RU2505349C1 - Rotary mixer - Google Patents
Rotary mixer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2505349C1 RU2505349C1 RU2012131967/05A RU2012131967A RU2505349C1 RU 2505349 C1 RU2505349 C1 RU 2505349C1 RU 2012131967/05 A RU2012131967/05 A RU 2012131967/05A RU 2012131967 A RU2012131967 A RU 2012131967A RU 2505349 C1 RU2505349 C1 RU 2505349C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixer
- blades
- reflective
- drive shaft
- rotation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам, предназначенным для смешения и получения однородных смесей на основе дисперсных систем твердое-твердое, жидкость - жидкость, газ - жидкость, твердое - жидкость, твердое - жидкое - газ, и может быть использовано в химической, пищевой, фармацевтической, строительной и других отраслях промышленности.The invention relates to devices for mixing and obtaining homogeneous mixtures based on disperse systems solid-solid, liquid-liquid, gas-liquid, solid-liquid, solid-liquid-gas, and can be used in chemical, food, pharmaceutical, construction and other industries.
Известна конструкция центробежного смесителя, содержащего вертикальный цилиндрический корпус, приводной вал с ротором, выполненном в виде основания с прикрепленными к нему концентрично расположенными тремя полыми усеченными конусами, угол наклона образующих которых к основанию увеличивается от центральной части к периферии (патент RU №2132725, B01F 7/26, опубл. 10.07.1999). Недостатком этого устройства является низкая эффективность перемешивания смесей вследствие неконцентрированного распределения смеси в объеме устройства, а также потери энергии на преодоление сил трения между материалом и внутренними поверхностями конусов.A known design of a centrifugal mixer containing a vertical cylindrical housing, a drive shaft with a rotor made in the form of a base with three concentric truncated truncated cones attached to it, the angle of inclination of which to the base increases from the central part to the periphery (patent RU No. 2132725,
Известна конструкция центробежного смесителя, содержащего цилиндрический корпус, по окружности которого установлено шесть узких отражательных перегородок, жестко или подвижно закрепленных на внутренней поверхности корпуса, приводной вал с мешалками, криволинейные лопасти которых закреплены на ступице, соосно расположенной на приводном валу (патент RU №2379098, B01F 7/00, опубл. 20.01.2010). Недостатком этого смесителя является сложность изготовления конструкции и низкая интенсивность перемешивания, обусловленная достаточно низкой оптимальной скоростью вращения вала в пределах 4,24-5,18 об/с (254-310 об/мин), что требует увеличения длительности перемешивания смесей, а следовательно, и увеличения расхода энергии.A known design of a centrifugal mixer containing a cylindrical housing, the circumference of which is installed six narrow reflective walls, rigidly or movably mounted on the inner surface of the housing, the drive shaft with mixers, curved blades of which are mounted on a hub coaxially located on the drive shaft (patent RU No. 2379098,
Наиболее близким к заявляемому смесителю является бегунковый центробежный смеситель (смесительные бегуны), содержащий цилиндрический корпус с основанием, приводной вал с закрепленными на нем двумя криволинейными лопастями (скребки) и двумя катками (Сапожников М.Я., Дроздов Н.Е. Справочник по оборудованию заводов строительных материалов. - М.: Стройиздат, 1970, с.28-30). Лопасти жестко закреплены на кронштейнах, расположенных перпендикулярно горизонтальной оси вращения катков. Одна из криволинейных лопастей предназначена для захвата перемешиваемого материала у внутренней поверхности цилиндрического корпуса и направления его под катки. Вторая криволинейная лопасть перемещает перемешиваемый материал от центра так же под катки. Такое расположение лопастей использовано в предлагаемой конструкции центробежного смесителя.Closest to the claimed mixer is a centrifugal slider mixer (mixing runners) containing a cylindrical body with a base, a drive shaft with two curved blades (scrapers) fixed to it and two rollers (Sapozhnikov M.Ya., Drozdov N.E. Equipment reference factories of building materials. - M .: Stroyizdat, 1970, p. 28-30). The blades are rigidly fixed to brackets located perpendicular to the horizontal axis of rotation of the rollers. One of the curved blades is designed to capture mixed material from the inner surface of the cylindrical body and direct it under the rollers. The second curved blade moves the mixed material from the center also under the rollers. This arrangement of the blades used in the proposed design of a centrifugal mixer.
Основным недостатком известной конструкции является наличие двух катков, которые вместе с лопастями вращаются вокруг вертикальной оси со скоростью 18-180 об/мин, что требует при получении однородных смесей длительного перемешивания, а наличие катков не позволяет увеличить скорость вращения лопастей.The main disadvantage of the known design is the presence of two rollers, which together with the blades rotate around the vertical axis at a speed of 18-180 rpm, which requires homogeneous mixtures for prolonged mixing, and the presence of rollers does not allow to increase the speed of rotation of the blades.
Задачей предполагаемого изобретения является упрощение конструкции центробежного смесителя, повышение интенсивности перемешивания и производительности смесителя при одновременном достижении высокого качества смеси.The objective of the proposed invention is to simplify the design of a centrifugal mixer, increasing the intensity of mixing and mixer performance while achieving high quality mixes.
Поставленная задача достигается тем, что центробежный смеситель, содержащий цилиндрический корпус с основанием, приводной вал с цапфой и закрепленными на ней криволинейными лопастями содержит две криволинейные отражательные лопасти, закрепленные симметрично на цапфе и обращенные выпуклой поверхностью по направлению вращения приводного вала и две криволинейные подрезающие лопасти, закрепленные симметрично на торцах кронштейна, осевая линия которого расположена перпендикулярно горизонтальной осевой линии расположения отражательных лопастей, а подрезающие лопасти образуют своей выпуклой поверхностью острый угол с внутренней поверхностью цилиндрического корпуса смесителя, при этом ближняя к оси вращения кромка подрезающей лопасти и дальняя от оси вращения кромка отражательной лопасти совершает свое движение вокруг оси вращения по окружности с одинаковым радиусом.The problem is achieved in that a centrifugal mixer containing a cylindrical body with a base, a drive shaft with a pin and curved blades fixed to it contains two curved reflective blades mounted symmetrically on the pin and facing a convex surface in the direction of rotation of the drive shaft and two curved cutting blades, mounted symmetrically on the ends of the bracket, the axial line of which is perpendicular to the horizontal axial line of the reflective x vanes and blades form undercuts its convex surface an acute angle with the inner surface of the cylindrical mixer body, the closest to the axis of rotation of the blade and the undercut edge farthest from the axis of rotation of the blade edge reflectivity makes its movement around the axis of the same radius of rotation in a circle.
Кроме того, поставленная задача достигается за счет резкого увеличения концентрации перемешиваемых компонентов в единице объема смесителя, что позволяет сконцентрировать энергию, вводимую в смеситель, в предельно малом объеме с высокой эффективностью. Заявляемое техническое решение является новым, обладает изобретательским уровнем и промышленно применимым.In addition, the task is achieved due to a sharp increase in the concentration of mixed components in a unit volume of the mixer, which allows you to concentrate the energy introduced into the mixer in an extremely small volume with high efficiency. The claimed technical solution is new, has an inventive step and is industrially applicable.
На фиг.1, фиг.1а и фиг.2 представлен пример реализации центробежного смесителя по предлагаемому изобретению. Центробежный смеситель содержит цилиндрический корпус 1 с основанием 2, приводной вал 3. закрепленный у основания в радиально-упорном подшипнике 4, а в верхней части в радиальном подшипнике 5, размещенном в крышке смесителя 6, которая содержит загрузочный люк или патрубок 7. В нижней части приводного вала 3 расположена соосно валу цапфа 8, к которой симметрично крепятся отражательные криволинейные лопасти 9 с минимальным (до 1 мм) зазором между лопастями и основанием 2 смесителя.Figure 1, figure 1A and figure 2 presents an example implementation of a centrifugal mixer according to the invention. The centrifugal mixer contains a
Перпендикулярно горизонтальной оси крепления отражательных лопастей к цапфе 8 жестко крепятся соосно кронштейн 10, к торцам которого с помощью болтов 11 крепятся подрезающие криволинейные лопасти 12 таким образом, чтобы дальняя от оси вращения кромка лопасти скользила по образующей цилиндрического корпуса, а выпуклая поверхность подрезающей лопасти образовывала с цилиндрическим корпусом смесителя острый угол, величина которого должна обеспечивать движение подрезанного слоя на выпуклую поверхность отражательной лопасти. Высота отражательных и подрезающих лопастей составляет 20% от высоты внутренней образующей цилиндрического корпуса. Привод вала с закрепленными на нем криволинейными лопастями осуществляется через соединительную муфту 13 от электродвигателя 14, снабженного частотным преобразователем 15 для плавного регулирования числа оборотов приводного вала 3. Разгрузка смесителя осуществляется через рычажно-клапанное устройство 16.Perpendicular to the horizontal axis of attachment of the reflector blades to the
Для обеспечения устойчивой работы смесителя его основание 2 должно находиться в строго горизонтальной плоскости, а вся конструкция смесителя с помощью кронштейнов 17 крепится к массивной кольцеобразной плите 18 или к бетонному фундаменту 19.To ensure stable operation of the mixer, its base 2 should be in a strictly horizontal plane, and the entire design of the
Предлагаемая конструкция центробежного смесителя работает следующим образом. Компоненты смеси загружаются в смеситель через люк 7 и попадают в зону вращения лопастей. Скорость вращения приводного вала смесителя предопределяется видом перемешиваемой дисперсной системы, длиной и высотой отражательной и подрезающей лопастей и высотой слоя загруженного материала. Минимальное количество загружаемого материала соответствует толщине слоя, высота которого равна высоте отражательных лопастей, а максимальная толщина загружаемого слоя материала не должна превышать высоту отражательной лопасти более чем в 2-3 раза, так как при дальнейшем увеличении толщины слоя резко возрастают осевые нагрузки на приводной вал смесителя и уменьшается интенсивность смешения.The proposed design of a centrifugal mixer operates as follows. The components of the mixture are loaded into the mixer through the
При попадании в зону вращения лопастей материал приобретает кинетическую энергию движения Екин=mv2/2 и под действием центробежной силы Fц/б=mv2/r отбрасывается отражательными лопастями по касательной к стенке цилиндрического корпуса смесителя. Величины кинетической энергии и центробежной силы зависят от угловой скорости вращения приводного вала, линейной скорости движения крайней кромки v отражательной лопасти с радиусом r. Расчетные данные по взаимосвязи этих величин при радиусе цилиндрического корпуса R=0,5m и массе перемещаемого материала m=0,5 кг представлены в таблице на фиг.3. Эти данные характеризуют энергетическое воздействие на материал только отражательной лопасти и могут быть использованы при выборе скорости вращения приводного вала и определения длины отражательных лопастей. Из таблицы следует, что достаточно эффективного перемешивания смеси можно достичь при минимальной угловой скорости вращения приводного вала в пределах 150-300 об/мин и радиусе вращения кромки отражательной лопасти r=(0,6-0,7)R, а максимальная скорость вращения предопределяется прочностью крепления и жесткостью отражательных и подрезающих лопастей в конструкции смесителя.When injected into the rotating blades zone material acquires kinetic motion energy E kin = mv 2/2, and the centrifugal force F c / b = mv 2 / r discarded reflective blades at a tangent to the cylindrical wall of the mixer housing. The values of kinetic energy and centrifugal force depend on the angular velocity of rotation of the drive shaft, the linear velocity of the extreme edge v of the reflective blade with radius r. The calculated data on the relationship of these values with the radius of the cylindrical body R = 0.5m and the mass of the transported material m = 0.5 kg are presented in the table in figure 3. These data characterize the energy impact on the material of only the reflective blade and can be used to select the speed of rotation of the drive shaft and determine the length of the reflective blades. From the table it follows that sufficiently effective mixing of the mixture can be achieved with a minimum angular speed of rotation of the drive shaft within 150-300 rpm and a radius of rotation of the edge of the reflective blade r = (0.6-0.7) R, and the maximum rotation speed is predetermined fastening strength and rigidity of reflective and cutting blades in the mixer design.
Из отбрасываемого отражательными лопастями материала в нижней части стенки смесителя формируется более плотный кольцеобразный слой материала.From the material rejected by the reflective blades, a denser annular material layer is formed in the lower part of the mixer wall.
Однако наличие подрезающих лопастей не позволяет сформироваться этому слою по всей длине окружности цилиндрического корпуса. Подрезающие лопасти 12 при вращении приводного вала передней кромкой скользят по внутренней цилиндрической стенке корпуса и разрушают образующийся кольцеобразный слой материала и сообщают ему кинетическую энергию, под действием которой этот слой начинает двигаться по траектории, направленной на выпуклую поверхность отражательных лопастей, в центральную зону смесителя, из которой перемешиваемый материал вновь отбрасывается к цилиндрической стенке смесителя.However, the presence of cutting blades does not allow this layer to form along the entire circumference of the cylindrical body. The
Таким образом, при вращении отражательных и подрезающих лопастей смесителя формируется два взаимонаправленных потока перемешиваемого материала, каждый из которых обладает значительным запасом кинетической энергии, которая затрачивается непосредственно на перемешивание и диспергирование материала.Thus, when the reflective and cutting blades of the mixer rotate, two mutually directed flows of mixed material are formed, each of which has a significant reserve of kinetic energy, which is expended directly on mixing and dispersing the material.
Отличительной особенностью предлагаемой конструкции центробежного смесителя от известных является концентрация вводимой в смеситель энергии в предельно малом объеме перемешиваемой смеси. Объем, в котором происходит перемешивание компонентов смеси, можно представить в виде полого цилиндра с высотой образующей равной толщине слоя загруженного материала, средним радиусом цилиндра, равным (фиг.1), и толщиной стенки цилиндра, равной расстоянию между внутренними кромками 20 и 21 подрезающей и отражательной лопастей. Наиболее интенсивное перемешивание материала происходит при движении внутренних кромок 20 и 21 лопастей по радиусу R1.A distinctive feature of the proposed centrifugal mixer design from the known ones is the concentration of energy introduced into the mixer in an extremely small volume of the mixed mixture. The volume in which the mixing of the components of the mixture occurs can be represented as a hollow cylinder with a generatrix height equal to the thickness of the loaded material layer, an average cylinder radius equal to (Fig. 1), and a cylinder wall thickness equal to the distance between the
Для более равномерного распределения поступающего в смеситель материала путем предварительного закручивания его в поток под действием центробежной силы и предотвращения попадания материала в область приводного вала, в предлагаемой конструкции смесителя предусмотрена дополнительная установка на приводной вал цапфы 23 с отражательными лопастями 24, горизонтальная ось которых расположена перпендикулярно горизонтальной оси основных отражательных лопастей 9. Цапфа 23 с лопастями устанавливается на приводном валу между основной цапфой 8 и верхней частью вала, закрепленного в подшипнике 5.For a more uniform distribution of the material entering the mixer by pre-twisting it into the stream under the action of centrifugal force and preventing the material from entering the drive shaft region, the proposed mixer design provides for an additional installation of a
Концентрация энергетического воздействия на перемешиваемый материал в минимальном объеме позволяет резко интенсифицировать процесс смешения исходных компонентов смеси и реализовать не только периодический, но и непрерывный режим работы смесителя. Высокая интенсивность смешения позволяет получать однородные, качественные смеси в течение 1-5 мин, что предопределяет его широкое применение в пищевой, фармацевтической, химической отраслях промышленности и в промышленности строительных материалов.The concentration of energy impact on the mixed material in a minimum volume allows you to dramatically intensify the process of mixing the initial components of the mixture and to realize not only periodic, but also continuous operation of the mixer. High mixing intensity allows to obtain homogeneous, high-quality mixtures for 1-5 minutes, which determines its widespread use in the food, pharmaceutical, chemical industries and in the building materials industry.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012131967/05A RU2505349C1 (en) | 2012-07-25 | 2012-07-25 | Rotary mixer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012131967/05A RU2505349C1 (en) | 2012-07-25 | 2012-07-25 | Rotary mixer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2505349C1 true RU2505349C1 (en) | 2014-01-27 |
Family
ID=49957640
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012131967/05A RU2505349C1 (en) | 2012-07-25 | 2012-07-25 | Rotary mixer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2505349C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU206891U1 (en) * | 2021-04-20 | 2021-09-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева" (РХТУ им. Д. И. Менделеева) | A device for intensifying chemical processes in a liquid medium |
RU212025U1 (en) * | 2022-02-22 | 2022-07-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Device for preventing funnels in the apparatus with a stirrer |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2132725C1 (en) * | 1997-06-24 | 1999-07-10 | Кемеровский технологический институт пищевой промышленности | Centrifugal mixer |
RU15300U1 (en) * | 2000-07-26 | 2000-10-10 | Сидоров Виктор Викторович | ROTARY DEVICE |
RU2271244C1 (en) * | 2004-07-12 | 2006-03-10 | Андрей Дмитриевич Пинтюшенко | Rotor-pulse apparatus |
US7097349B2 (en) * | 2004-10-28 | 2006-08-29 | Xerox Corporation | High intensity blending tool with optimized risers for decreased toner agglomeration |
EA007436B1 (en) * | 2003-03-06 | 2006-10-27 | Абб Луммус Глобаль Гмбх | Segmented agitator reactor |
EP2127735A1 (en) * | 2008-05-30 | 2009-12-02 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Blender system having a container |
RU2379098C1 (en) * | 2008-10-29 | 2010-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" | Pulsed-centrifugal agitator |
-
2012
- 2012-07-25 RU RU2012131967/05A patent/RU2505349C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2132725C1 (en) * | 1997-06-24 | 1999-07-10 | Кемеровский технологический институт пищевой промышленности | Centrifugal mixer |
RU15300U1 (en) * | 2000-07-26 | 2000-10-10 | Сидоров Виктор Викторович | ROTARY DEVICE |
EA007436B1 (en) * | 2003-03-06 | 2006-10-27 | Абб Луммус Глобаль Гмбх | Segmented agitator reactor |
RU2271244C1 (en) * | 2004-07-12 | 2006-03-10 | Андрей Дмитриевич Пинтюшенко | Rotor-pulse apparatus |
US7097349B2 (en) * | 2004-10-28 | 2006-08-29 | Xerox Corporation | High intensity blending tool with optimized risers for decreased toner agglomeration |
EP2127735A1 (en) * | 2008-05-30 | 2009-12-02 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Blender system having a container |
RU2379098C1 (en) * | 2008-10-29 | 2010-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" | Pulsed-centrifugal agitator |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU206891U1 (en) * | 2021-04-20 | 2021-09-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева" (РХТУ им. Д. И. Менделеева) | A device for intensifying chemical processes in a liquid medium |
RU212025U1 (en) * | 2022-02-22 | 2022-07-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Device for preventing funnels in the apparatus with a stirrer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2297274C1 (en) | Rotary mixer with mechanical vibration exciter | |
RU2292943C1 (en) | Turbo-mixer with the electromechanical vibration exciter | |
US4451155A (en) | Mixing device | |
US3402897A (en) | Device for the oscillating treatment of substances | |
EA030256B1 (en) | Agitator impeller arrangement | |
RU2505349C1 (en) | Rotary mixer | |
JPH0137173B2 (en) | ||
RU2631448C1 (en) | Solvent-concrete mixing plant | |
RU169355U1 (en) | CONCRETE MIXER | |
CN114177807A (en) | Stirring device | |
US2787447A (en) | Continuous mixer | |
US20060152996A1 (en) | Concrete mixer | |
CN215996414U (en) | Lithium battery slurry stirring host | |
CN210159550U (en) | High-speed mixer | |
KR100679280B1 (en) | Mixing apparatus | |
CN203862174U (en) | Spiral belt type stirrer | |
CN211800447U (en) | Multi-angle rotating machining device for mixing raw materials | |
CN210496162U (en) | Three-dimensional mixer | |
CN113477133A (en) | Lithium battery slurry stirring device | |
CN207951288U (en) | One kind stirring slurry pool for boiler flue gas desulfurization process | |
CN211435819U (en) | Eccentric stirring device | |
RU2049666C1 (en) | Mixer-activator | |
US2867386A (en) | Mixing apparatus | |
RU211525U1 (en) | ROTARY GRINDING MIXER | |
RU202940U1 (en) | ROTARY CRUSHING MIXER |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140726 |