RU2176544C1

RU2176544C1 - Disperser

Info

Publication number: RU2176544C1
Application number: RU2000121529/12A
Authority: RU
Inventors: В.М. Барабаш; М.А. Белевицка; М.А. Белевицкая
Original assignee: Барабаш Вадим Маркович; Белевицкая Марина Александровна
Priority date: 2000-08-08
Filing date: 2000-08-08
Publication date: 2001-12-10

Abstract

FIELD: performing mixing and dispersing, as well as heat-exchange and mass-exchange processes, chemical reactions in homogeneous and heterogeneous systems whose main component is liquid; chemical and pharmaceutical industries; manufacture of cosmetics; food-processing, paint- and-varnish, chemical and other industries. SUBSTANCE: disperser includes vertical cylindrical pipe where shaft with two agitators is arranged: one milling agitator fitted on lower end of shaft; distance "h" between impeller agitator and milling agitator is equal to h = 0.7-1.1 d_imp, where d_imp is diameter of impeller agitator. Diameter d_imp of impeller agitator may exceed diameter d_mill of milling agitator by 1.4 to 1.6 times. EFFECT: increased productivity of disperser. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к аппаратам для осуществления процессов перемешивания и диспергирования, тепло- и массообмена, проведения химических реакций в гомогенных и гетерогенных системах, основным компонентом которых является жидкость, и может быть использовано в химико-фармацевтической промышленности, при изготовлении косметических средств, в пищевой, лакокрасочной, химической промышленности, в других отраслях. The invention relates to apparatuses for carrying out mixing and dispersing processes, heat and mass transfer, conducting chemical reactions in homogeneous and heterogeneous systems, the main component of which is liquid, and can be used in the pharmaceutical industry, in the manufacture of cosmetics, in food, paint and varnish , chemical industry, in other industries.

Известен диспергатор, содержащий корпус в виде перевернутого стакана с вертикальной винтовой мешалкой, которая расположена в цилиндрической трубе с перепускными окнами в верхней части, имеющей высоту, большую в сравнении с высотой корпуса, см. патент США N 3137481, по классу B 01 F 5/12, 1964. Known dispersant containing a housing in the form of an inverted glass with a vertical screw mixer, which is located in a cylindrical pipe with bypass windows in the upper part, having a height greater than the height of the housing, see US patent N 3137481, class B 01 F 5 / 12, 1964.

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

Известен также диспергатор, содержащий цилиндрическую циркуляционную трубу с перепускными окнами в верхней части, в которой размещены две мешалки: винтовая - на нижнем конце вала и фрезерная, расположенная на валу несколько выше винтовой мешалки; фрезерная мешалка имеет сквозные отверстия и зубцы по краю, имеющие угол наклона к оси вала 10-90^o; в верхней части трубы имеется отбойное устройство, на котором закреплен стакан, см. патент Российской Федерации N 2048874 по классу 6 B 01 F 7/18.A dispersant is also known, which contains a cylindrical circulation pipe with overflow windows in the upper part, in which two stirrers are located: screw - at the lower end of the shaft and a milling located on the shaft slightly above the screw mixer; the milling mixer has through holes and teeth along the edge, having an angle of inclination to the axis of the shaft 10-90 ^o ; in the upper part of the pipe there is a fender device on which the glass is fixed, see the patent of the Russian Federation N 2048874 in class 6 B 01 F 7/18.

Данное устройство имеет недостаточную производительность ввиду того, что его конструкция не обеспечивает необходимую скорость перемещения и диспергирования твердых частиц, имеющих плотность, превышающую плотность жидкой фазы; кроме того, имеет место интенсивная вторичная циркуляция рабочей среды между лопастной и фрезерной мешалками, что снижает производительность устройства. This device has insufficient performance due to the fact that its design does not provide the necessary speed of movement and dispersion of solid particles having a density exceeding the density of the liquid phase; in addition, there is an intensive secondary circulation of the working medium between the paddle and milling mixers, which reduces the productivity of the device.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи повышения производительности диспергатора. The present invention is based on the solution of the problem of increasing the performance of the dispersant.

Согласно изобретению в диспергаторе, содержащем вертикальную цилиндрическую трубу, в которой размещен вал с двумя мешалками, одна их которых лопастная, а другая - фрезерная, фрезерная мешалка расположена на нижнем конце вала, при этом расстояние h между лопастной и фрезерной мешалками составляет h= 0,7-1,1d_л, где d_л - диаметр лопастной мешалки; диаметр d_л лопастной мешалки может превышать в 1,4-1,6 раза диаметр d_ф фрезерной мешалки.According to the invention, in a disperser containing a vertical cylindrical pipe in which a shaft with two mixers is placed, one of which is paddle and the other is a milling, milling mixer is located on the lower end of the shaft, while the distance h between the paddle and milling mixers is h = 0, 7-1,1d _l , where d _l is the diameter of the paddle mixer; the diameter d _{l of the} paddle mixer may exceed 1.4-1.6 times the diameter d _{f of the} milling mixer.

Заявителем не выявлены технические решения, тождественные заявленному изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "новизна". The applicant has not identified technical solutions identical to the claimed invention, which allows us to conclude that it meets the criterion of "novelty."

Реализация отличительных признаков изобретения обусловливает появление важных новых свойств объекта, заключающихся в том, что обеспечивается прохождение практически всей рабочей среды через зону диспергирования и значительно уменьшается вторичная циркуляция в пространстве между лопастной и фрезерной мешалками. The implementation of the distinguishing features of the invention leads to the appearance of important new properties of the object, which consists in the fact that the passage of almost the entire working medium through the dispersion zone is ensured and the secondary circulation in the space between the paddle and milling mixers is significantly reduced.

Указанные обстоятельства обеспечивают существенное повышение производительности диспергатора. These circumstances provide a significant increase in the performance of the dispersant.

Заявителем не выявлены какие-либо источники информации, в которых содержались бы сведения о влиянии отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат, что позволяет, по мнению заявителя, сделать вывод о соответствии заявленного технического решения критерию "изобретательский уровень". The applicant has not identified any sources of information that would contain information about the influence of the distinguishing features of the invention on the achieved technical result, which allows, according to the applicant, to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:
на фиг. 1 - устройство в продольном разрезе;
на фиг. 2 - разрез I-I на фиг. 1 в увеличенном масштабе;
на фиг. 3 - вид по стрелке А на фиг. 2;
на фиг. 4 - вариант по п.2 формулы изобретения.The invention is illustrated by drawings, which depict:
in FIG. 1 - device in longitudinal section;
in FIG. 2 is a section II in FIG. 1 on an enlarged scale;
in FIG. 3 is a view along arrow A in FIG. 2;
in FIG. 4 is an embodiment according to claim 2.

Диспергатор содержит вертикальную цилиндрическую трубу 1, являющуюся направляющим аппаратом. Труба 1 посредством крепежных элементов 2 прикреплена к стакану 3, который сопряжен со стойкой 4, соединенной с электрическим двигателем 5. Вал 6 двигателя 5 проходит через стакан 3 и цилиндрическую трубу 1. На нижнем конце вала 6 расположена фрезерная мешалка 7. Выше фрезерной мешалки 7 на расстоянии "h" расположена лопастная мешалка 8. Расстояние между мешалками составляет h=0,7-1,1d_л, где d_л - диаметр лопастной мешалки 8. При h<0,7d_л скорость диспергирования недостаточна, при h>1,1d_л резко увеличивается вторичная циркуляция между мешалками, что снижает производительность диспергатора.The dispersant contains a vertical cylindrical pipe 1, which is a guiding apparatus. The pipe 1 by means of fasteners 2 is attached to the glass 3, which is paired with a rack 4 connected to the electric motor 5. The shaft 6 of the engine 5 passes through the glass 3 and the cylindrical pipe 1. At the lower end of the shaft 6 is a milling mixer 7. Above the milling mixer 7 at the distance "h" there is a paddle mixer 8. The distance between the mixers is h = 0.7-1.1d _l , where d _l is the diameter of the paddle mixer 8. For h <0.7d _l, the dispersion speed is insufficient, for h> 1, 1d _l increases sharply between stirrers secondary circulation, which reduces roizvoditelnost dispersant.

В изображенном на фиг. 4 варианте диаметр лопастной мешалки в 1,4-1,6 раза превышает диаметр фрезерной мешалки, что позволяет несколько увеличить производительность устройства. In the depicted in FIG. 4 option, the diameter of the paddle mixer is 1.4-1.6 times the diameter of the milling mixer, which allows to slightly increase the productivity of the device.

Диспергатор работает следующим образом. Dispersant works as follows.

Диспергатор погружают в емкость с жидкой смесью таким образом, что часть стакана 3 находится ниже уровня жидкой смеси. Вал 6 вращается по часовой стрелке, жидкая смесь поступает из емкости между крепежными элементами 2, сначала к лопастной мешалке 8, затем - к фрезерной мешалке 7, при этом находящиеся в жидкой смеси частицы интенсивно перемешиваются и диспергируются. Для интенсификации процесса возможно размещение на валу нескольких лопастных и/или фрезерных мешалок. В конкретном примере использован асинхронный электродвигатель обдуваемого исполнения, мощность - 0,55 кВт, напряжение питания - 220 В. Рабочая среда может быть нейтральной, агрессивной, пожаро- и взрывоопасной, токсичной; могут перемешиваться эмульсии, газожидкостные смеси или суспензии с объемной концентрацией твердой фазы не более 30%; динамическая вязкость - до 5 Па•с; плотность - до 2000 кг/м³; температура - от -30 до +250^oC.The dispersant is immersed in a container with a liquid mixture so that part of the glass 3 is below the level of the liquid mixture. The shaft 6 rotates clockwise, the liquid mixture flows from the container between the fasteners 2, first to the paddle mixer 8, then to the milling mixer 7, while the particles in the liquid mixture are intensively mixed and dispersed. To intensify the process, it is possible to place several paddle and / or milling mixers on the shaft. In a specific example, an asynchronous blower motor was used, power - 0.55 kW, supply voltage - 220 V. The working environment can be neutral, aggressive, fire and explosive, toxic; emulsions, gas-liquid mixtures or suspensions with a volumetric concentration of the solid phase of not more than 30% can be mixed; dynamic viscosity - up to 5 Pa • s; density - up to 2000 kg / m ³ ; temperature - from -30 to +250 ^o C.

Емкость с жидкой смесью может быть соответственно открытой или герметично закрытой, снабжена различными теплообменными элементами и средствами для установки (опорами). The container with the liquid mixture can be respectively open or hermetically sealed, equipped with various heat exchange elements and means for installation (supports).

Диспергатор может быть изготовлен в заводских условиях с использованием обычного оборудования и конструкционных материалов, что обусловливает, по мнению заявителя, его соответствие критерию "промышленная применимость". The dispersant can be manufactured in the factory using conventional equipment and structural materials, which determines, according to the applicant, its compliance with the criterion of "industrial applicability".

Claims

1. Dispersant containing a vertical cylindrical pipe in which a shaft with two mixers is placed, one of which is paddle and the other is milling, characterized in that the milling mixer is located on the lower end of the shaft, while the distance h between the paddle and milling mixers is h = 0.7-1.1d _l , where d _l is the diameter of the paddle mixer.

2. The dispersant according to claim 1, characterized in that the diameter d _{l of the} paddle mixer exceeds 1.4-1.6 times the diameter d _{f of the} milling mixer.