RU2339439C1

RU2339439C1 - Mixing device

Info

Publication number: RU2339439C1
Application number: RU2007125196/15A
Authority: RU
Inventors: Сергей Витальевич Ардамаков (RU); Сергей Витальевич Ардамаков; Владимир Алексеевич Большаков (RU); Владимир Алексеевич Большаков
Original assignee: Сергей Витальевич Ардамаков; Владимир Алексеевич Большаков
Priority date: 2007-07-03
Filing date: 2007-07-03
Publication date: 2008-11-27

Abstract

FIELD: process flows.

SUBSTANCE: invention is related to devices for mixing different media, in particular to the three-phase mixers' working elements rotating in stationary tanks. The working element includes bushing with two rigid discs fixed at equal distance from faces of the bushing; the discs enter the cuts of crosswise located supporting shaped blades used to fix discs in vertical plane. In order to increase rigidity, external faces of shaped blades are interconnected by outer retaining rings; at that supporting shaped blades are fixed on the bushing and provided with symmetrically located alighting areas with fixed inner retaining rings. In the place where medium outer retaining ring is located, supporting shaped blades are connected by fixed retaining frames and radial rectangular shaped blades are fixed between inner and outer retaining rings.

EFFECT: intensification of mixing process.

5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к технологическим процессам, а именно к устройствам для осуществления смешивания различных сред, в частности к вращающимся в неподвижных резервуарах рабочим органам смесителей трехфазных смесей.The invention relates to technological processes, and in particular to devices for mixing various media, in particular, to working bodies of mixers of three-phase mixtures rotating in stationary tanks.

Известно перемешивающее устройство, включающее опорную раму, корпус с загрузочным и разгрузочным отверстиями, вал с лопастями в форме клина или лемеха со стержневым основанием (патент Японии №62-31605, МКИ ⁷ В01F 7/00, 7/04, опубл. 09.07.1987).Known mixing device, including a support frame, a housing with loading and unloading holes, a shaft with blades in the form of a wedge or ploughshare with a rod base (Japan patent No. 62-31605, MKI ⁷ B01F 7/00, 7/04, publ. 09.07.1987 )

Недостатком этого изобретения является большая площадь лобового сопротивления лопасти, смесь начинает уплотняться, что снижает подвижность частиц и приводит к неравномерности распределения компонентов в смеси.The disadvantage of this invention is the large area of drag of the blade, the mixture begins to compact, which reduces the mobility of the particles and leads to uneven distribution of components in the mixture.

Известно перемешивающее устройство, содержащее вал и закрепленный на одном его конце рабочий орган, имеющий лопатки (Патент РФ №2069087, кл. В01F 7/00, опубл. 1996).Known mixing device containing a shaft and mounted on one end of the working body having blades (RF Patent No. 2069087, CL BF 7/00, publ. 1996).

Недостатком данного устройства является низкая степень перемешивания. Задачей изобретения является повышение интенсификации процесса перемешивания.The disadvantage of this device is the low degree of mixing. The objective of the invention is to increase the intensification of the mixing process.

Это достигается тем, что в перемешивающем устройстве, содержащем вал и закрепленный на одном его конце рабочий орган, имеющий лопатки, рабочий орган содержит втулку с установленными на равном расстоянии от ее торцов и закрепленными на ней двумя жесткими дисками, входящими в прорези крестообразно расположенных несущих фигурных лопаток и служащими для фиксации их в вертикальной плоскости, для повышения жесткости наружные торцы несущих фигурных лопаток соединены между собой наружными бандажными кольцами, при этом несущие фигурные лопатки неподвижно закреплены на втулке и имеют симметрично расположенные посадочные площадки, на которых закреплены внутренние бандажные кольца, в месте расположения среднего наружного бандажного кольца несущие фигурные лопатки соединены неподвижно бандажными дугами, между внутренними и наружными бандажными кольцами и бандажными дугами закреплены лопатки прямоугольной формы, расположенные радиально и равномерно по две лопатки между несущими фигурными лопатками.This is achieved by the fact that in a mixing device containing a shaft and a working body fixed at one end thereof having blades, the working body comprises a sleeve with two hard disks mounted at equal distance from its ends and fixed on it, which are included in the slots of the cross-shaped bearing curly blades and serving to fix them in a vertical plane, to increase rigidity, the outer ends of the bearing curly blades are interconnected by external retaining rings, while the bearing curly blades fixedly mounted on the sleeve and have symmetrically located landing sites on which the inner retaining rings are fixed, in the location of the middle outer retaining ring the bearing curly blades are connected motionless by retaining arcs, rectangular vanes are fixed between the inner and outer retaining rings and retaining arches, located radially and evenly two blades between the bearing curly blades.

Кроме того, перемешивающее устройство выполнено с соотношением размеровIn addition, the mixing device is made with aspect ratio

D/d=4;D / d = 4;

H/d=5;H / d = 5;

h/d=0,85;h / d = 0.85;

b/d=1,5;b / d = 1.5;

a/d=0,1;a / d = 0.1;

где D - диаметр емкости,where D is the diameter of the tank

d - диаметр рабочего органа,d is the diameter of the working body,

Н - уровень рабочей смеси,N is the level of the working mixture,

h - расстояние от днища емкости до нижнего торца перемешивающего устройства,h is the distance from the bottom of the tank to the lower end of the mixing device,

b - вертикальный размер рабочего органа,b is the vertical size of the working body,

а - ширина прямоугольных лопаток, равная расстоянию от наружных торцов до посадочных площадок несущих фигурных лопаток.and - the width of the rectangular blades equal to the distance from the outer ends to the landing sites of the bearing curly blades.

Кроме того, несущие фигурные лопатки, высота которых равна вертикальному размеру рабочего органа, соединены между собой тремя наружными бандажными кольцами.In addition, bearing curly blades, the height of which is equal to the vertical size of the working body, are interconnected by three outer retaining rings.

Кроме того, внутренние бандажные кольца и бандажные дуги расположены на одинаковом расстоянии от наружных торцов несущих фигурных лопаток, равном ширине прямоугольных лопаток. Кроме того, лопатки прямоугольной формы закреплены при помощи сварки.In addition, the inner retaining rings and retaining arcs are located at the same distance from the outer ends of the bearing curly blades, equal to the width of the rectangular blades. In addition, rectangular blades are fixed by welding.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

Фиг.1 - расположение устройства для перемешивания в емкости.Figure 1 - location of the device for mixing in the tank.

Фиг.2 - общий вид перемешивающего устройства.Figure 2 - General view of the mixing device.

Фиг.3 - вид перемешивающего устройства в аксонометрии.Figure 3 is a perspective view of a mixing device.

Фиг.4 - сечение горизонтальной плоскостью устройства для перемешивания.4 is a cross section of a horizontal plane of the device for mixing.

Фиг.5 - несущая фигурная лопатка.Figure 5 - bearing curly blade.

Перемешивающее устройство 1, установленное в емкости 2, вертикальный размер которой равен Н₀, диаметр D, уровень рабочей смеси 3 в емкости 1 равен Н, содержит рабочий вал 4, на одном конце которого неподвижно закреплен рабочий орган диаметром d с вертикальным размером b, содержащий втулку 5 с установленными на равном расстоянии от ее торцов и закрепленными на ней двумя жесткими дисками 6, входящими в прорези 7 крестообразно расположенных несущих фигурных лопаток 8, высота b которых равна вертикальному размеру рабочего органа и они закреплены неподвижно на втулке 5, таким образом, что несущие фигурные лопатки 8 выступают над торцами втулки на высоту, равную b/3, при этом жесткие диски 6 служат для фиксации несущих фигурных лопаток 8 в вертикальной плоскости, для повышения жесткости наружные торцы несущих фигурных лопаток 8 соединены между собой наружными бандажными кольцами 9, например, в количестве трех штук. Несущие фигурные лопатки 8 имеют симметрично расположенные посадочные площадки 10, расположенные на расстоянии а от наружных торцов и на которых закреплены внутренние бандажные кольца 11, в месте расположения среднего наружного бандажного кольца 9 несущие фигурные лопатки 8 соединены неподвижно бандажными дугами 12, расположенными также на расстоянии а от наружных торцов несущих фигурных лопаток 8, между внутренними и наружными бандажными кольцами 9 и 12, и бандажными дугами 9 закреплены при помощи сварки лопатки 13 прямоугольной формы, расположенные радиально и равномерно по две лопатки между несущими фигурными лопатками 8, при этом ширина прямоугольной лопатки (размер меньшей стороны лопатки) также равна а. Нижний торец 14 перемешивающего устройства 1 расположен на расстоянии h от днища емкости 2. Лучшие результаты перемешивания получены в емкостях с соотношением размеров H₀/D=1,7 и уровне рабочей смеси 3 в емкости 1, равном H, обеспечивающим 80% загрузку рабочей смесью, при этом соотношения размеров равны:The mixing device 1 installed in the container 2, the vertical size of which is H ₀ , diameter D, the level of the working mixture 3 in the tank 1 is H, contains a working shaft 4, at one end of which a working body with a diameter d with a vertical dimension b is fixedly fixed, containing the sleeve 5 with two hard disks 6 installed at an equal distance from its ends and fixed on it, included in the slots 7 of the cross-shaped bearing curly blades 8, the height b of which is equal to the vertical size of the working body and they are not fixed movably on the sleeve 5, so that the bearing curly blades 8 protrude above the ends of the sleeve to a height equal to b / 3, while the hard disks 6 serve to fix the bearing curly blades 8 in a vertical plane, to increase the rigidity of the outer ends of the bearing curly blades 8 interconnected by outer retaining rings 9, for example, in the amount of three pieces. Bearing curly blades 8 have symmetrically located landing sites 10 located at a distance a from the outer ends and on which the inner retaining rings 11 are fixed, at the location of the middle outer retaining ring 9, the bearing curly blades 8 are connected motionless by the retaining arches 12, also located at a distance from the outer ends of the bearing curly blades 8, between the inner and outer retaining rings 9 and 12, and the retaining arcs 9 are fixed by welding the blades 13 of a rectangular shape, located dix radially and uniformly in between the two blade-carrier scalloped blades 8, wherein the width of the rectangular blade (blade size smaller side) is also equal to a. The bottom end 14 of the mixing device 1 is located at a distance h from the bottom of the tank 2. The best mixing results were obtained in containers with a size ratio of H ₀ / D = 1.7 and the level of the working mixture 3 in the tank 1, equal to H, providing 80% loading of the working mixture , while the size ratios are equal to:

D/d=4;D / d = 4;

H/d-5;H / d-5;

h/d=0,85;h / d = 0.85;

b/d=1,5;b / d = 1.5;

a/d=0,1.a / d = 0.1.

Перемешивающее устройство работает следующим образом.The mixing device operates as follows.

Включают привод вращения вала 4 (на чертежах не показан), и перемешивающее устройство 1 начинает вращаться с заданной скоростью, при этом потоки смеси попадают на несущие фигурные лопатки 8, на лопатки 13 прямоугольной формы, жесткие диски 6, происходит перемешивание рабочей смеси в горизонтальной и вертикальной плоскостях, что позволяет повысить степень перемешивания. Несущие фигурные лопатки 8, наружные бандажные кольца 9, внутренние бандажные кольца 11, бандажные дуги 12 и жесткие диски 6 при вращении перемешивающего устройства уменьшают колебания и прогиб вала 4, что особенно актуально при консольно расположенной мешалке.Turn on the shaft rotation drive 4 (not shown in the drawings), and the mixing device 1 begins to rotate at a given speed, while the mixture flows onto curly rotor blades 8, rectangular blades 13, hard disks 6, the working mixture is mixed in horizontal and vertical planes, which allows to increase the degree of mixing. Bearing curly blades 8, outer retaining rings 9, inner retaining rings 11, retaining arches 12 and hard disks 6 during rotation of the mixing device reduce vibrations and deflection of the shaft 4, which is especially important with a cantilever mixer.

Claims

1. A mixing device containing a shaft and a working body fixed at one end thereof, having blades, characterized in that the working body comprises a sleeve with two hard disks mounted at equal distances from its ends and mounted on it, included in the slots of the crosswise arranged curly bearing blades and serving to fix them in a vertical plane, to increase rigidity, the outer ends of the bearing curly blades are interconnected by external retaining rings, while the bearing curly blades are movably mounted on the sleeve and have symmetrically located landing sites on which the inner retaining rings are fixed, in the location of the middle outer retaining ring the bearing shaped blades are connected motionless by retaining arches, rectangular vanes are fixed between the inner and outer retaining rings and retaining arches, located radially and evenly two blades between the bearing curly blades.

2. The mixing device according to claim 1, characterized in that it is made with an aspect ratio

D / d = 4,

H / d = 5,

h / d = 0.85,

b / d = 1.5,

a / d = 0.1,

where D is the diameter of the tank

d is the diameter of the outer retaining rings,

N is the level of the working mixture,

h is the distance from the bottom of the tank to the lower end of the mixing device,

b is the vertical size of the working body,

and - the width of the rectangular blades equal to the distance from the outer ends to the landing sites of the bearing curly blades.

3. The mixing device according to claim 1, characterized in that the bearing curly blades, the height of which is equal to the vertical size of the working body, are interconnected by three outer retaining rings.

4. The mixing device according to claim 1, characterized in that the inner retaining rings and retaining arcs are located at the same distance from the outer ends of the bearing curly blades, equal to the width of the rectangular blades.

5. The mixing device according to claim 1, characterized in that the rectangular blades are fixed by welding.