RU2048874C1

RU2048874C1 - Mixer-dispergator

Info

Publication number: RU2048874C1
Application number: RU93029835A
Authority: RU
Inventors: Р.Ф. Смирнов; В.М. Смирнов
Original assignee: Санкт-Петербургский государственный технический университет
Priority date: 1993-06-15
Filing date: 1993-06-15
Publication date: 1995-11-27

Abstract

FIELD: chemical engineering. SUBSTANCE: mixer-dispergator has a housing in the form of an upset glass with a vertical helical stirrer located in the circulating pipe with overflow windows in the upper part having the height larger than that of the housing. A milling cutter with through holes and teeth along the edge having the slope to the shaft axis equal to 10-90 degree fixed on the mixer shaft. A repelling device on which the glass is secured is in the upper part of the pipe. EFFECT: simpler design. 2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для диспергирования и смешения гомогенных и гетерогенных систем и может быть использовано в химической промышленности, пищевой, лакокрасочной, в промышленности строительных материалов, в других отраслях. The invention relates to devices for dispersing and mixing homogeneous and heterogeneous systems and can be used in the chemical industry, food, paint and varnish, in the building materials industry, in other industries.

Известна мешалка, содержащая корпус в виде перевернутого стакана с вертикальной винтовой мешалкой, расположенной в циркуляционной трубе с перепускными окнами в верхней части, имеющей высоту, большую высоты корпуса. A known mixer containing a housing in the form of an inverted glass with a vertical screw mixer located in a circulation pipe with bypass windows in the upper part having a height greater than the height of the housing.

Недостатком устройства является его невысокая производительность. The disadvantage of this device is its low performance.

Задача изобретения универсальность применения, увеличение производительности, снижение энергетических затрат при перемешивании и диспергировании. The objective of the invention is the versatility of application, increase productivity, reduce energy costs when mixing and dispersing.

Сущность изобретения заключается в том, что высокоскоростная мешалка, играющая в данном случае роль насоса, направляет поток жидкой смеси по циркуляционной трубе на фрезу (фрезы), затем отбойное устройство и через верхние пропускные окна на внутреннюю поверхность корпуса. Открытый нижним торец корпуса позволяет вернуть поток смеси в емкость, в которой происходит перемешивание (диспергирование) жидкой смеси. Таким образом происходит непрерывная циркуляция потока. The essence of the invention lies in the fact that the high-speed mixer, which plays the role of a pump in this case, directs the flow of the liquid mixture through the circulation pipe to the cutter (cutters), then the fender device and through the upper through-ports to the inner surface of the housing. The open bottom end of the housing allows you to return the flow of the mixture to the tank in which the mixing (dispersion) of the liquid mixture occurs. In this way, continuous flow circulation occurs.

Наличие вращающейся фрезы, имеющей сквозные отверстия и зубцы по краю, позволяют производить дополнительное дробление жидкой смеси. Зубцы по краю с углом наклона зубца к оси вала 10-90^о выполняют роль диспергирующего элемента и дополнительно служат для увеличения скорости потока при прохождении через фрезу. Указанные пределы угла наклона наиболее эффективны.The presence of a rotating cutter having through holes and teeth along the edge allows for additional crushing of the liquid mixture. The teeth along the edge with the angle of inclination of the tooth to the axis of the shaft 10-90 ^о act as a dispersing element and additionally serve to increase the flow velocity when passing through the cutter. The indicated limits of the angle of inclination are most effective.

Диск с отверстиями за счет расположения его на фрезе, т.е. минимального расстояния между ними и разности их вращения, позволяет увеличить степень диспергирования. Процесс зависит от веса диска и давления жидкой смеси на его поверхность. A disk with holes due to its location on the mill, i.e. the minimum distance between them and the difference in their rotation, allows to increase the degree of dispersion. The process depends on the weight of the disk and the pressure of the liquid mixture on its surface.

Наличие в нижней части циркуляционной трубы перепускных окон и меньшей длины корпуса по отношению к циркуляционной трубе обеспечивает захват жидкой смеси винтом, например, при размещении мешалки-диспергатора на дне емкости. The presence of bypass windows in the lower part of the circulation pipe and a shorter housing length with respect to the circulation pipe ensures that the liquid mixture is captured by a screw, for example, when placing a dispersing mixer at the bottom of the tank.

Степень и интенсивность диспергирования гомогенных и гетерогенных смесей повышается за счет одновременного использования двух процессов: интенсивного циркуляционного перемешивания и механического дробления частиц. The degree and intensity of dispersion of homogeneous and heterogeneous mixtures increases due to the simultaneous use of two processes: intensive circulation mixing and mechanical crushing of particles.

В случае применения мешалки-диспергатора для перемешивания и диспергирования гомогенных смесей мешалка может быть выполнена в упрощенном варианте с расположением на валу только одного винта и одной фрезы. In the case of using a dispersing mixer for mixing and dispersing homogeneous mixtures, the mixer can be made in a simplified version with only one screw and one cutter located on the shaft.

Совокупность вышеописанных элементов позволяют более универсально применять мешалку-диспергатор, увеличить ее производительность и улучшить качество продукта снизить энергозатраты. Снижение энергозатрат происходит за счет последовательного расположения на валу винта и диспергирующих элементов, помещенных в циркуляционную трубу. The combination of the above elements allows more versatile use of the dispersant-mixer, to increase its productivity and improve product quality to reduce energy consumption. Reducing energy costs is due to the sequential location on the shaft of the screw and dispersing elements placed in the circulation pipe.

На фиг.1 изображена схема мешалки-диспергатора; на фиг.2 вариант технической реализации отбойного устройства в виде прямого усеченного корпуса; на фиг.3 и 4 вариант фрезы; на фиг.5 вариант расположения винта и фрез. Figure 1 shows a diagram of a stirrer-dispersant; in Fig.2 a variant of the technical implementation of the fender device in the form of a straight truncated body; figure 3 and 4 version of the cutter; figure 5 an arrangement of the screw and cutters.

Мешалка-диспергатор (фиг.1) содержит корпус 1 с открытым нижним торцом, вал 2 с винтовой мешалкой 3, циркуляционную трубу 4 с перепускными окнами 5 и 6 в верхней и нижней частях. Мешалка соединяется с электродвигателем 7. На валу 2 закреплены мешалка 3, фреза 8, диск с отверстиями 9 или набор винтов и фрез. Отбойное устройство 10 установлено в верхней части циркуляционной трубы 4 соосно части корпуса 1 и закреплено с помощью сварки крепежных винтов, клея и пр. Отбойное устройство выполнено в виде усеченного прямого конуса, вершина которого направлена к мешалке 3. The dispersant-mixer (Fig. 1) comprises a housing 1 with an open bottom end, a shaft 2 with a screw mixer 3, a circulation pipe 4 with overflow windows 5 and 6 in the upper and lower parts. The mixer is connected to the electric motor 7. A mixer 3, a mill 8, a disk with holes 9 or a set of screws and mills are fixed on the shaft 2. The fender device 10 is installed in the upper part of the circulation pipe 4 coaxially with the housing part 1 and is fixed by welding of fixing screws, glue, etc. The fender device is made in the form of a truncated straight cone, the top of which is directed to the mixer 3.

Мешалка-диспергатор работает следующим образом. Мешалку-диспергатор погружают в емкость с жидкой смесью. The stirrer-dispersant operates as follows. The dispersant mixer is immersed in a container with a liquid mixture.

При этом она может быть целиком погружена в нее (в случае выполнения герметичного привода вместе с приводом). При вращении винта 3 жидкая смесь направляется ввеpх по циркуляционной трубе 4 интенсивным потоком. Смесь поступает последовательно на фрезу, поверхность отражателя и через перепускные окна 5 на внутреннюю стенку корпуса 1, где частицы интенсивно диспергируются и перемешиваются. Для интенсификации диспергирования на валу могут быть расположены несколько фрез и винтов, а на фрезах диск с отверстиями без крепления на валу. Moreover, it can be completely immersed in it (in the case of a sealed drive with the drive). When the screw 3 is rotated, the liquid mixture is directed upward through the circulation pipe 4 in an intense flow. The mixture enters sequentially on the cutter, the surface of the reflector and through the bypass windows 5 to the inner wall of the housing 1, where the particles are intensively dispersed and mixed. To intensify dispersion, several cutters and screws can be located on the shaft, and a disk with holes on the cutters without mounting on the shaft.

При работе мешалку-диспергатор можно перемещать по всему объему емкости со смесью, что уменьшает объем застойных зон. Перемещение мешалки-диспергатора в емкости можно осуществлять с помощью штанги. Провода для подвода питания при этом могут быть расположены в штанге, что улучшает условия эксплуатации. Возможен и стационарный вариант выполнения мешалки-диспергатора, например, для изготовления эмульсий, лаков, лакокрасочных материалов, коктейлей и пр. При этом мешалка-диспергатор может быть помещена в емкость как открытого, так и закрытого типа. В случае применения в открытой емкости корпус мешалки-диспергатора направляет поток жидкой смеси вниз емкости и разбрызгивание (выбрасывание) смеси вне емкости исключается. During operation, the dispersant-mixer can be moved throughout the volume of the container with the mixture, which reduces the volume of stagnant zones. The movement of the dispersant-mixer in the tank can be carried out using a bar. The wires for supplying power can be located in the rod, which improves operating conditions. A stationary embodiment of a dispersant mixer is also possible, for example, for the manufacture of emulsions, varnishes, paints and varnishes, cocktails, etc. Moreover, the dispersant mixer can be placed in an open or closed type container. If used in an open container, the body of the dispersant-mixer directs the flow of the liquid mixture down the container and the mixture is not sprayed (thrown out) outside the container.

В результате применения предлагаемой мешалки-диспергатора увеличивается интенсивность диспергирования и снижаются энергетические затраты при диспергировании и перемешивании, увеличивается производительность. Выполнение мешалки-диспергатора вертикального типа с корпусом, имеющим нижний открытый торец, что позволяет помещать ее в резервуары различного типа (бидоны, кастрюли, стаканы, емкости различной конфигурации) для диспергирования находящихся в них гетерогенных и гомогенных систем, что расширяет универсальность применения. As a result of the use of the proposed dispersant mixer, the dispersion intensity increases and the energy costs during dispersion and mixing are reduced, and productivity is increased. The implementation of a vertical type dispersing mixer with a body having a lower open end, which allows it to be placed in tanks of various types (cans, pans, glasses, containers of various configurations) for dispersing the heterogeneous and homogeneous systems inside them, which extends the versatility of application.

Снижение энергетических затрат возможно за счет сокращения времени диспергирования и перемешивания жидких систем до заданной консистенции, а также сочетания в одном аппарате функций насоса (винт направляет поток жидкой смеси вверх по циркуляционной трубе) и диспергатора с использованием одного двигателя. Reducing energy costs is possible by reducing the time of dispersion and mixing of liquid systems to a given consistency, as well as by combining pump functions in one apparatus (a screw directs the flow of a liquid mixture up the circulation pipe) and a dispersant using a single engine.

Claims

1. DISPERSATOR MIXER, comprising a housing in the form of an inverted beaker with a vertical screw mixer located in a circulation pipe with bypass windows in the upper part having a height greater than the height of the housing, characterized in that it is equipped with at least one milling cutter fixed to the shaft with through holes and teeth along the edge, having an angle of inclination to the axis of the shaft 10 90 ^o , and located in the upper part of the pipe jack device, on which the glass is fixed.

2. The dispersant mixer according to claim 1, characterized in that it is equipped with additional screw mixers and milling cutters arranged in series on the shaft.

3. The stirrer-dispersant according to claim 2, characterized in that the cutters are equipped with disks with holes located on them.