of molasses.

Известны аппараты большого объема [1] с рассредоточенным подводом энергии, в которых предусмотрено несколько перемешивающих устройств с индивидуальными приводами. Known devices of large volume [1] with a dispersed supply of energy, which provides several mixing devices with individual drives.

К числу недостатков следует отнести поломки перемешивающих устройств, зарастание продуктом. Among the disadvantages are the breakdown of mixing devices, overgrowing of the product.

Известны аппараты большой вместимостью [2] , снабженные валом с мешалкой. Мешалка обеспечивает направленное движение суспензии вверх в центр аппарата и вниз по периферии. Крутящий момент передается к трубчатому валу от трех мотоp-редукторов. Существенные недостатки: наличие трех мотор-редукторов, требующих системы синхронизации частоты вращения, громоздкость мешалки, вызывающая значительные пусковые нагрузки на привод, трудность пуска аппарата при погружении мешалки в осадок твердой фазы, влияние износа подшипников скольжения, погруженных в рабочую среду, на работоспособность верхнего подшипника скольжения и зубчатого зацепления трубного вала, сложность обслуживания подшипниковых узлов аппарата. Аппарат не обеспечивает равномерность перемешивания среды. Known devices with large capacity [2], equipped with a shaft with a stirrer. The mixer provides directional movement of the suspension up to the center of the apparatus and down the periphery. Torque is transmitted to the tubular shaft from three gear motors. Significant disadvantages: the presence of three motor gearboxes that require a speed synchronization system, the bulkiness of the mixer, which causes significant starting loads on the drive, the difficulty of starting the device when the mixer is immersed in solid phase sediment, the effect of wear of sliding bearings immersed in the working medium on the performance of the upper bearing sliding and gearing of the pipe shaft, the complexity of servicing the bearing units of the apparatus. The apparatus does not provide uniform mixing of the medium.

Также известны аппараты фирмы Ahlstrom [3] , представляющие собой резервуар цилиндрического или квадратного сечения с горизонтальным перемешивающим устройством, установленным на некотором расстоянии от днища. Днище аппарата имеет наклон, что препятствует образованию застойных зон. Перемешивание осуществляется пропеллерной мешалкой большего диаметра до 1800 мм. Подшипниковые узлы качения перемешивающего устройства отделены от среды сальниковым уплотнением. Недостатком такого аппарата является обеспечение перемешивания только в нижней его части. Ahlstrom apparatuses [3] are also known, which are a tank of cylindrical or square cross-section with a horizontal mixing device installed at a certain distance from the bottom. The bottom of the apparatus has a slope, which prevents the formation of stagnant zones. Mixing is carried out by a larger diameter propeller stirrer up to 1800 mm. The rolling bearing units of the mixing device are separated from the medium by the packing gland. The disadvantage of this apparatus is the provision of mixing only in its lower part.

Наиболее близким по технической сущности решением является механизм для получения химической смеси, применяемой для нужд сельского хозяйства [4] . Он содержит смесительную емкость, емкость для диспергирования смеси, привод с валом, вращающуюся лопасть, устройство для под- ачи смеси из смесительной емкости в диспергирующую и устройство для возврата смеси в смесительную емкость. The closest in technical essence solution is a mechanism for producing a chemical mixture used for agricultural needs [4]. It contains a mixing tank, a tank for dispersing the mixture, a drive with a shaft, a rotating blade, a device for feeding the mixture from the mixing tank to the dispersing tank, and a device for returning the mixture to the mixing tank.

Слабая сторона такого решения - недостаточная циркуляция среды в механизме, вследствие чего не обеспечивается интенсивное перемешивание, что приводит к ощутимому увеличению времени для осуществления технологического процесса. The weak side of this solution is the insufficient circulation of the medium in the mechanism, as a result of which intensive mixing is not ensured, which leads to a noticeable increase in time for the implementation of the technological process.

Целью изобретения является интенсификация процесса перемешивания во всем объеме аппарата за счет более равномерного распределения вводимой мощности, расходуемой на перемешивание среды путем рассредоточения выносных перемешивающих устройств. The aim of the invention is the intensification of the mixing process throughout the apparatus due to a more uniform distribution of the input power spent on mixing the medium by dispersing remote mixing devices.

Указанная цель достигается тем, что аппарат снабжен, по меньшей мере, одним дополнительным циркуляционным контуром с расположением всасывающих трубопроводов на разных уровнях по высоте цилиндрического корпуса и размещением нагревательных трубопроводов у днища аппарата на разных его радиусах. This goal is achieved by the fact that the apparatus is equipped with at least one additional circulation circuit with the location of the suction pipes at different levels along the height of the cylindrical body and the location of the heating pipes at the bottom of the device at different radii.

На фиг. 1 приведен продольный разрез аппарата с двумя выносными перемешивающими устройствами; на фиг. 2 в плане показан аппарат с пятью выносными перемешивающими устройствами; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1. In FIG. 1 shows a longitudinal section of an apparatus with two remote mixing devices; in FIG. 2 is a plan view showing an apparatus with five remote mixing devices; in FIG. 3 - node I in FIG. 1.

Аппарат состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, всасывающих трубопроводов 2 и нагнетательных трубопроводов 3, выносных перемешивающих устройств 4. Каждое выносное перемешивающее устройство содержит камеру 5, съемную крышку 6, патрубок 7, цаpгу 8, винтовую мешалку 9, вал 10. Снаружи съемной крышки 6 закреплено торцовое уплотнение 11 и подшипниковый узел 12. Винтовая мешалка 9 приводится в движение элетродвигателем 13. Корпус 1 снабжен технологическими патрубками: для ввода реагентов 14 и вывода готового продукта 15. The apparatus consists of a vertical cylindrical housing 1, suction pipelines 2 and discharge pipelines 3, remote mixing devices 4. Each remote mixing device includes a chamber 5, a removable cover 6, a pipe 7, a collets 8, a screw stirrer 9, a shaft 10. The outside of the removable cover 6 fixed mechanical seal 11 and the bearing assembly 12. The screw mixer 9 is driven by an electric motor 13. The housing 1 is equipped with technological pipes: for the introduction of reagents 14 and the output of the finished product 15.

Аппарат работает следующим образом. The device operates as follows.

Исходные компоненты поступают в аппарат через технологические патрубки 14. Поочередно включают электродвигатели 12 выносного перемешивающего устройства 4. Начинает вращаться вал 10. на котором укреплена винтовая мешалка 9. Винтовая мешалка 9 (колесо осевого насоса) через всасывающие трубопроводы 2 засасывает из корпуса 1 реакционную среду, которая через патрубок 7 поступает в выносное перемешивающее устройство 4. Далее, пройдя камеру 5 и цаpгу 8, среда направляется в нагнетательные трубопроводы 3, откуда возвращается внутрь корпуса аппарата у днища на разные его радиусы, способствуя тем самым турбулизации потока. Предлагаемое техническое решение позволяет осуществить непрерывную циркуляцию среды по замкнутым контурам с отбором и перемешиванием ее по высоте и поперечному сечению аппарата, интенсифицируя таким образом технологический процесс в аппарате большой вместимости. Вывод готового продукта производится через патрубок 15. The initial components enter the apparatus through technological branch pipes 14. Alternately, the electric motors 12 of the remote mixing device 4 are turned on. The shaft 10 begins to rotate on which the screw mixer 9 is mounted. The screw mixer 9 (axial pump wheel) sucks the reaction medium from the body 1 which through the pipe 7 enters the external mixing device 4. Then, after passing through the chamber 5 and the collet 8, the medium is sent to the discharge pipes 3, from where it returns to the inside of the apparatus at beggar at its various radii, thereby contributing to the turbulization of the flow. The proposed technical solution allows for continuous circulation of the medium in closed circuits with the selection and mixing of it along the height and cross section of the apparatus, thus intensifying the process in the apparatus of large capacity. The conclusion of the finished product is made through the pipe 15.

Наряду с интенсификацией процесса перемешивания за счет более равномерного ввода мощности, расходуемой на перемешивание, данное решение предусматривает наличие камеры 5 со съемной крышкой 6, через которую проходит вал 10, позволяет снаружи закрепить торцовое уплотнение 11 и подшипниковый узел 12, что уменьшает трудоемкость обслуживания торцового уплотнения 11 и подшипникового узла 12 при их ревизии и ремонте. Как показали выполненные испытания, трудозатраты на демонтаж узла перемешивания при ремонте торцового уплотнения снижается втрое. Кроме того, появляется возможность проведения профилактического осмотра и контроля указанных узлов в период эксплуатации. Along with the intensification of the mixing process due to a more uniform input of power spent on mixing, this solution provides for a chamber 5 with a removable cover 6, through which the shaft 10 passes, allows the mechanical seal 11 and the bearing assembly 12 to be fixed from the outside, which reduces the complexity of servicing the mechanical seal 11 and bearing assembly 12 during their inspection and repair. As the tests showed, the labor required to dismantle the mixing unit during the repair of the mechanical seal is reduced by three times. In addition, it becomes possible to conduct a routine inspection and control of these nodes during operation.

(56) 1. Мельников В. М. , О выборе и расчете основных параметров многомешальных реакторов. Труды НИИУИФА, М. , 1969, вып. 211, с. 35-53. (56) 1. V. Melnikov, On the selection and calculation of the main parameters of multi-stirred reactors. Proceedings of the NIIUIFA, Moscow, 1969, no. 211, p. 35-53.

2. Kipke K. D. Tendenzen und Entwicklungen in der Ruhrtechnik, Chemische Industrie, 1978, N 2, 89-91. 2. Kipke K. D. Tendenzen und Entwicklungen in der Ruhrtechnik, Chemische Industrie, 1978, N 2, 89-91.

3. Садовский В. Л. и Коровкина Г. П. Аппараты большого объема с механическими перемешивающими устройствами. Обзорная информация. Серия ХМ-1. ЦИНТИхимнефтемаш, 1981, с. 28. 3. Sadovsky V. L. and Korovkina G. P. Large-volume apparatuses with mechanical mixing devices. Overview information. XM-1 series. TsINTIkhimneftemash, 1981, p. 28.

4. Патент США N 4693609, кл. B 01 F 5/10, 1987. 4. US patent N 4693609, CL. B 01 F 5/10, 1987.

Claims

LARGE CAPACITY DEVICE WITH OUTDOOR MIXING DEVICES, comprising a cylindrical body, a mixing device with a drive installed in an external circulation circuit, nozzles for supplying reagents and output of the finished product, characterized in that, with the aim of intensifying the mixing process throughout the entire volume of the apparatus due to more uniform distribution the input power spent on mixing the medium by dispersing the mixing devices, the apparatus is equipped with at least one additional Circulator circuit and mounted therein with a stirring device, wherein the suction line circulation circuits are arranged at different height levels in the body, and injection pipes placed at the bottom of the apparatus at a different distance from the longitudinal axis of the housing.