RU2781333C1 - Reactor with multi-row agitators - Google Patents

Reactor with multi-row agitators Download PDF

Info

Publication number
RU2781333C1
RU2781333C1 RU2022114496A RU2022114496A RU2781333C1 RU 2781333 C1 RU2781333 C1 RU 2781333C1 RU 2022114496 A RU2022114496 A RU 2022114496A RU 2022114496 A RU2022114496 A RU 2022114496A RU 2781333 C1 RU2781333 C1 RU 2781333C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixers
agitators
central shaft
blades
disks
Prior art date
Application number
RU2022114496A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Антон Евгеньевич Лебедев
Илья Сергеевич Гуданов
Анна Борисовна Капранова
Дмитрий Сергеевич Долгин
Ирина Станиславовна Шеронина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ"
Application granted granted Critical
Publication of RU2781333C1 publication Critical patent/RU2781333C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemical reactions devices.
SUBSTANCE: invention relates to capacitive-type apparatus intended for chemical reactions, as well as heat and mass transfer processes, in which it is required to create a uniform field of concentrations and temperatures in the entire volume of the stirred medium at rational power consumption. Reactor with multi-row agitators contains a vertical body with pipes for input of initial components and output of finished product, reflective elements, a rotating central shaft with agitators, which are made in the form of horizontal disks with blades, on the lower agitator the blades are installed on both sides of the disk, and on the upstream only from the top side of the discs. On the central shaft between the mixers there are additional mixers made in the form of perforated disks with triangular-shaped blades fixed on the periphery, and the connection of the additional mixers with the central shaft is movable - with the possibility of relative rotation, and the reflective elements are made in the form of hollow truncated cones, installed with large bases down, and placed coaxially to the vertical body, opposite the additional mixers.
EFFECT: invention provides high quality mixing.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к аппаратам емкостного типа, предназначенным для проведения химических реакций, а также тепло- и массообменных процессов, в которых требуется создание однородного поля концентраций и температур во всем объеме перемешиваемой среды при рациональных затратах мощности. Может быть использовано для проведения процессов в отраслях промышленности, в которых требуется интенсивное перемешивание маловязких сред.The invention relates to capacitive-type apparatus intended for chemical reactions, as well as heat and mass transfer processes, in which it is required to create a uniform field of concentrations and temperatures in the entire volume of the stirred medium at rational power consumption. It can be used for carrying out processes in industries that require intensive mixing of low-viscosity media.

Известен реактор с многорядными мешалками для обработки жидких сред [Авторское свидетельство СССР №1666171, МПК B01F 7/16, опубл. 30.07. 1991], содержащий вертикальный корпус с патрубками для ввода исходных компонентов и вывода готового продукта, винтовые отражательные элементы, вращающийся центральный вал с мешалками.Known reactor with multi-row mixers for processing liquid media [USSR Author's certificate No. 1666171, IPC B01F 7/16, publ. 30.07. 1991], containing a vertical housing with nozzles for input of initial components and output of the finished product, screw reflective elements, a rotating central shaft with agitators.

Недостатками данного реактора являются недостаточное качество перемешивания.The disadvantages of this reactor are the insufficient quality of mixing.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является реактор с многорядными мешалками для обработки жидких сред [Патент РФ №2572330, МПК B01F 7/16, МПК B01F 7/18, МПК B01F 7/26, опубл. 10.01.2016, БИ №1], содержащий вертикальный корпус с патрубками для ввода исходных компонентов и вывода готового продукта, винтовые отражательные элементы, вращающийся центральный вал с мешалками, отличающийся тем, что мешалки выполнены в виде горизонтальных дисков с фрезерными лопастями, на нижней мешалке фрезерные лопасти установлены с обеих сторон диска, вышерасположенные мешалки изготовлены из дисков в виде колец, которые соединены с центральным валом с помощью винтовых отражательных элементов, а фрезерные лопасти установлены на них только с верхней стороны дисков, наружный диаметр диска каждой вышерасположенной мешалки больше в 1,1 раза наружного диаметра диска ближайшей нижерасположенной мешалки. Closest to the proposed invention is a reactor with multi-row mixers for processing liquid media [RF Patent No. 2572330, IPC B01F 7/16, IPC B01F 7/18, IPC B01F 7/26, publ. 01/10/2016, BI No. 1], containing a vertical housing with nozzles for input of initial components and output of the finished product, helical reflective elements, a rotating central shaft with agitators, characterized in that the agitators are made in the form of horizontal disks with milling blades, on the lower agitator milling blades are installed on both sides of the disk, the upstream mixers are made of disks in the form of rings, which are connected to the central shaft with the help of helical reflective elements, and the milling blades are installed on them only from the upper side of the disks, the outer diameter of the disk of each upstream mixer is greater than 1, 1 times the outer diameter of the disc of the nearest downstream agitator.

Недостатками данного реактора являются недостаточное качество перемешивания.The disadvantages of this reactor are the insufficient quality of mixing.

Задачей данного изобретения является создание реактора с многорядными мешалками, имеющего высокое качество перемешивания.The object of the present invention is to provide a reactor with in-line agitators having a high mixing quality.

Поставленная задача достигается тем, что предлагается реактор с многорядными мешалками, содержащий вертикальный корпус с патрубками для ввода исходных компонентов и вывода готового продукта, отражательные элементы, вращающийся центральный вал с мешалками, которые выполнены в виде горизонтальных дисков с лопастями, на нижней мешалке лопасти установлены с обеих сторон диска, а на вышерасположенных мешалках - только с верхней стороны дисков.This task is achieved by the proposed reactor with multi-row mixers, containing a vertical housing with nozzles for input of initial components and output of the finished product, reflective elements, a rotating central shaft with mixers, which are made in the form of horizontal disks with blades, on the lower mixer the blades are installed with both sides of the disc, and on the upstream mixers - only from the top side of the discs.

Отличительными конструктивными признаками предлагаемого реактора с многорядными мешалками является то, что на центральном валу между мешалками размещены дополнительные мешалки, выполненные в виде перфорированных дисков с закрепленными на периферии лопастями треугольной формы, причем соединение дополнительных мешалок с центральным валом подвижное - с возможностью относительного вращения, а отражательные элементы выполнены в виде полых усеченных конусов, установленных большими основаниями вниз, и размещены соосно вертикальному корпусу напротив дополнительных мешалок.Distinctive design features of the proposed reactor with multi-row agitators is that additional agitators are placed on the central shaft between the agitators, made in the form of perforated disks with triangular-shaped blades fixed on the periphery, and the connection of additional agitators with the central shaft is movable - with the possibility of relative rotation, and reflective the elements are made in the form of hollow truncated cones, installed with large bases down, and placed coaxially to the vertical body opposite the additional mixers.

На фиг. 1 показана схема реактора с многорядными мешалками.In FIG. 1 shows a diagram of a reactor with multi-row agitators.

На фиг. 2 представлен вид А.In FIG. 2 shows view A.

Реактор с многорядными мешалками, содержит вертикальный корпус 1 с патрубками для ввода исходных компонентов 2 и вывода готового продукта 3, отражательные элементы 4, вращающийся центральный вал 5 с мешалками, которые выполнены в виде горизонтальных дисков 6 с лопастями 7, на нижней мешалке лопасти установлены с обеих сторон диска, а на вышерасположенных мешалках только с верхней стороны горизонтальных дисков 6.The reactor with multi-row agitators, contains a vertical body 1 with nozzles for input of initial components 2 and output of the finished product 3, reflective elements 4, a rotating central shaft 5 with agitators, which are made in the form of horizontal discs 6 with blades 7, on the lower agitator the blades are mounted with both sides of the disk, and on the upstream mixers only from the upper side of the horizontal disks 6.

На центральном валу 5, между мешалками размещены дополнительные мешалки, выполненные в виде перфорированных дисков 8 с закрепленными на периферии лопастями треугольной формы 9. На перфорированных дисках 8 выполнены отверстия 10.On the central shaft 5, between the agitators, additional agitators are placed, made in the form of perforated disks 8 with triangular blades 9 fixed on the periphery. Holes 10 are made on the perforated disks 8.

Соединение дополнительных мешалок (перфорированных дисков 8 с закрепленными на периферии лопастями треугольной формы 9) с центральным валом 5 подвижное - с возможностью относительного вращения, а отражательные элементы 4 выполнены в виде полых усеченных конусов, установленных большими основаниями вниз, и размещены соосно вертикальному корпусу 5, напротив дополнительных мешалок.The connection of additional mixers (perforated disks 8 with triangular blades 9 fixed on the periphery) with the central shaft 5 is movable - with the possibility of relative rotation, and the reflective elements 4 are made in the form of hollow truncated cones, installed with large bases down, and placed coaxially with the vertical body 5, opposite additional agitators.

Реактор с многорядными мешалками работает следующим образом.The reactor with multi-row stirrers works as follows.

Реагенты поступают через патрубок для ввода исходных компонентов 2 во внутренний объем вертикального корпуса 1 и интенсивно перемешиваются за счет воздействия на них вращающегося центрального вала 5 с мешалками и дополнительными мешалками. Происходит химическая реакция. Продукты реакции выводятся через патрубок вывода готового продукта 3.The reagents enter through the pipe for introducing the initial components 2 into the internal volume of the vertical housing 1 and are intensively mixed due to the action of the rotating central shaft 5 with agitators and additional agitators. A chemical reaction takes place. The reaction products are discharged through the outlet pipe of the finished product 3.

При вращении центрального вала 5 с жестко закрепленными на нем мешалками, представляющими собой горизонтальные диски 6 с лопастями 7, происходит направление жидкостей (реагентов) в осевом и радиальном направлениях, что приводит к интенсивной циркуляции обрабатываемой среды, обеспечивая при этом ее эффективное перемешивание и диспергирование.When the central shaft 5 rotates with agitators rigidly fixed on it, which are horizontal disks 6 with blades 7, liquids (reagents) are directed in the axial and radial directions, which leads to intensive circulation of the treated medium, while ensuring its effective mixing and dispersion.

За счет того, что на нижней мешалке лопасти 7 установлены с обеих сторон горизонтального диска 6, удается предотвратить образование застойных зон в нижней части корпуса 1.Due to the fact that the blades 7 on the lower mixer are installed on both sides of the horizontal disk 6, it is possible to prevent the formation of stagnant zones in the lower part of the housing 1.

Размещение в вышерасположенных мешалках лопастей 7 только с верхней стороны горизонтальных дисков 6 позволяет интенсифицировать восходящие потоки жидкости в пристеночной области корпуса 1.Placement of the blades 7 in the upstream mixers only on the upper side of the horizontal discs 6 makes it possible to intensify the ascending fluid flows in the near-wall region of the housing 1.

Благодаря тому, что на центральном валу 5, между мешалками (горизонтальных дисков 6 с лопастями 7) размещены дополнительные мешалки, выполненные в виде перфорированных дисков 8 с закрепленными на периферии лопастями треугольной формы 9, удается интенсифицировать процесс смешения за счет организации перемешивания в объемах между мешалками. Наличие на перфорированных дисках 8 отверстий 10 позволяет организовать перетоки жидкостей через диски 8, что также способствует интенсивности перемешивания.Due to the fact that on the central shaft 5, between the mixers (horizontal disks 6 with blades 7), additional mixers are placed, made in the form of perforated disks 8 with triangular-shaped blades 9 fixed on the periphery, it is possible to intensify the mixing process by organizing mixing in the volumes between the mixers . The presence of holes 10 on the perforated disks 8 allows organizing the flow of liquids through the disks 8, which also contributes to the intensity of mixing.

Подвижное (с возможностью относительного вращения) соединение дополнительных мешалок (перфорированных дисков 8 с закрепленными на периферии лопастями треугольной формы 9) с центральным валом 5 обеспечивает отличную от мешалок, жестко закрепленных на центральном валу 5, угловую скорость, которая в процессе работы может постоянно изменяться. Вращение дополнительных мешалок происходит от потоков жидкой среды внутри корпуса 1. Это также способствует повышению качества перемешивания.The movable (with the possibility of relative rotation) connection of additional agitators (perforated disks 8 with triangular-shaped blades fixed at the periphery 9) with the central shaft 5 provides an angular velocity that is different from the agitators rigidly fixed to the central shaft 5, which can constantly change during operation. The rotation of additional agitators comes from the flow of the liquid medium inside the housing 1. This also improves the quality of mixing.

За счет того, что отражательные элементы 4 выполнены в виде полых усеченных конусов, установленных большими основаниями вниз, и размещены соосно вертикальному корпусу 5, напротив дополнительных мешалок, отбрасываемые на них потоки жидкости отражаются и направляются в зоны вращающихся мешалок (горизонтальных дисков 6 с лопастями 7). Здесь происходит многократное интенсивное дробление и слияние потоков, что повышает качество перемешивания.Due to the fact that the reflective elements 4 are made in the form of hollow truncated cones, installed with large bases down, and placed coaxially with the vertical body 5, opposite the additional mixers, the liquid flows thrown onto them are reflected and directed to the zones of the rotating mixers (horizontal disks 6 with blades 7 ). Here, multiple intensive crushing and merging of flows takes place, which improves the quality of mixing.

Предлагаемая конструкция реактора с многорядными мешалками, позволяет обеспечить высокое качество перемешивания.The proposed design of the reactor with multi-row mixers ensures high quality mixing.

Claims (1)

Реактор с многорядными мешалками, содержащий вертикальный корпус с патрубками для ввода исходных компонентов и вывода готового продукта, отражательные элементы, вращающийся центральный вал с мешалками, которые выполнены в виде горизонтальных дисков с лопастями, на нижней мешалке лопасти установлены с обеих сторон диска, а на вышерасположенных мешалках только с верхней стороны дисков, отличающийся тем, что на центральном валу между мешалками размещены дополнительные мешалки, выполненные в виде перфорированных дисков с закрепленными на периферии лопастями треугольной формы, причем соединение дополнительных мешалок с центральным валом подвижное - с возможностью относительного вращения, а отражательные элементы выполнены в виде полых усеченных конусов, установленных большими основаниями вниз, и размещены соосно вертикальному корпусу напротив дополнительных мешалок.A reactor with multi-row agitators, containing a vertical casing with nozzles for input of initial components and output of the finished product, reflective elements, a rotating central shaft with agitators, which are made in the form of horizontal disks with blades, on the lower agitator the blades are installed on both sides of the disk, and on the upstream mixers only from the upper side of the disks, characterized in that on the central shaft between the mixers there are additional mixers made in the form of perforated disks with triangular-shaped blades fixed on the periphery, and the connection of the additional mixers with the central shaft is movable - with the possibility of relative rotation, and the reflective elements made in the form of hollow truncated cones, installed with large bases down, and placed coaxially with the vertical body opposite the additional mixers.
RU2022114496A 2022-05-27 Reactor with multi-row agitators RU2781333C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2781333C1 true RU2781333C1 (en) 2022-10-11

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2798142C1 (en) * 2023-03-09 2023-06-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" Reactor with multi-row agitators

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU116227A1 (en) * 1958-02-28 1958-11-30 З.А. Денякин Continuous Stirrer
US4193702A (en) * 1978-09-20 1980-03-18 Davis Philip E Jet mixer and method
US4893941A (en) * 1987-07-06 1990-01-16 Wayte Joseph M Apparatus for mixing viscous liquid in a container
SU1666171A1 (en) * 1989-08-16 1991-07-30 Ленинградский Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Химического Машиностроения Reactor with multibank agitators for processing liquid mediums
US20030227817A1 (en) * 2002-04-11 2003-12-11 Mobius Technologies, Inc., A California Corporation Mixer
RU2264250C2 (en) * 2000-01-11 2005-11-20 Коммонвелт Сайентифик Энд Индастриал Рисерч Организейшн Device for mixing
RU2572330C1 (en) * 2014-10-09 2016-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУВПО "ЯГТУ") Rector with multi-row mixers for treatment of fluid media

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU116227A1 (en) * 1958-02-28 1958-11-30 З.А. Денякин Continuous Stirrer
US4193702A (en) * 1978-09-20 1980-03-18 Davis Philip E Jet mixer and method
US4893941A (en) * 1987-07-06 1990-01-16 Wayte Joseph M Apparatus for mixing viscous liquid in a container
SU1666171A1 (en) * 1989-08-16 1991-07-30 Ленинградский Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Химического Машиностроения Reactor with multibank agitators for processing liquid mediums
RU2264250C2 (en) * 2000-01-11 2005-11-20 Коммонвелт Сайентифик Энд Индастриал Рисерч Организейшн Device for mixing
US20030227817A1 (en) * 2002-04-11 2003-12-11 Mobius Technologies, Inc., A California Corporation Mixer
RU2572330C1 (en) * 2014-10-09 2016-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУВПО "ЯГТУ") Rector with multi-row mixers for treatment of fluid media

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2798142C1 (en) * 2023-03-09 2023-06-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" Reactor with multi-row agitators

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Schrimpf et al. Taylor‐Couette reactor: Principles, design, and applications
US6994330B2 (en) Process for high shear gas-liquid reactions
EP2826547B1 (en) Mixing unit, devices using same and fluid mixing method
Barabash et al. Theory and practice of mixing: A review
Qiu et al. Gas-liquid mixing performance, power consumption, and local void fraction distribution in stirred tank reactors with a rigid-flexile impeller
Prajapati et al. CFD investigation of the mixing of yield‐pseudoplastic fluids with anchor impellers
RU2781333C1 (en) Reactor with multi-row agitators
Dang et al. Effects of blade structures on the dissolution and gas-liquid mass transfer performance of cup-shaped blade mixers
RU2798142C1 (en) Reactor with multi-row agitators
Patel et al. Effect of impeller type on continuous‐flow mixing of non‐Newtonian fluids in stirred vessels through dynamic tests
RU2572330C1 (en) Rector with multi-row mixers for treatment of fluid media
WO2020136923A1 (en) Continuous stirring device
Oldshue Mixing
Jamaat et al. Effect of blade packing structure and high-frequency ultrasound on micromixing efficiency enhancement in an RPB reactor
JPH0568295B2 (en)
RU2190462C2 (en) Rotary-pulsating apparatus
RU2492920C2 (en) Mixer
SU1526809A1 (en) Gas-liquid reactor
JP2001145827A (en) Mixing device
RU2621761C1 (en) Reactor-mixer for conducting processes in heterogeneous media
JP2542332B2 (en) Rotary mixer
RU159236U1 (en) HYDRAULIC HYDRAULIC MIXER
Stefano Innovative Method and Device for the Homogeneous and Delimited Mixing of Fluids and Comparison with Currently Used Systems in the Agri-Food Sector
SU1197715A1 (en) Laboratory agitator
SU874167A1 (en) Reactor