RU2626201C1

RU2626201C1 - Mixer

Info

Publication number: RU2626201C1
Application number: RU2016126746A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Николаевич Сидоров; Сергей Николаевич Черпицкий
Priority date: 2016-07-04
Filing date: 2016-07-04
Publication date: 2017-07-24

Abstract

FIELD: machine engineering.

SUBSTANCE: mixer contains a drive vertical shaft, a rotor with radial spokes, at the ends of which are fixed in pairs in each other confusors made in the form of straight circular hollow truncated cones turned with large bases in the direction of rotation. The internal confusors are made in height of 1.3 times the height of the outer confusors, the confusors are installed in each other unjustly and with smaller bases in the same plane, the free sections of the large bases of the internal confusors and the free annular gaps between the conical surfaces of the internal confusors and the large bases of the external confusors are made equal by area.

EFFECT: invention provides a high speed of the resultant liquid flow at the outlet of confusors.

2 dwg

Description

Изобретение относится к аппаратам емкостного типа, 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 apparatuses of a capacitive type, designed to carry out 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 mixed medium with rational expenditure of power.

Известны мешалки ViscoJet(ООО «ЕТ-Сервис» www.viscojet.ru), содержащие приводной вертикальный вал, ротор с радиальными спицами, на концах которых закреплены конфузоры, выполненные в виде прямых круговых полых усеченных конусов, обращенных большими основаниями в сторону вращения. Основными недостатком таких мешалок является то, что они не обеспечивают достаточно полного перемешивания во всем объеме аппарата.Known ViscoJet mixers (ET-Service LLC www.viscojet.ru) containing a vertical drive shaft, a rotor with radial spokes, at the ends of which confusers are made, made in the form of straight circular hollow truncated cones, facing large bases in the direction of rotation. The main disadvantage of such mixers is that they do not provide sufficiently complete mixing in the entire volume of the apparatus.

Известно перемешивающее устройство (Патент РФ №2396108, 2010, C1), содержащее приводной вертикальный вал, ротор с радиальными спицами, на концах которых закреплены конфузоры, выполненные в виде прямых круговых полых усеченных конусов, обращенных большими основаниями в сторону вращения. Основным недостатком данного перемешивающего устройства является низкая эффективность перемешивания.A mixing device is known (RF Patent No. 2396108, 2010, C1), comprising a vertical drive shaft, a rotor with radial spokes, at the ends of which confusers are made, made in the form of straight circular hollow truncated cones facing large bases in the direction of rotation. The main disadvantage of this mixing device is the low mixing efficiency.

Наиболее близким по конструктивному исполнению к предлагаемому изобретению является мешалка (Патент РФ №2578156, 2016, C1), прототип, содержащая приводной вертикальный вал, ротор с радиальными спицами, на концах которых закреплены парами друг в друге конфузоры, выполненные в виде прямых круговых полых усеченных конусов, обращенных большими основаниями в сторону вращения. К основным недостаткам мешалки можно отнести однородность осесимметричных потоков жидкости, соосно истекающих из закрепленных друг в друге конфузоров.The closest in design to the proposed invention is a stirrer (RF Patent No. 2578156, 2016, C1), a prototype containing a vertical drive shaft, a rotor with radial spokes, at the ends of which confusers are made in pairs in each other, made in the form of circular circular hollow truncated cones facing large bases in the direction of rotation. The main disadvantages of the mixer include the homogeneity of axisymmetric fluid flows coaxially flowing out of confusers fixed in each other.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, повышение эффективности процессов перемешивания и диспергирования жидких материалов.The task 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 внутренние конфузоры изготовлены по высоте в 1,3 раза больше высоты наружных конфузоров, конфузоры установлены друг в друге несоосно и меньшими основаниями в одной плоскости, свободные сечения больших оснований внутренних конфузоров и свободные кольцевые зазоры между коническими поверхностями внутренних конфузоров и большими основаниями внешних конфузоров выполнены равными по площади.The solution to this problem is achieved by the fact that the internal confusers are made 1.3 times higher than the height of the external confusers, the confusers are installed in each other misaligned and with smaller bases in the same plane, free sections of large bases of the internal confusers and free ring gaps between the conical surfaces of the internal confusers and large bases of external confusers are made equal in area.

На фиг. 1 изображена мешалка, общий вид; на фиг. 2 - несоосная установка конфузоров мешалки.In FIG. 1 shows a stirrer, general view; in FIG. 2 - misaligned installation of mixer confusers.

Мешалка содержит приводной вертикальный вал 1 ротор с радиальными спицами 2, на концах которых закреплены парами друг в друге внутренние 3 и внешние 4 конфузоры, выполненные в виде прямых круговых полых усеченных конусов, обращенных большими основаниями в сторону вращения. Внутренние конфузоры 3 изготовлены по высоте в 1,3 раза больше высоты наружных конфузоров 4. Конфузоры 3, 4 установлены друг в друге несоосно, меньшими основаниями в одной плоскости и соединены между собой ребрами 5. Свободные сечения больших оснований внутренних конфузоров 3 и свободные кольцевые зазоры между коническими поверхностями внутренних конфузоров и большими основаниями внешних конфузоров 4 выполнены равными по площади.The mixer contains a vertical drive shaft 1 rotor with radial spokes 2, at the ends of which internal 3 and external 4 confusers are fixed in pairs in each other, made in the form of straight circular hollow truncated cones facing large bases in the direction of rotation. The internal confusers 3 are made 1.3 times as high as the height of the external confusers 4. The confusers 3, 4 are mounted misaligned in each other, with smaller bases in the same plane and interconnected by ribs 5. Free sections of the large bases of the internal confusers 3 and free ring gaps between the conical surfaces of the internal confusers and the large bases of the external confusers 4 are made equal in area.

Мешалка работает следующим образом.The mixer works as follows.

Компоненты смеси загружаются в корпус аппарата. При вращении ротора мешалки конфузоры 3, 4 подхватывают жидкость. На выходе из них скорость потоков движения жидкости многократно возрастает и они ударяются между собой и о жидкость, находящуюся вне рабочего органа ротора. Совокупность таких воздействий (удар, кавитация) на смесь (дисперсию или эмульсию) приводит к интенсивному диспергированию и смешению компонентов с образованием гомогенной структуры.The components of the mixture are loaded into the body of the device. When the rotor of the mixer rotates, confusers 3, 4 pick up the liquid. At the exit from them, the velocity of the fluid flows increases many times and they hit each other and against a liquid located outside the rotor's working body. The combination of such effects (shock, cavitation) on the mixture (dispersion or emulsion) leads to intense dispersion and mixing of the components with the formation of a homogeneous structure.

Указанные преимущества предлагаемой мешалки, по сравнению с известными, обеспечиваются новой совокупностью конструктивных элементов.The indicated advantages of the proposed mixer, in comparison with the known ones, are provided by a new set of structural elements.

С целью уменьшения гидравлических сопротивлений конфузоров мешалки они изготовлены разной высоты и установлены друг в друге несоосно. Опытным путем установлено, что рациональным является соотношение высот внутренних и внешних конфузоров 1,3:1.In order to reduce the hydraulic resistance of the confusers of the mixer, they are made of different heights and are mounted misaligned in each other. It has been experimentally established that the ratio of the heights of internal and external confusers is 1.3: 1.

Несоосное размещение конфузоров друг в друге и установка меньших оснований конфузоров в одной плоскости повышает эффективность процессов перемешивания и диспергирования путем несимметричного движения потоков жидкости на выходе из конфузоров. Кроме того, такая компоновка конфузоров позволяет обеспечить необходимое направление движения потоков смеси в корпусе аппарата. В данном случае отклонение результирующего потока жидкости осуществляется в противоположную сторону смещению внутреннего конфузора относительно оси симметрии внешнего.The misaligned placement of confusers in each other and the installation of smaller bases of confusers in one plane increases the efficiency of the mixing and dispersion processes by the asymmetric movement of fluid flows at the outlet of the confusers. In addition, this arrangement of confusers allows you to provide the necessary direction of flow of the mixture in the body of the device. In this case, the deviation of the resulting fluid flow is in the opposite direction to the displacement of the internal confuser relative to the axis of symmetry of the external.

Равными по площади свободными сечениями на входе жидкости во внутренний и внешний конфузоры обеспечиваются большие скорости результирующего потока жидкости на выходе из конфузоров.Equally in area, free cross sections at the fluid inlet into the internal and external confusers provide high speeds of the resulting fluid flow at the outlet of the confusers.

Claims

An agitator comprising a vertical drive shaft, a rotor with radial spokes, at the ends of which confusers are fixed in pairs, made in the form of straight circular hollow truncated cones facing with large bases in the direction of rotation, characterized in that the internal confusers are made in height of 1, 3 times the height of the external confusers, the confusers are installed in each other misaligned and with smaller bases in the same plane, free sections of the large bases of the internal confusers and free ring gaps between The surfaces of the internal confusers and the large bases of the external confusers are made equal in area.