RU216145U1

RU216145U1 - Device for preventing the formation of funnels in the apparatus with a stirrer

Info

Publication number: RU216145U1
Application number: RU2022124746U
Authority: RU
Inventors: Антон Анатольевич Шурак; Александр Борисович Голованчиков; Денис Николаевич Небыков; Ксения Васильевна Чёрикова; Наталья Александровна Глуховскова
Filing date: 2022-09-20
Publication date: 2023-01-18

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для предотвращения образования воронок в аппаратах с перемешивающими устройствами (мешалками) за счет торможения вращения жидкости в непосредственной близости от поверхности стенок аппарата за счет отражательных перегородок и может быть использована в химической, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности, на очистных сооружениях для очистки сточных вод.The utility model relates to devices for preventing the formation of funnels in apparatuses with agitators (agitators) by slowing down the rotation of the liquid in the immediate vicinity of the surface of the walls of the apparatus due to baffles and can be used in the chemical, food, pharmaceutical and other industries, at treatment plants facilities for wastewater treatment.

Техническим результатом предлагаемой конструкции является удобство ее эксплуатации и обслуживания.The technical result of the proposed design is the convenience of its operation and maintenance.

Поставленный технический результат достигается тем, что устройство для предотвращения воронок в аппарате с мешалкой, содержащее отражательные перегородки, установленные вертикально в корпусе аппарата с равным шагом между соседними перегородками, выполненные единым элементом с кольцеобразной рамой в нижней части и центральным кольцом в верхней части, причем криволинейные отражательные перегородки выполнены из материала, обладающего эффектом памяти.

The stated technical result is achieved by the fact that the device for preventing funnels in the apparatus with a stirrer, containing baffles installed vertically in the body of the apparatus with equal spacing between adjacent partitions, made as a single element with an annular frame in the lower part and a central ring in the upper part, moreover, curvilinear reflective baffles are made of a material with a memory effect.

Description

Известны конструкции вертикальных цилиндрических аппаратов для механического перемешивания жидких сред, в которых помимо корпуса со съемной крышкой и рубашкой, перемешивающего устройства с приводом, внутри корпуса установлены, как правило, четыре отражательные перегородки, позволяющие ликвидировать воронку и преобразовать вращательное движение жидкости в осевое [Э.А. Васильцов, В.Г. Ушаков. Аппараты для перемешивания жидких сред. Справочное пособие. - Л.: Машиностроение, 1979, с. 26].Known designs of vertical cylindrical apparatus for mechanical mixing of liquid media, in which, in addition to a housing with a removable cover and a jacket, a mixing device with a drive, four baffles are installed inside the housing, as a rule, to eliminate the funnel and convert the rotational movement of the liquid into axial [E. AND. Vasiltsov, V.G. Ushakov. Apparatus for mixing liquid media. Reference manual. - L .: Mashinostroenie, 1979, p. 26].

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относятся недостаточное перемешивание среды в областях застойных зон, образующихся за отражательной перегородкой в направлении движения мешалки. Это уменьшает однородность перемешивания жидких сред, увеличивает время процесса перемешивания, и в целом снижает производительность.The reasons hindering the achievement of the desired technical result include insufficient mixing of the medium in the areas of stagnant zones formed behind the baffle in the direction of movement of the mixer. This reduces the homogeneity of the mixing of liquid media, increases the time of the mixing process, and generally reduces productivity.

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится недостаточное перемешивание среды в областях застойных зон, образующихся за отражательной перегородкой в направлении движения мешалки. Это уменьшает однородность перемешивания жидких сред, увеличивает время процесса перемешивания, и в целом снижает производительность.The reasons hindering the achievement of the desired technical result include insufficient mixing of the medium in the areas of stagnant zones formed behind the baffle in the direction of movement of the mixer. This reduces the homogeneity of the mixing of liquid media, increases the time of the mixing process, and generally reduces productivity.

Известна конструкция устройства для предотвращения воронок в аппарате с мешалкой, содержащее отражательные перегородки, установленные вертикально в корпусе аппарата в непосредственной близости от стенки аппарата, преимущественно с равным шагом между соседними перегородками, которые закреплены в нижней части на разборной кольцеобразной рамке, расположенную на дне аппарата, непосредственно либо на ножках, а в верхней части - центральном кольце с присоединенными к нему радиальными траверсами, причем отражательные перегородки при помощи крепежных элементов прикреплены к кольцеобразной рамке и траверсам, причем центральное кольцо выполнено с внутренним диаметром, превышающим диаметр перемешивающего устройства, а траверсы выполнены с возможностью регулировки радиального положения перегородок (Пат. РФ №2693155, МПК B01F 3/08, B01F 3/12, B01F 7/16, опубл. 20.12.2018 г.).Known design of the device to prevent funnels in the apparatus with a stirrer, containing baffles installed vertically in the body of the apparatus in close proximity to the wall of the apparatus, mainly with equal spacing between adjacent partitions, which are fixed in the lower part on a collapsible annular frame located at the bottom of the apparatus, directly or on legs, and in the upper part - the central ring with radial traverses attached to it, moreover, the baffles are attached to the annular frame and traverses by means of fasteners, the central ring is made with an inner diameter exceeding the diameter of the mixing device, and the traverses are made with the possibility of adjusting the radial position of the partitions (Pat. RF No. 2693155, IPC B01F 3/08, B01F 3/12, B01F 7/16, published on December 20, 2018).

К причинам препятствующим достижению заданного технического результата, относится недостаточное перемешивание среды в областях застойных зон, образующихся за отражательной перегородкой в направлении движения мешалки, а также сложность исполнения соединительных конструкций, что в свою очередь усложняет монтаж и демонтаж конструкции, что в совокупности уменьшает однородность перемешивания жидких сред, увеличивает время процесса перемешивания, уменьшает основное время работы, а значит производительность аппарата.The reasons hindering the achievement of the desired technical result include insufficient mixing of the medium in the areas of stagnant zones formed behind the baffle in the direction of movement of the mixer, as well as the complexity of the execution of the connecting structures, which in turn complicates the installation and dismantling of the structure, which together reduces the uniformity of mixing liquid environments, increases the time of the mixing process, reduces the main operating time, and hence the productivity of the apparatus.

Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков к заявляемому объекту и принятым за прототип является устройство для предотвращения воронок в аппарате с мешалкой, содержащее отражательные перегородки, установленные вертикально в корпусе аппарата с равным шагом между соседними перегородками, закрепленные в нижней части на кольцеобразной раме, а в верхней части - центральным кольцом с внутренним диаметром, превышающим диаметр мешалки, где отражательные перегородки выполнены криволинейными из тонкого проката, а центральное кольцо, криволинейные отражательные перегородки из тонкого проката и кольцеобразная рама выполнены единым элементом (П.м. РФ №212025, МПК B01F 35/00, опубл. 4.07.2022 г.).The closest technical solution in terms of the set of features to the claimed object and taken as a prototype is a device for preventing funnels in an apparatus with a stirrer, containing baffles installed vertically in the apparatus body with equal spacing between adjacent partitions, fixed in the lower part on an annular frame, and in the upper part - with a central ring with an inner diameter exceeding the diameter of the stirrer, where the baffles are made of curved rolled products, and the central ring, curved baffles made of thin rolled products and the annular frame are made as a single element (P.m. RF No. 212025, IPC B01F 35 /00, published 07/04/2022).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится сложность очистки отражательных перегородок, в виду возможного образование твердых отложений, что приводит к необходимости остановки оборудования для их удаления, что в виду сложности исполнения конструкции довольно затруднительно, а, следовательно, увеличивает время вспомогательных операций, что в свою очередь уменьшает основное время работы аппарата и его производительность.The reasons hindering the achievement of the desired technical result include the difficulty of cleaning the baffles, in view of the possible formation of solid deposits, which leads to the need to stop the equipment to remove them, which, in view of the complexity of the design, is quite difficult, and, therefore, increases the time of auxiliary operations, which in turn reduces the main operating time of the device and its productivity.

Поставленный технический результат достигается тем, что устройство для предотвращения воронок в аппарате с мешалкой содержит отражательные перегородки, установленные вертикально в корпусе аппарата с равным шагом между соседними перегородками, выполненные единым элементом с кольцеобразной рамой в нижней части и центральным кольцом в верхней части, причем криволинейные отражательные перегородки выполнены из материала, обладающего эффектом памяти.The stated technical result is achieved by the fact that the device for preventing funnels in the apparatus with a stirrer contains reflective partitions installed vertically in the apparatus body with equal spacing between adjacent partitions, made as a single element with an annular frame in the lower part and a central ring in the upper part, moreover, curvilinear reflective The partitions are made of a material with a memory effect.

Исполнение отражательных перегородок из материала, обладающего эффектом памяти, позволяет в процессе работы, то есть в «горячем» состоянии при рабочих температурах принимать им криволинейную форму, что уменьшает время подготовки к основному циклу работы. А в процессе ремонта и осмотра отражательные перегородки изменяют свою форму, в «холодном» состоянии при нормальной температуре, что приводит к растрескиванию и отклеиванию термических отложений на поверхности отражательных перегородок. Это позволяет облегчить очистку отражательных поверхностей, а также монтаж и демонтаж предлагаемого устройства, а значит повысить основное рабочее время работы аппарата и производительность в целом.The execution of reflective partitions from a material with a memory effect allows them to take a curvilinear shape during operation, that is, in a “hot” state at operating temperatures, which reduces the preparation time for the main work cycle. And in the process of repair and inspection, the reflective baffles change their shape, in a “cold” state at normal temperature, which leads to cracking and peeling of thermal deposits on the surface of the reflective baffles. This makes it easier to clean the reflective surfaces, as well as the installation and dismantling of the proposed device, and thus increase the main working time of the device and productivity in general.

Материалы, обладающие эффектом памяти, известны. Это может быть нержавеющая сталь 12X18H10T, никель-алюминиевый сплав NuAl (36,8% Al), сплав меди-алюминия и никеля, сплав марганца и никеля, а также титано-никелевый сплав, изменяющие свою форму при температурах от 100°С до 270°С (Физические эффекты в машиностроении. Справочник / Под общей редакцией В.А. Лукьянец. - М.: Машиностроение 1993, с.150 - 152.)Memory-effect materials are known. It can be stainless steel 12X18H10T, nickel-aluminum alloy NuAl (36.8% Al), copper-aluminum-nickel alloy, manganese-nickel alloy, and titanium-nickel alloy that change their shape at temperatures from 100 ° C to 270 °С (Physical effects in mechanical engineering. Handbook / Under the general editorship of V.A. Lukyanets. - M .: Mashinostroenie 1993, p. 150 - 152.)

На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемой конструкции устройства для предотвращения воронок в аппарате с мешалкой в разрезе.In FIG. 1 shows a general view of the proposed design of the device for preventing funnels in the apparatus with a stirrer in section.

на фиг. 2 представлен разрез по А-А в «холодном» состоянии; in fig. 2 shows a section along A-A in a "cold" state;

на фиг. 3 тот же разрез в «горячем» состоянии.in fig. 3 is the same section in the "hot" state.

Устройство для предотвращения воронок в аппарате с мешалкой содержит отражательные перегородки 1 из тонкого проката, выполненные из материала, обладающего эффектом памяти, и установленные вертикально в корпусе 2 аппарата с равным шагом между соседними перегородками. Отражательные перегородки 1 соединены с кольцеобразной рамой 3 и центральным кольцом 4, которое выполнено с внутренним диаметром DK, превышающим диаметр DM мешалки 5, и представляющие собой единый элемент. Мешалка 5 с приводом 6 установлена на крышке 7.The device for preventing funnels in the apparatus with a stirrer contains reflective baffles 1 made of thin rolled products, made of a material with a memory effect, and installed vertically in the body 2 of the apparatus with equal spacing between adjacent baffles. The baffles 1 are connected to an annular frame 3 and a central ring 4, which is made with an inner diameter DK greater than the diameter DM of the stirrer 5, and which is a single element. Agitator 5 with drive 6 is mounted on cover 7.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device works as follows.

Аппарат заполняется рабочей жидкостью при рабочей температуре, которая не меньше температуры мартенситного превращения материала, обладающего эффектом памяти, что приводит к изменению формы отражательных перегородок 1 и их переходу в криволинейное «горячее» состояние (отражательные перегородки 1 разгибаются и изгибаются). Включают привод 6, что приводит к началу вращения мешалки 5 и перемешиванию жидкости. Криволинейные отражательные перегородки 1, закрепленные между кольцеобразной рамой 3 и центральным кольцом 4, представляющие собой единый элемент, установленный в аппарате, обеспечивают хорошее перемешивание без образования воронки, за счет колебания отражательных перегородок 1 под действием перемешиваемого потока тем самым интенсифицируя процесс перемешивания в областях застойных зон на макро- и микроуровнях. При необходимости очистки внутренней поверхности аппарата от отложений, солевого камня и продуктов термической деструкции, привод 6 отключают, останавливая работу аппарата, а перемешивающаяся жидкость сливается. Тогда температура в объеме корпуса 2 аппарата становиться меньше температуры мартенситного превращения материала, обладающего эффектом памяти, вследствие чего отражательные перегородки 1 сжимаются, переходя в «холодное» состояние, тем самым приводя к растрескиванию отложений, образованных на их поверхности, уменьшая время обслуживания и, как следствие, сокращая время простоя аппарата, что приводит к росту его производительности.The device is filled with a working fluid at a working temperature that is not less than the temperature of the martensitic transformation of the material with a memory effect, which leads to a change in the shape of the reflective baffles 1 and their transition to a curvilinear "hot" state (reflective baffles 1 unbend and bend). The drive 6 is turned on, which leads to the beginning of the rotation of the stirrer 5 and the mixing of the liquid. Curvilinear baffles 1, fixed between the annular frame 3 and the central ring 4, which are a single element installed in the apparatus, provide good mixing without the formation of a funnel, due to the vibration of the baffles 1 under the action of the mixed flow, thereby intensifying the mixing process in the areas of stagnant zones at the macro and micro levels. If it is necessary to clean the inner surface of the apparatus from deposits, salt stone and thermal degradation products, the drive 6 is turned off, stopping the operation of the apparatus, and the mixing liquid is drained. Then the temperature in the volume of the body 2 of the apparatus becomes less than the temperature of the martensitic transformation of the material with a memory effect, as a result of which the baffles 1 are compressed, turning into a "cold" state, thereby leading to cracking of deposits formed on their surface, reducing the maintenance time and, as consequently, reducing the downtime of the machine, which leads to an increase in its productivity.

Таким образом, использование устройства для предотвращения воронок в аппарате с мешалкой, содержащего отражательные перегородки, выполненные из материала, обладающего эффектом памяти, и установленные вертикально в корпусе аппарата с равным шагом между соседними перегородками, выполненные единым элементом с кольцеобразной рамой в нижней части и центральным кольцом в верхней части, позволяет повысить удобство его эксплуатации и обслуживания.Thus, the use of a device for preventing funnels in an apparatus with a stirrer, containing reflective baffles made of a material with a memory effect and installed vertically in the body of the apparatus with equal spacing between adjacent baffles, made as a single element with an annular frame in the lower part and a central ring in the upper part, allows you to increase the convenience of its operation and maintenance.

Claims

A device for preventing the formation of funnels in an apparatus with a stirrer, containing baffles installed vertically in the body of the apparatus with equal spacing between adjacent baffles, made as a single element with an annular frame in the lower part and a central ring in the upper part, characterized in that the baffles are made of memory material.