RU209701U1 - Mixer - Google Patents
Mixer Download PDFInfo
- Publication number
- RU209701U1 RU209701U1 RU2021132646U RU2021132646U RU209701U1 RU 209701 U1 RU209701 U1 RU 209701U1 RU 2021132646 U RU2021132646 U RU 2021132646U RU 2021132646 U RU2021132646 U RU 2021132646U RU 209701 U1 RU209701 U1 RU 209701U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixer
- speed agitator
- housing
- drive shaft
- low
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
- Accessories For Mixers (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к смесителю для одновременного перемешивания ньютоновских и структурированных однородных жидкостей и эмульсий на макро- и микроуровнях и может быть применена, например, в химической, нефтехимической, фармакологической, пищевой промышленности. Смеситель содержит корпус, центральную быстроходную мешалку, закрепленную на валу привода, тихоходную мешалку и гидромуфту с ведомой полумуфтой в виде цилиндрического патрубка, закрепленной на лопастях тихоходной мешалки. Причем цилиндрический патрубок в верхней и нижней частях соединен с валом привода посредством подшипников качения. Техническим результатом предлагаемой конструкции смесителя является увеличение производительности. 1 ил.The utility model relates to a mixer for simultaneous mixing of Newtonian and structured homogeneous liquids and emulsions at macro and micro levels and can be used, for example, in the chemical, petrochemical, pharmacological, food industries. The mixer comprises a housing, a central high-speed agitator mounted on the drive shaft, a low-speed agitator and a fluid coupling with a driven half-coupling in the form of a cylindrical branch pipe fixed on the blades of the low-speed agitator. Moreover, the cylindrical branch pipe in the upper and lower parts is connected to the drive shaft by means of rolling bearings. The technical result of the proposed design of the mixer is to increase productivity. 1 ill.
Description
Полезная модель относится к конструкции мешалок для одновременного перемешивания ньютоновских и структурированных однородных жидкостей и эмульсий на макро- и микроуровнях и может найти применение в химической, нефтехимической, фармакологической, пищевой и в экологических процессах смешения жидких и газожидких отходов при их вторичной переработке.The utility model relates to the design of mixers for the simultaneous mixing of Newtonian and structured homogeneous liquids and emulsions at macro and micro levels and can be used in chemical, petrochemical, pharmacological, food and environmental processes for mixing liquid and gas-liquid waste during their recycling.
Известен аппарат для перемешивания эмульсий - экстрактор Менсинга, состоящий из корпуса наружного цилиндра, осесимметрично закрепленного на корпусе, и внутреннего цилиндра, закрепленного на рубках, подводящих вторичный растворитель и исходный продукт к лопастям быстроходной мешалки, закрепленной на валу привода, закрепленного на крышке корпуса [Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками. - М. Химия, 1975, с. 322].A known apparatus for mixing emulsions - the Mensing extractor, consisting of an outer cylinder body, axisymmetrically mounted on the body, and an inner cylinder, mounted on the deckhouses, supplying the secondary solvent and the source product to the blades of the high-speed mixer, mounted on the drive shaft, mounted on the housing cover [Strank F. Stirring and apparatus with agitators. - M. Chemistry, 1975, p. 322].
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится недостаточная производительность из-за перемешивания только на макроуровне, что уменьшает поверхность массопередачи при экстракции и число капель.The reasons hindering the achievement of the desired technical result include insufficient productivity due to mixing only at the macro level, which reduces the mass transfer surface during extraction and the number of drops.
Известен аппарат для улучшения больших объемов жидкости и организации направленного ее течения (при большом отношении высоты к диаметру аппарата), состоящий из корпуса, вала, пропеллера и диффузора. Диффузор представляет собой короткий цилиндрический или конический стакан, внутри которого помещают мешалку (Касаткин А.Г. Процессы и аппараты химической технологии, Издание 8-е, переработанное. - М.: Химия, 1971, с. 209).A known apparatus for improving large volumes of liquid and organizing its directed flow (with a large ratio of height to diameter of the apparatus), consisting of a housing, a shaft, a propeller and a diffuser. The diffuser is a short cylindrical or conical glass, inside which a stirrer is placed (Kasatkin A.G. Processes and apparatuses of chemical technology,
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится жесткое крепление диффузора к стенкам корпуса, что приводит к возникновению застойных зон у боковых стенок и днища корпуса, снижает интенсивность и эффективность перемешивания вблизи неподвижных стенок и днища корпуса, а также снаружи самого неподвижного диффузора, особенно при перемешивании структурированных высоковязких и неньютоновских жидкостей, а работа мешалки способствует перемешиванию в основном на макроуровне, что уменьшает скорость тепломассообменных процессов и приводит к уменьшению производительности.The reasons hindering the achievement of the desired technical result include the rigid fastening of the diffuser to the walls of the housing, which leads to the occurrence of stagnant zones near the side walls and bottom of the housing, reduces the intensity and efficiency of mixing near the fixed walls and the bottom of the housing, as well as outside the stationary diffuser itself, especially when mixing structured high-viscosity and non-Newtonian liquids, and the operation of the stirrer contributes to mixing mainly at the macrolevel, which reduces the rate of heat and mass transfer processes and leads to a decrease in productivity.
Известна конструкция смесителя, выбранная за прототип, содержащая корпус, центральную быстроходную мешалку, закрепленную на валу привода, тихоходную мешалку, снабженную поплавком, выполненным в виде тора, жестко закрепленным в верхней ее части, и установленную соосно корпусу, и гидромуфту, ведомая полумуфта которой закреплена на лопастях тихоходной мешалки, выполнена в виде цилиндрического патрубка и установлена осесимметрично с валом, и ведущей полумуфтой, имеющей форму цилиндра, жестко закрепленного на валу (патент на полезную модель РФ №109010, B01F 7/16, 2011).Known mixer design, selected for the prototype, containing a housing, a central high-speed mixer mounted on the drive shaft, a low-speed mixer equipped with a float made in the form of a torus, rigidly fixed in its upper part, and installed coaxially with the housing, and a fluid coupling, the driven coupling half of which is fixed on the blades of a low-speed agitator, made in the form of a cylindrical pipe and installed axisymmetrically with the shaft, and the leading half-coupling, having the shape of a cylinder rigidly fixed to the shaft (Utility Model Patent RF No. 109010, B01F 7/16, 2011).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата относится перемешивание в основном на макроуровне, что уменьшает число капель и их поверхность, а значит, снижает интенсивность образования однородной гомогенизированной жидкой фазы, число и поверхность микрокапель и, как следствие, приводит к низкой производительности.The reasons hindering the achievement of the desired technical result include mixing mainly at the macro level, which reduces the number of drops and their surface, and therefore reduces the intensity of the formation of a homogeneous homogenized liquid phase, the number and surface of microdroplets and, as a result, leads to low productivity.
Техническим результатом предлагаемой конструкции смесителя является увеличение производительности.The technical result of the proposed design of the mixer is to increase productivity.
Поставленный технический результат достигается тем, что в смесителе, содержащем корпус, центральную быстроходную мешалку, закрепленную на валу привода, тихоходную мешалку и гидромуфту с ведомой полумуфтой в виде цилиндрического патрубка, закрепленной на лопастях тихоходной мешалки, причем цилиндрический патрубок в верхней и нижней частях соединен с валом привода посредством подшипников качения.The stated technical result is achieved by the fact that in a mixer containing a housing, a central high-speed agitator mounted on a drive shaft, a low-speed agitator and a hydraulic coupling with a driven half-coupling in the form of a cylindrical pipe mounted on the blades of a low-speed mixer, the cylindrical pipe in the upper and lower parts is connected to drive shaft through rolling bearings.
Соединение цилиндрического патрубка в верхней и нижней частях с валом привода подшипниками качения обеспечивает потоки жидких фаз эмульсии или газожидких фаз гетерогенных систем, циркулирующих внутри цилиндрического патрубка, за счет насосного эффекта, дополнительно интенсивно перемешивается на микроуровне в сепараторах подшипников качения при их вращении. Это уменьшает размер гетерогенной фазы (капель или пузырьков газа), увеличивает их число и поверхность тепло- и массопередачи, что способствует росту производительности.The connection of the cylindrical branch pipe in the upper and lower parts with the drive shaft by rolling bearings ensures the flow of liquid phases of the emulsion or gas-liquid phases of heterogeneous systems circulating inside the cylindrical branch pipe, due to the pumping effect, is additionally intensively mixed at the micro level in the rolling bearing separators during their rotation. This reduces the size of the heterogeneous phase (droplets or gas bubbles), increases their number and heat and mass transfer surface, which contributes to productivity growth.
На фиг. 1 представлена предлагаемая схема конструкции смесителя в разрезе.In FIG. 1 shows the proposed mixer design in section.
Смеситель включает в себя корпус 1 с крышкой 2 (электродвигатель на чертеже не показан), соединенный с валом 3, на котором установлена пропеллерная быстроходная мешалка 4, выполняющая функцию ведущей полумуфты. Осесимметрично с пропеллерной мешалкой 4 установлена поперечная лопасть 5 рамной (например, якорной) мешалки 6, к которой прикреплен цилиндрический патрубок 7. Поперечная лопасть 5 рамной мешалки соединяется с рамной тихоходной мешалкой 6, а цилиндрический патрубок 7, выполняющий роль ведомой полумуфты, в верхней и нижней частях соединен с валом 3 подшипниками качения 8.В крышке 2 установлен патрубок 9 для ввода перемешиваемых жидкостей, а в корпусе 1 в его нижнее части установлен патрубок 10 для отвода перемешенных на макро- и микроуровнях жидкостей из корпуса 1.The mixer includes a
Смеситель работает следующим образом. По патрубку 9 в корпусе 1 подается исходная жидкость для перемешивания, а перемешанная отводится из корпуса 1 через патрубок 10. Включается привод, начинает вращаться вал 3 с пропеллерной быстроходной мешалкой 4, создающий зону перемешивания в центральной части корпуса 1. Крутящий момент, передающийся от вала 3 к рамной (якорной) тихоходной мешалки 6 через цилиндрический патрубок 7 и поперечную лопасть 5, создает зону перемешивания в переферийных (боковой и нижней) частей корпуса 1, то есть рамная (якорная) тихоходная мешалка 6 создает перемешивание на макроуровне, а пропеллерная быстроходная мешалка 4 создает перемешивание на макро- и частично микроуровне как в прототипе. Для интенсификации микроуровня смешения служат подшипники качения 8. Они работают следующим образом. Пропеллерная быстроходная мешалка 4 создает при вращении насосный эффект образующий потоки перемешиваемой жидкости в цилиндрическом патрубке 7, направленные снизу вверх (показаны на рисунке стрелками). Эти макропотоки жидкости, попадая во вращающиеся сепараторы подшипников качения дробятся ими на мелкие капли (пузырьки газа), образуя микродисперсную фазу с большой поверхностью тепло- и массопередачи, приводящую к интенсификации этих процессов, а значит росту производительности.The mixer works as follows. The original liquid for mixing is supplied through the branch pipe 9 in the
Пример. Сравнение эффективности микроперемешивания в смесителе предлагаемой конструкции и в прототипе [Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками. - М. Химия, 1975, с. 322].Example. Comparison of the efficiency of micromixing in the mixer of the proposed design and in the prototype [Strank F. Mixing and apparatus with mixers. - M. Chemistry, 1975, p. 322].
Дано: Число оборотов вала быстроходной мешалки: п=100 об/мин.Given: The number of revolutions of the high-speed agitator shaft: n=100 rpm.
Тогда угловая скорость вращения:Then the angular velocity of rotation:
Внутренний диаметр вращающейся обоймы шарикоподшипника (роликоподшипниковый) dв=200 мм, а диаметр внутренней дорожки, в которой вращаются шарики (ролики) Dв=216 мм (δ=8 мм) при диаметре шариков (роликов) d=16 мм, то линейные скорости вращения шариков (роликов) [Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя: в 3-х т. - 9-е изд., перераб. и доп ./ под ред. И.Н. Жестковой. - М.: Машиностроение, 2006. - 928 с.]:The inner diameter of the rotating cage of the ball bearing (roller bearing) d in \u003d 200 mm, and the diameter of the inner track in which the balls (rollers) rotate D in \u003d 216 mm (δ \u003d 8 mm) with a diameter of balls (rollers) d \u003d 16 mm, then linear the speed of rotation of the balls (rollers) [Anuryev V.I. Handbook of the designer of the machine builder: in 3 volumes - 9th ed., Revised. and additional ./ ed. I.N. Rigid. - M.: Mashinostroenie, 2006. - 928 p.]:
При зазоре между шариками (роликами), разделенными сепараторами, равном:With a gap between balls (rollers) separated by separators equal to:
z=6 мм=0,006 м.z=6 mm=0.006 m.
Средний градиент скорости:Average velocity gradient:
Первый сомножитель, равный 2, учитывает противоположность направления векторов υ смежных шариков (роликов).The first factor, equal to 2, takes into account the opposite direction of the vectors υ of adjacent balls (rollers).
Сравним полученный средний градиент скорости между шариками (роликами) подшипника вращения со средним градиентом скорости аппарате с пропеллерной мешалкой и диффузором (гильзой цилиндра), то есть с градиентом скорости в прототипе.Compare the obtained average velocity gradient between the balls (rollers) of the rotation bearing with the average velocity gradient in an apparatus with a propeller stirrer and a diffuser (cylinder sleeve), that is, with the velocity gradient in the prototype.
Внутренний диаметр диффузора, в котором крепится внешняя обойма подшипника:The inner diameter of the diffuser, in which the outer race of the bearing is mounted:
dн = Dв+d+2⋅δ = 0,216+16+2 ⋅ 8 = 0,248 м.d n \u003d D in + d + 2⋅δ \u003d 0.216 + 16 + 2 ⋅ 8 \u003d 0.248 m.
При диаметре аппарата Da=0,6u и размахе лопастей пропеллерной мешалки dм=0,2 ⋅ D a =0,2 ⋅ 0,6=0,12 м.With the diameter of the apparatus D a = 0.6u and the span of the propeller mixer blades d m = 0.2 ⋅ D a = 0.2 ⋅ 0.6 = 0.12 m.
В зазоре между стенкой цилиндрического патрубка и краем лопасти пропеллерной быстроходной мешалки, вращающейся с угловой скоростью ω=10,46 с-1, линейная скорость лопастей мешалкиIn the gap between the wall of the cylindrical pipe and the edge of the blade of a high-speed propeller mixer rotating at an angular velocity ω=10.46 s -1 , the linear velocity of the mixer blades
Тогда средний градиент скорости в прототипе:Then the average velocity gradient in the prototype is:
где where
Таким образом, средний градиент скорости в сепараторе между шариками (роликами) в предлагаемой конструкции больше чем средний градиент скорости в прототипе:Thus, the average velocity gradient in the separator between the balls (rollers) in the proposed design is greater than the average velocity gradient in the prototype:
Соответственно микроперемешивание макропотоков перемешиваемой жидкости в сепараторе между шариками (роликами) подшипника качения происходит в 32,3 раза интенсивнее, чем в кольцевом зазоре между стенкой цилиндрического патрубка и лопастями пропеллерной мешалки в патенте, выбранном за прототип.Accordingly, micromixing of macroflows of the stirred liquid in the separator between the balls (rollers) of the rolling bearing occurs 32.3 times more intensively than in the annular gap between the wall of the cylindrical pipe and the blades of the propeller mixer in the patent selected for the prototype.
Для неньютоновских жидкостей увеличения градиента скорости приводит к снижению эффективной вязкости, а значит, способствует еще большему разжижению и микросмешению.For non-Newtonian fluids, an increase in the velocity gradient leads to a decrease in the effective viscosity, which means that it contributes to even greater thinning and micromixing.
Таким образом, соединение цилиндрического патрубка 7 в его верхней и нижней частях с подшипниками качения 8 с валом привода 3 обеспечивает микросмешение перемешиваемых жидкостей во вращающихся сепараторах этих подшипников качения 8 при фильтрации перемешиваемой жидкости через сепараторы, прокачиваемой внутри цилиндрического патрубка 7 снизу вверх за счет насосного эффекта быстроходной пропеллерной мешалки 4.Thus, the connection of the cylindrical branch pipe 7 in its upper and lower parts with
Это приводит к увеличению объема перемешивания на микроуровне, интенсификации самого процесса микроперемешивания и способствует в целом росту производительности.This leads to an increase in the volume of mixing at the micro level, the intensification of the micromixing process itself, and generally contributes to an increase in productivity.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021132646U RU209701U1 (en) | 2021-11-10 | 2021-11-10 | Mixer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021132646U RU209701U1 (en) | 2021-11-10 | 2021-11-10 | Mixer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU209701U1 true RU209701U1 (en) | 2022-03-18 |
Family
ID=80737781
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021132646U RU209701U1 (en) | 2021-11-10 | 2021-11-10 | Mixer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU209701U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU219390U1 (en) * | 2022-12-22 | 2023-07-13 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Научно- производственная лаборатория "Фотон" | GROUND MIXER |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1031491A1 (en) * | 1982-03-22 | 1983-07-30 | Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Mixer |
UA13942A (en) * | 1995-11-15 | 1997-04-25 | Микола Іванович Шаповалюк | Mixer |
RU109010U1 (en) * | 2011-05-10 | 2011-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | MIXER |
RU152750U1 (en) * | 2015-01-12 | 2015-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | MIXER |
WO2018024810A1 (en) * | 2016-08-03 | 2018-02-08 | Three Es S.R.L. | Controlled cavitation device |
RU190449U1 (en) * | 2019-03-04 | 2019-07-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | MIXER |
-
2021
- 2021-11-10 RU RU2021132646U patent/RU209701U1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1031491A1 (en) * | 1982-03-22 | 1983-07-30 | Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Mixer |
UA13942A (en) * | 1995-11-15 | 1997-04-25 | Микола Іванович Шаповалюк | Mixer |
RU109010U1 (en) * | 2011-05-10 | 2011-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | MIXER |
RU152750U1 (en) * | 2015-01-12 | 2015-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | MIXER |
WO2018024810A1 (en) * | 2016-08-03 | 2018-02-08 | Three Es S.R.L. | Controlled cavitation device |
RU190449U1 (en) * | 2019-03-04 | 2019-07-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | MIXER |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU219390U1 (en) * | 2022-12-22 | 2023-07-13 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Научно- производственная лаборатория "Фотон" | GROUND MIXER |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100341422B1 (en) | Mixer for Mixing of Liquids or Suspensions and Method for Mixing | |
US7540651B2 (en) | Agitator, a circulatory cleaning device attached to the agitator, and a circulatory line system comprising the circulatory cleaning device | |
US3625834A (en) | Method of mixing gaseous and liquid phases | |
CN210251914U (en) | Outer rotor high shear dispersion emulsification mixing arrangement | |
CN100577277C (en) | Self-suction type inner circulation overweight field gas-liquid reactor | |
US2559518A (en) | Recirculating tank mixing system | |
RU209701U1 (en) | Mixer | |
JPH0975698A (en) | Method and apparatus for high seed agitation | |
KR102092386B1 (en) | Apparatus for stiring with top and bottom double vortex | |
CN104353381B (en) | Agitating device | |
CA2651645A1 (en) | An agitator, a circulatory cleaning device attached to the agitator, and a circulatory line system comprising the circulatory cleaning device | |
RU190449U1 (en) | MIXER | |
CN102614799B (en) | Numerical control online continuous mixer | |
CN216498734U (en) | Agitating unit of aviation cleaner | |
CN105964171B (en) | A kind of Lubricating oil mixing device | |
CN214764602U (en) | Emulsifying pot beneficial to improving stirring efficiency | |
CN104353377B (en) | A kind of agitating device with agitating plate | |
RU217528U1 (en) | MIXING DEVICE | |
RU180150U1 (en) | MIXER | |
CN104353383B (en) | A kind of industrial liquid agitating device | |
RU217526U1 (en) | MIXER | |
CN202538686U (en) | High-speed lifting dispersion machine with stirring function | |
CN203061092U (en) | Multi-cavity continuous-fluid high-speed mixer | |
RU194552U1 (en) | Mixer | |
RU2578153C1 (en) | Agitator |