SU1011223A1 - Устройство дл приготовлени смеси - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСИ, содержащее сооб- 1цающиес  между собой в нижн части внешнюю емкость .и внутреннюю емкость с коническим днищем, установленный S нижней Части трубопровод подачи сжатого газа, над которшл размещен перфорированный колпйк-распределитель с прорез ми на периферии, и пульсатор, отличающеес  тем, что, с целью интенсификации процесса перемешивани  за счет ликвидации застойных зон, в днище внут ренней емкости выполнены прорези и она снабжена дополнительной цилиндрической обечайкой с прорез ми, установленной концешгрично снаружи конического днища, при этом прорези в колпаке-распределителе, днище и обечайке размещены относительно друг друга в шахматном пор дке. : 2. Устройство по по. 1.-и 2, отличающеес  -тем,.что пульсатор выполнен в виде соосно установленных один над другим сообща-ющихс  между собой корпусов с напорной , отсекгиощей, промежуточной и ограничительной мембранами, соединенных трубопроводами с внешней и внутренней емкост1ши. 3.Устройство по пп. 1 и 2, о т личающёесл тем, что, пульсатор снабжен ресивером, установленным под нижним корпусом, и между / ними размещена напорна  мга «брана с I отверстием. ko 4.Устройство по пп. 1-3,отличающеес  тем, что в нижнем корпусе над напорной мембраной выполнены отверсти  и установлена отсекающа  мембрана, а в его , средней части расположена прсмежуточ { на  мембрана, при этом все мембраны жестко соединены по оси между собой. 6.Устройство по ПП...1 и 2, о. т личающеес  тем, что ограничительна  мембрана снабжена закреп ленным на ней клапаном и установлёйа в средней части верхнего корпуса. 7.Устройство noiiii. lи2,oтл и ч а ю щ е.е с   тем, ihD площади ограничительной и напор ьй мембран равны, между собой и больше площади напорной мембраны.

Description

Изобретение относитс  к установка дл  приготовлени  растворов и смесей и может быть использовано в химической , пищевой промышленности, промышленности стройматериалов и в других отрасл х народного хоз йства.

Известно смесительное устройство, содержащее внутреннюю и внешнюю емкости , сообщающиес  между собой посредством отверсти  в нижней части внутренней емкости и трубопроводов подвода и отвода газа а также сливной трубопровод.

В данном устройстве перемешивание осуществл етс  путем поочередной подачи сжатого газа в одну из емкостей обеспечива  тем самым перепад давлени  в емкост х, что, в свою очередь, способствует перемещению перемешиваемых компонентов туда и обратно по периметру основани  внутренней ем- , кости С ТНедостатками такого устройства  вл етс  то, что эффективность перемешивани  компонентов зависит только от объема и скорости подачи сжатого газа, а также наличие мертвых зон в днище емкостей.

Известно также устройство дл  перемешивани  жидкостей, выполненное в виде двух сообщающихс  сосудов, вставленных один в. другой. К внутреннему сосуду, снабженному соплами, подсоединен пульсатор поршневого типа. В данном устройстве перемешивание осуществл етс  за счет пульсирующей подачи сжатого газа во внутренний сосуд, через conjia которого компоненты толчками вытесн ютс  во внешний сосуд, а при обводе порши  возвращаютс  во внутренний сосуд t23

Однако применение поршневого пульсатора обуславливает использование дополнительного механизма, привод щего в движение поршень пульсатора, т.е. использование другого вида энер гий и промежуточных механизмов. Кроме того, ограничен объем компонентов , выдавливаемых поршнем пульсатора: при большом объеме необходимо применение поршн  большого диаметра и имеющего большой ход. Пульсатор поршневого типа не может использоватьс  при перемешивании агрессивных сред так как поршень и цилиндр быстро выйдут из стро . Таким образом, устройство не  вл етс  универсальным.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  приготовлени  смеси, содержащее сообщающиес  между собой в нижней части внешнюю емкость .и внутреннюю емкость с коническим днищем , устацовленный в нижней части трубопровод подачи сжатого газа, над которым размещен перфорированный колпак-распределитель с прорез ми на периферии и пульсатор Гз 3. Однако в известном устройстве в процессе приготовлени  смеси возникают застойные зоны, что не позвол ет достаточно интенсивно проводить процесс.

Цель изобретени  - интенсификаци  процесса перемешивани  за счет ликвидации застойных зон.

Поставленна цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  приготовлени  смеси, содержащем сообщающиес  между собой в нижней части внешнюю емкость и внутреннюю емкость с коническим днищем, установленный в нижней части трубопровод подачи сжатого газа, над которым размещен перефорированный колпак-распределитель с прорез ми на периферии и пульсатор , в днище внутренней емкости выполнены прорези и она снабжена дополнительной цилиндрической обечайкой с прорез ми, установленной концентрично снаружи конического днища, при этом прорези в колпаке-распределителе , днище и обечайке размещены относительно друг друга в шахматном пор дке.

Кроме того, пульсатор выполнен в виде соосно установленных один над другим сообщающихс  между собой корпусов с напорной, отсекающей, промежуточной и ограничительной мембранами , соединенных трубопроводами с внешней и внутренней емкост ми.

Пульсатор снабжен ресивером, установленным под нижним корпусом, и между ними размещена напорна  мембрана с отверстием.

В нижнем корпусе над напорной мембраной -выполнены отверсти  и установлена отсекающа  мембрана, а в его средней части расположена промежуточна  мембрана, при этом все мембраны жестко соединены по. оси между собой.

Ограничительна  мембрана снабжена закрепленным на ней клапаном и установлена в средней части верхнего корпуса .

При этом площади ограничительной и напорной мембран равны между собой и больше площади напорной мембраны.

Пульсатор мембранного типа, дает возможность использовать энергию сжатого газа, т.е. нет необходимости в применении какого-либо другого вида энергии, что повышает экономичность устройства.

На фиг. 1. изображено устройство продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство состоит из пульсатора 1 мембранного типа, расположенного вне смесител  2, выполненного в виде двух равных по объему внешней емкости 3 и внутреннейемкости 4, сообщающихс  между собой через прорези 5 цилиндрической обечайки 6 и прорези 7 конического днища 8. Между цилиндрической обечайкой 6 и коническим днищем 8 расположена промежуточна  смесительна  полость. В центре днища емкости 4 смесител  2 закреплен кблпс к-распределитель 9 с центральным отверстием 10 и с про рез ми 11 на периферии. Причем прорези 5 и прорези 7 расположены в шах матном пор дке как по отношению друг к другу, так и поотношению к прорез м 11 / основании колпака-распределител  9. В верхней части емкости 4 смесител  2 расположено загрузочное отверстие 12 с кржошкой 13 а в нижнюю часть под колпак-распределитель 9 по трубопроводам 14-16 через редукционный клапан 17 и вентили 18 и 19 подаетс  сжатый газ. Верхн   часть емкости 4 смесител  2 сое динена с проходной полостью 20 пульсатора 1 посредством трубопровода 21 а нижн   часть емкости 3 смесител  2 соединена с ресивером 22 пульсатора 1 посредством трубопровода 23, выходное отверстие которого расположено тангенциально по отношению к днищу смесител  24, а входное отверстие расположено по оси ресивера 22.пульсатора 1 и закрыто эластичной прокладкой 25 через напорную мембран 26, промежуточНЕЛй элемент 27, промежуточную мембрану 28 и клапан 29 пру жиной 30. В центре эластичной прокладки 25, напорной мембраны 26 и эл мента 27 имеютс  отверсти , соедин ющие верхнюю часть емкости 3 смеси тел  2 через трубопровод 31 и трубопровод 23 и через уравнивающую полость 32 пульсатора 1 с атмосферой при прижатой прокладке 25 к торцу трубопровода 23, а при открытом торце трубопровода 23 емкость 3 смес тител  2 соедин етс  с ресивером 22 пульсатора 1 и через отверсти  в элементе 27 с уравнивающей полостью 32 пульсатора 1, так как отсекающа  мембрана 33 перекрывает выход сжатого газа из уравнивающей полости 32 пульсатора 1 в атмосферу. Проходна  полость 20 пульсатора 1 через зазор 34 и отверстие в корпусе 35 соедин етс  с промежуточной полостью 36 пульсатора 1. На клапане ,29 установлена эластична  прокладка 37 с зазором 38, определ ющим максимальный ход напорной мембраны 26, промежуточной мембраны 28 и элемента 27 дл  перекрыти  отсекающей мембраной 33 отверстий на корпусе 39. На ограничительной мембране 40 закреплена эластична  прокладка 41, прижата  к торцу клапана 29 пружиной 42 через фланец 43. Сил пружины 42 регулируетс  резьбовой втулкой 44 с контргайкой 45. Сила . пружины 30 регулируетс - болтом 46 через упорную втулку 47 с контргайкой 48. Трубопровод 14 дл  подачи сжатого газа в ресивер 22 пульсатора 1 снабжен редукционным клапаном 49 и вентилем 50. Устройство работает следующим образом. Через крышку 13 емкостей 3 и 4 смесител  2 загружают реагенты, подлежащие перемешиванию или растворению , и крышку 13 плотно закрывают . Через трубопровод 14, редукционные клапаны 17 и 49 и через вентили 18, 19 и 50 сжатый газ поступает в ресивер 22 пульсатора 1 и под колпак-распределитель 9 во внутреннюю емкость 4 смесител  2. Давление посто нно поступающего сжатого газа в емкость 4 смесител  2 -и ресивер 22 пульсатора 1 регулируетс  редукционными клапанами 17 и 49, а проходные сечени  трубопроводов 14 и 15 -.вентил ми 18 и 50. Таким образом, вентил ми 18 и ,50 и редукционными клапанами 17 и 49 устанавливаетс  скорость процесса перемешивани . Сжатый газ в количестве, установленном редукционным клапаном 17 и вентилем 18, по трубопроводу 16 поступает под колпак-распределитель 9, заполн ет его объем и выходит из-под его поверхности через центральное отверстие 10 и через прорези 11 на периферии в емкость 4, сбрасыва  ( сдува  ) при этом скоплени  твердых и жидких компонентов с конической поверхностью распределител  к его основанию. Поднима сь и барботиру  через слой жидкости, сжатый газ заполн ет верхнюю часть емкости -4 смесител , 2 и по трубопроводу 21 заполн ет проходную полость корпуса 20 пульсатора 1. Одновременно , заполн етс  и промежуточна  полость корпуса 20 пульсатора 1. Одновременно заполн етс  и промежуточна  полость 36 пульсатора 1 через зазор 34 и отверсти  в корпусе 35. Таким образом, в емкости 4 смесител  2 и в полост х 20 и 36 пульсатора 1 нарастает давление сжатого газа, равное высоте подн того столба перемешиваемых реагентов, передавливаемых из емкости 4 смесител  2 в емкость 3 смесител  2, а газ из верхней части емкости 3 смесител  2 через трубопроводы 31 и 23, через центральное отверстие в эластичной прокладке 25 напорной мембраны 26 и в элементе 27 поступает в уравнивающую полость 32 П1 льсатора 1 и через отверсти  в корпусе 39, не закрытые отсекающей мембраной 33, выходит в атмосферу. Выход в атмосферу из полостей 20 и 36 пульсатоpa 1 перекрыт эластичной прокладкой 41, прижатой через фланец 43 пружиной 42 к торцу клапана 29, а сообщение ресивера 22 с емкостью 3 смесител  2 и с уравнивающей полостью 32 пульсатора 1 перекрыто эластичной прокладкой 25 через напорную мембрану 26, отсекающую мембрану 33, элемент 27, промежуточную мембрану 28 и клапан 29 пружиной 30, В процессе поступлени  газа высокого давлени  в ресивер 22 пульсатора 1 и заполнени  емкости 4 смесител  2 и полостей 20 и 36 пульса-, тора 1 газом давлением, равным высоте подн того столба перемешивавмых реагентов, происходит выравнивание сил, действующих на напорную мембрану 26 от сжатого газа в ресивере 22 с одной стороны и через эле мент 27 от сжатого газа в промежуточной полости 36 пульсатора 1 через промежуточную мембрану 28 с другой стороны за счет разности площадей мембран 26 и 28. Давлением газа, скапливающимс  в полост х 20 и 36 пульсатора 1 и в верхней части емкости 4 смесител  2 перемешиваемые .реагенты выдавливаютс  из емкости 4 смесител  2 в полость 3 смесител  2 через прорези 7 в днищах 8 и прорези 5 в обечайке 6 располохсенные в шахматном пор дке n отношению друг к другу. При этом в смесительной полости между днищем 8 и обечайкой 6 происходит интенсивное течение потока выдавливаемыхре агентов навстречу друг другу и-как следствие этого - интенсивное перемешивание (растворение) их. Траектории потоков перемешиваемых реаген тов, выдавливаемых из внутренней ем кости 4 во внешнюю емкость 3 показа на фиг. 2 сплошными стрелками. Когда таким образом все реагенты из емкости 4 перемест тс  в емкость 3 подверга сь одновременно барботированию газом, выход щим из центрального отверсти  10 и через прорези 11, в полост х 30 и 36 пульсатора 1 давление газа достигает полной высоты столба перемешиваемых ре гентов , пружина 42 открывает проход сжатого газа между клапаном 29 и эластичной прокладкой 41. Сжатый га из проходной полости 20 пульсатора через зазор 34 и отверстие в корпус 35 из промежуточной полости 36 пуль сатора 1 устремл етс  в атмосферу через отверсти  во фланце 43. При п дении давлени  в полост х 20 и 36 пульсатора 1 нарушаетс  равновесие сил, действующих на напорную мембЕ а ну 26, и под действием скопившегос  сжатого газа высокого давлени  в ре сивере 22/ достаточного дл  заполнени  внешней емкости 3 смесител  2 газом давлением, равным двум высотам столба перемешиваемых реагентов, мембрана 26 открывает проход в тру-г бопровод 23 и в полость 32 пyл caтора 1 через отверстие в элементе 27. Напорна  мембрана 26 под давлением газа в ресивере 22 пульсатора 1 вы-, пр мл етс , а вместе с ней выпр мл етс  отсекающа  мембрана 33, перекрыв отверсти  в корпусе 39, а промежуточна  мембрана 28 от давлени  на нее сжатого газа из ресивера 22 пульсатора 1 выбирает зазор между эластичной прокладкой 37 и корпусом 35, перекрыв тем самым зазор между клапаном 29 и корпусом 35 и удерживает открытым торец трубопровода 23 до. тех пор, пока не выравнитс  давление в полост х 20, 36, 32 пуль-, сатора 1 и ресивера 22 пульсатора 1. Как только давление ijasa в полост х 20, 36, 32 будут близким к одинаковому силой пружины 30 напорна  мембрана 26 через эластичную прокладку 25перекрывает торец трубопровода 23. Это происходит при полном перемещении перемешиваемых реагентов из емкости 3 смеси.тел  2 в емкость 4 (Смесител  2 через смесительную полость , в которой перемешиваемые- реаге тьй подвергаютс  интенсивному еремешиванию за счет барботировани  сжатым газ.ом и течени  потоков выдавливаемых реагентов навстречу друг другу по траектори м, показанным на фиг. 2 пунктирными стрелками. Сжатому г.азу f поступающему в ресивер 22 пульсатора 1 через трубопровод 14, придаетс  снова заполнить ресивер 22 . дл  нового цикла. Напорна  мембрана 26от пружины 30 сдвигает отсекающую мембрану 33 с отверстий в корпусе 39, открыва  тем самым выход сжатому газу из емкости 3 смесител  2 через трубопровод 23 в атмосферу. При выходе сжатого газ.а из верхней частиемкости 3 смесител  2 в атмосферу перемеишваемые реагентьи под действием собственного веса и давлени  в полост х 20 и 36 пульсатора 1 перемещаютс  из емкости 4 смесител  2 в емкость 3 смесител  2. Дав.ление в полост х . 20 и 36 пульсатора 1 падает ниже полной высоты столба перемешиваемых реагентов и за счет ослаблени  давлени  на фланец 43 от пружины 30, ограничительна  мембрана 40 под действием пружины 42 перекрывает выход сжатого газа из полостей 20 и 36 пульсатора 1 в атмосферу. Начинаетс  новый .цикл передавливани  перемешиваемых реагентов из емкости 4 смесител  2 в емкость 3 смесител  2 за счет посто нного поступлени  сжатого газа под колпак-распределитель 9 по трубопроводу 16. При .выдавливании перемешиваемых реагентов из емкости 3 смесител  2 В емкость 4

смесител  2 сжатым газом, поступающим по трубопроводу -23, будет происходить закручивание их за счет тангенциально расположенного выходного трубопровода 23 по отношению к. днищу 24 смесител  2 и ошвани  (сдувани ) мертвых .зон, образуемых в нижней части емкости 3 смесител  2 и цилиндрической обечайки , где нет отверстий, соедин юад

3 со смесительной пощих емкость лостью.

После отработки достаточного, количеству адклов перемешивани  прекращаетс  подача бжатого газа по трубопроводу 14, вентиль 19 перекрывает трубопровод 15 от заполнени  его реагентами, и процесс останавливаетс  .

43

4

4

5

Л

JL5

51

Claims (6)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСИ, содержащее сооб- , поющиеся между собой в нижней части внешнюю емкость и внутреннюю емкость с коническим днищем, установленный в нижней части трубопровод подачи сжатого газа, над которым размещен перфорированный колпйк-распределитель с прорезями на периферии, и пульсатор, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса перемешивания за счет ликвидации застойных зон, в днище внутренней емкости выполнены прорези й она снабжена дополнительной цилиндрической обечайкой с прорезями, установленной концентрично снаружи конического днища, при этом прорези в колпаке-распределителе, днище и обечайке размещены относительно друг друга в шахматном порядке.

2. Устройство по пп. 1,и 2, о т лич ающеес я -тем,.что пульсатор выполнен в виде соосно установленных один над другим сообщающихся между собой корпусов' с напорной, отсекающей, промежуточной и ограничительной мембранами, соединенных трубопроводами с внешней и внутренней емкостями.

3. Устройство по пп. 1 и 2,о т личающёесл тем, что, пульсатор снабжен ресивером, установленным под нижним корпусом, и между ними размещена напорная мембрана отверстием.

4. Устройство по пп. 1 - 3, о ли чающееся тем, что в нижнем корпусе над напорной мембраной выполнены отверстия и установлена отсекающая мембрана,' а в его средней части расположена промежуточная мембрана, при этом все мембраны жестко соединены по оси между собой.

6. Устройство по ПП..1 и 2, отличающееся тем, что ограничительная мембрана снабжена закрепленным на ней клапаном и уставовлейа в средней части верхнего корпуса.

7. Устройство по гйт. 1 и 2, о т лич ающе.е ся тем, Ч*го площади ограничительной и напор’нёй мембран равны.между собой и больше площади напорной мембраны.