SU1494955A1 - Реактор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к химическому машиностроению и может быть использовано в химической, пищевой, микробиологической, угольной и других отрасл х промышленности. Целью изобретени   вл етс  снижение энергозатрат и улучшение качества готового продукта за счет повышени  эффективности перемешивани . Реактор содержит корпус с патрубками ввода реагентов и вывода готового продукта, центральный вал с открытой турбинной мешалкой, включающей диск и радиальные лопасти. Диск снабжен криволинейными лопатками, имеющими отверсти  на периферии и радиальные направл ющие пластины. Мешалка снабжена криволинейными выпуклыми нагнетательными пластинами, размещенными за радиальными пластинами, а в средних част х криволинейных лопаток и радиальных пластин имеютс  отверсти . 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к химическому машиностроению и может быть использовано в химической, пищевой, микробиологической, угольной и других отрасл х промьшшенности.

Целью изобретени   вл етс  снижение энергозатрат и улучшение качества готового продукта за счет повы- щени  эффективности перемещивани .

На фиг. I изображен реактор, общий вид; на фиг. 2 - мешалка; вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

На корпусе 1 реактора установлены патрубки ввода реагентов 2 и 3 и вьшо- да готового продукта 4. Центральный вал 5 соединен с двигателем 6, на валу 5 закреплена открыта  турбинна  мешалка 7, включающа  диск 8 и радиальные лопасти 9. Диск снабжен кри- волинейными лопатками 10, соедин ющими вал 5 с лопаст ми 9 и имеющими отверсти  11 на периферии и отверсти  12 в средней части лопатки, а также радиальными направл ющими пластинами 13, размещенными за лопатками напротив отверстий 11, и криволинейными нагнетательными выпуклыми пластинами 14, размещенны- , ми за пластинами 13. В направл ющих пластинах 13 имеютс  отверсти  15, расположенные в средней части плас- ткк. Отверсти  криволинейных лопа

CD 4

;о ел ел

314

ток снабжены прикрепленными к их наружному краю козырьками 16.

Установка нагнетательных пластин за радиальными направл ющими пласти- нами позвол ет создать струю жидкости , котора  направлена в сторону л опасти и сталкиваетс  со струей, образованной радиальной направл ющей пластиной. В результате столкно- вени  струй область за пластиной становитс  непрерывно заполн емой подводимой жидкостью, причем часть жидкости движетс  в сторону тыльной стороны лопасти и удар етс  о нее, Кроме того в больщей части области за лопастью повышаетс  давление, все это приводит к тому, что перепад давлени  на лобовой и тыльной стороне лопасти уменьшаетс  и, следовательно сопротивление форме также уменьшаетс , что приводит к снижению энергозатрат на перемешивание. Наличие нагнетательных направл ющих увеличивает интенсивность циркул ционных течений и, следовательно, больша  часть жидкости в единицу времени проходит через область мешалки и подвергаетс  интенсивному перемешиванию. Кроме того, интенсификаци  циркул ционных течений резко уменьшает размеры застойных и малоэффективных областей, В результате столкновений струй происходит дополнительное интенсивное перемешивание , перемешанные реагенты затем сталкиваютс  с вихр ми, образуемыми лопаст ми, и дополнительно подвергаютс  перемешиванию. В результате выравнивани  давлени  по обеим сторонам лопасти веро тность больших и резких изменений скорости жидкости уменьшаетс  и, следовательно, снижаетс  нагрев жидкости из-за трени  слоев, кроме того, увеличение интенсивности циркул ции приводит к тому, что в зону перемешивани  подаетс  больший объем жидкости, котора  охлаждает области локальных нагревов Вьтолнение отверстий в средней части

ток позвол ет увеличить насосный эффект, так как выпуклые лопатки больше нагнетают жидкости с центра к периферии, чем вогнутые.

Реактор работает следующим образом .

Жидкие реагенты загружаютс  в реактор через патрубки 2 и 3, приводитс  во вращение вал 5 с мешалкой 7 с помощью двигател  6. В аппарате возникает интенсивное циркул ционное течение. Жидкость движетс  вдоль оси лопастей, попадает на диск 8 и движетс  вдоль лопаток 10, попадает На лопасти 9, которые отбрасьшают жидкость к боковым стенкам, далее жидкость движетс  вдоль боковой стенки, разворачиваетс  и снова вдоль оси реактора движетс  к мешалке, образу  интенсивное циркул ционное течение , при этом наличие лопаток 10 увеличивает расход циркул ционного течени . Часть потока, движущегос  вдоль лопаток, проходит через отверсти  11 и 2 и движетс  вдоль направл ющих пластин 13 и попадает в область за лопатками, где данный поток жидкости разрушает замкнутые циркул ционные образовани , при этом повьш1аетс  давление. Нагнетательные криволинейные пластины 14 захватывают жидкость и нагнетают в виду струи в область за лопастью 9, при этом происходит столкновение струй. Гидродинамическое сопротивление ло- пасти еще более снижаетс , а интенсивность циркул ционного течени  дополнительно увеличиваетс . Жидкость через отверсти  11 попадает в зону столкновени  струй и увеличивает массу сталкивающихс  струй. Установка козьфьков 16 с лобовой стороны позвол ет увеличить интенсивность струй.

В результате, в предлагаемом реакторе энергозатраты снижаютс  на 7-15%, качество готового продукта повьш1аетс  за счет повышени  интен

криволинейных лопаток и средней части50 сивности циркул ционного течени .

радиальных направл ющих позвол ет подавать часть жидкости в зазоры между криволинейными лопатками и радиальными направл ющими пластинами, а также между радиальными направл ющими 55 пластинами и нагнетательными пластинами и увеличить скорости струй. Установка вьтуклых криволинейных лопаЗа счет снижени  нагрева среды в зоне перемешивани  удаетс  достичь оптимальной температуры во всем реакторе без зон локального перегрева. Кроме того, в случае каталитических процессов мешалка не создает больших сдвиговых напр жений и в меньшей степени истирает катализатор.

Claims (2)

1. Реактор, включающий вертикальный цилиндрический корпус с патрубками ввода реагентов и патрубком вьшода готового продукта, центральный вал с открытой турбинной мешалкой , содержащей радиальные лопасти и диск, снабженный криволинейными лопатками, имеющими отверсти  на периферии и соедин ющими вал с лопаст ми и радиальньсми направл ющими пластинами, размещенными за лопатками напротив отверстий, о т л и ч а - ю щ и и с   тем, что, с целью снижени  энергозатрат и улучшени  качества готового продукта за счет повыщени  эффективности перемешивани ,

f

7 W

лх

диск дополнительно снабжен выпуклыми криволинейными нагнетательными пластинами, установленными за радиальными направл ющими пластинами, а криволинейные лопатки вьтолнены выпуклыми.

2. Реактор по п. 1, отличающийс  тем, что в средней части криволинейных лопаток и радиальных пластин выполнены отверсти .

3 Реактор по пп. I и 2, отличающийс  тем, что отверсти  криволинейньгх лопаток снабжены прикрепленными к их наружному краю козырьками .

ю 3

z

V

:

фигЛ

Редактор И. Горна 

Составитель Н, Федорова

Техред А.Кравчук Корректор и. Муска

Заказ 4147/4

Тираж 547

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Произво,цстренно-пол 1графическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Фиг.З

Подписное