RU2615380C1

RU2615380C1 - Mixer

Info

Publication number: RU2615380C1
Application number: RU2015140767A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Николаевич Сидоров
Priority date: 2015-09-24
Filing date: 2015-09-24
Publication date: 2017-04-04

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention relates to devices for mixing low viscous suspensions and emulsions, intended for various heat and mass exchange processes of chemical technology, in which creation of homogeneous concentration and temperature field is required in the entire volume of the mixed medium at rational power consumption. Mixer comprises a working element fixed at one end of the rod and made in the form of two domes, formed by bent blades and interconnected by flanges of domes bases. Domes are made of hollow perforated cones, there is a cylindrical perforated shell between bases of cones, inner volume of the shell is divided into two equal chambers with the help of a diagonal baffle, cones and shell perforations are made in the form of solid rectangular holes arranged along generating lines of the cones and shell, bent blades are rigidly attached to the outer edges of the large sides of the domes and shell rectangular holes, bent blades are mounted at tangent to the conical domes surfaces and sell cylindrical surface, free ends of the bent blades attached to the shell, are turned to the side of mixer rotation, free ends of the bent blades attached to domes are turned to the side opposite to the mixer rotation.

EFFECT: invention ensures higher efficiency of mixing and dispersion of fluids.

1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для перемешивания маловязких суспензий и эмульсий, предназначенным для проведения различных тепло- и массообменных процессов химической технологии, в которых требуется создание однородного поля концентраций и температур во всем объеме перемешиваемой среды при рациональных затратах мощности.The invention relates to devices for mixing low-viscosity suspensions and emulsions, designed for various heat and mass transfer processes of chemical technology, which require the creation of a uniform field of concentrations and temperatures in the entire volume of the medium being mixed at a reasonable cost of power.

Известен взбиватель для кондитерских масс (Авт. св. СССР №411881, МПК B01F7/16, 1970), содержащий стержень, закрепленный на одном конце стержня рабочий орган в виде полого купола, образованного изогнутыми лопастями. Основным недостатком данного устройства является недостаточная интенсивность осевого перемешивания жидких материалов.Known beater for confectionery masses (Aut. St. USSR No. 411881, IPC B01F7 / 16, 1970), containing a rod mounted on one end of the rod working body in the form of a hollow dome formed by curved blades. The main disadvantage of this device is the insufficient intensity of axial mixing of liquid materials.

Известно перемешивающее устройство (Патент РФ №2069087, МПК B01F 7/00,1996), содержащее стержень, закрепленный на одном конце стержня рабочий орган в виде двух куполов, образованных лопастями и соединенных между собой. Основным недостатком данного перемешивающего устройства является то, что активной зоной перемешивания является только центральная часть емкости.A mixing device is known (RF Patent No. 2069087, IPC B01F 7 / 00,1996) containing a rod fixed to one end of the rod with a working body in the form of two domes formed by blades and interconnected. The main disadvantage of this mixing device is that the active zone of mixing is only the Central part of the tank.

Наиболее близким по конструктивному исполнению к изобретению является мешалка (Патент РФ №2288029, МПК B01F /18, 2006), прототип, содержащая стержень, закрепленный на одном конце стержня рабочий орган в виде двух куполов, образованных изогнутыми лопастями и соединенных между собой отбортовками оснований куполов. К основным недостаткам данного устройства применительно к перемешиванию жидкостей в неподвижных емкостях следует отнести недостаточную осевую циркуляцию жидкости.The closest structural embodiment to the invention is a stirrer (RF Patent No. 2288029, IPC B01F / 18, 2006), a prototype comprising a rod, a working body fixed at one end of the rod in the form of two domes formed by curved blades and interconnected by flanges of the dome bases . The main disadvantages of this device in relation to the mixing of liquids in stationary containers include insufficient axial fluid circulation.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, повышение эффективности процессов перемешивания и диспергирования жидких материалов.The objective of the invention is to remedy these disadvantages, increase the efficiency of the processes of mixing and dispersion of liquid materials.

Решение указанной задачи достигается тем, что купола изготовлены из полых перфорированных конусов, между основаниями конусов размещена цилиндрическая перфорированная обечайка, внутренний объем обечайки разделен на две равные камеры с помощью диагональной перегородки, перфорации конусов и обечайки выполнены в виде сплошных прямоугольных отверстий, расположенных по образующим конусов и обечайки, изогнутые лопасти жестко присоединены к наружным краям больших сторон прямоугольных отверстий куполов и обечайки, изогнутые лопасти смонтированы по касательным к коническим поверхностям куполов и цилиндрической поверхности обечайки, изогнутые лопасти, прикрепленные к обечайке, повернуты свободными концами в сторону вращения мешалки, изогнутые лопасти, прикрепленные к куполам, повернуты свободными концами в сторону, противоположную вращению мешалки.The solution to this problem is achieved by the fact that the domes are made of hollow perforated cones, a cylindrical perforated shell is placed between the bases of the cones, the inner volume of the shell is divided into two equal chambers using a diagonal partition, the perforation of the cones and the shell are made in the form of solid rectangular holes located along the generatrices of the cones and shells, curved blades are rigidly attached to the outer edges of the large sides of the rectangular openings of the domes and shells, curved blades of mounti are curved along the tangent to the conical surfaces of the domes and the cylindrical surface of the shell; curved blades attached to the shell are turned with their free ends in the direction of rotation of the mixer; curved blades attached to the domes are turned with their free ends in the direction opposite to the rotation of the mixer.

На фиг. 1 изображен продольный разрез мешалки для перемешивания жидкостей; на фиг. 2 - поперечный разрез мешалки (разрез по А-А); на фиг. 3 - вид мешалки слева; на фиг. 4 - вид мешалки сверху (вид Б); на фиг.5 - разрез мешалки по В-В.In FIG. 1 shows a longitudinal section through a stirrer for mixing liquids; in FIG. 2 - cross section of the mixer (section along AA); in FIG. 3 - view of the mixer on the left; in FIG. 4 - view of the mixer from above (view B); figure 5 is a section of a mixer on BB.

Мешалка содержит стержень 1, рабочий орган, изготовленный из двух куполов в виде перфорированных конусов 2, 3, и цилиндрической перфорированной обечайки 4, которые соединены между собой отбортовками их оснований 5-7. Внутренний объем обечайки 4 разделен на две равные камеры с помощью диагональной перегородки 8. Перфорации конусов 2, 3 и обечайки 4 выполнены в виде сплошных прямоугольных отверстий 9-11, расположенных по образующим конусов и обечайки. Изогнутые лопасти 12-14 жестко присоединены к наружным краям больших сторон прямоугольных отверстий конусов 2, 3 и обечайки 4 и смонтированы по касательным к коническим поверхностям куполов и цилиндрической поверхности обечайки. Изогнутые лопасти 14, прикрепленные к обечайке 4, повернуты свободными концами в сторону вращения мешалки (на фиг. 2 против движения стрелки часов). Изогнутые лопасти 12, 13, прикрепленные конусам 2, 3, повернуты свободными концами в сторону, противоположную вращению мешалки (на фиг. 5 по движению стрелки часов).The mixer contains a rod 1, a working body made of two domes in the form of perforated cones 2, 3, and a cylindrical perforated shell 4, which are interconnected by flanging their bases 5-7. The inner volume of the shell 4 is divided into two equal chambers using a diagonal partition 8. The perforations of the cones 2, 3 and the shell 4 are made in the form of continuous rectangular holes 9-11 located along the generatrices of the cones and the shell. Curved blades 12-14 are rigidly attached to the outer edges of the large sides of the rectangular holes of the cones 2, 3 and the shell 4 and are mounted tangentially to the conical surfaces of the domes and the cylindrical surface of the shell. Curved blades 14, attached to the shell 4, are rotated with their free ends in the direction of rotation of the mixer (in Fig. 2 against the movement of the clock). The curved blades 12, 13, attached to the cones 2, 3, are turned with their free ends to the side opposite to the rotation of the mixer (in Fig. 5, according to the movement of the clock hands).

Стержень 1 может приводиться во вращательное движение либо стационарным приводом, установленным на корпусе перемешивающего устройства, либо переносным приводом, например, с помощью дрели (на фиг. не показаны).The rod 1 can be rotationally driven either by a stationary drive mounted on the housing of the mixing device, or by a portable drive, for example, using a drill (not shown in FIG.).

Мешалка работает следующим образом.The mixer works as follows.

В начале работы стержень 1 присоединяют к приводу вращения и помещают рабочий орган в емкость с подлежащей переработке суспензией (или эмульсией). При вращении стержня 1 рабочий орган мешалки благодаря разнонаправленности изогнутых лопастей 14 цилиндрической обечайки 4 и изогнутых лопастей 12, 13 верхнего 2 и нижнего 3 конусов и диагональной перегородки 8 создаются два торообразных вихревых потока, способствующих качественному и интенсивному перемешиванию суспензии. При этом суспензия из емкости через прямоугольные отверстия 11 нагнетается внутрь вращающихся верхней и нижней камер цилиндрической обечайки 4 и под напором с большой скоростью выбрасывается в емкость через прямоугольные отверстия 9, 10. Одна часть суспензии движется вверх, другая - вниз емкости, создавая торообразные вихревые потоки. Причем движение потоков, организованных таким образом, осуществляется в противоположные стороны по сравнению с известными мешалками. Это позволяет не только качественно перемешать и дезагрегировать твердую фазу суспензии, но и быстро размывать придонные осадки в емкости.At the beginning of the work, the rod 1 is attached to the rotation drive and the working body is placed in a container with a suspension (or emulsion) to be processed. When the rod 1 is rotated, the working body of the mixer due to the multidirectionality of the curved blades 14 of the cylindrical shell 4 and the curved blades 12, 13 of the upper 2 and lower 3 cones and the diagonal partition 8 creates two toroidal vortex flows, which facilitate high-quality and intensive mixing of the suspension. In this case, the suspension from the container through the rectangular openings 11 is pumped into the rotating upper and lower chambers of the cylindrical shell 4 and, under pressure, is ejected into the container at high speed through the rectangular openings 9, 10. One part of the suspension moves up and the other down the container, creating toroidal vortex flows . Moreover, the movement of flows organized in this way is carried out in opposite directions compared to the known mixers. This allows not only to mix and disaggregate the solid phase of the suspension qualitatively, but also to quickly erode bottom sediments in the tank.

Такая организация движения потоков жидкости обеспечивает эффективное радиальное и осевое ее перемешивание.This organization of the movement of fluid flows provides effective radial and axial mixing.

Указанные преимущества предлагаемой мешалки для перемешивания и диспергирования дисперсий и эмульсий по сравнению с известными обеспечиваются новой совокупностью конструктивных элементов.The indicated advantages of the proposed mixer for mixing and dispersing dispersions and emulsions in comparison with the known ones are provided by a new set of structural elements.

Claims

An agitator containing a rod, a working body fixed at one end of the rod in the form of two domes formed by curved blades and interconnected by flanging the base of the dome, characterized in that the dome is made of hollow perforated cones, a cylindrical perforated shell is located between the base of the cones, the inner volume of the shell divided into two equal chambers using a diagonal partition, perforation of cones and a shell are made in the form of continuous rectangular holes located on about cones and shells, curved blades are rigidly attached to the outer edges of the large sides of the rectangular openings of the domes and shells, curved blades are mounted tangentially to the conical surfaces of the domes and the cylindrical surface of the shell, curved blades attached to the shell are turned by their free ends in the direction of rotation of the mixer, curved the blades attached to the domes are turned with their free ends in the direction opposite to the rotation of the mixer.