SU1678435A1 - Аппарат с перемешивающим устройством - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к аппаратам с перемешивающим устройством, предназначенным дл  проведени  в них процессов протекающих в системе жидкость - твердое тело, жидкость - жидкость, и позвол ет интенсифицировать перемешивание и расшмрить диапазон применени  дл  высококонцентрированных суспензий за счет создани  перекрестных потоков как по высоте, так и по радиусу. Аппарат содержит вертикальный корпус, внутри которого установлен вал с мешалками в циркул ционных трубах. Между перемешивающими устройствами установлено направл ющее устройство , которое выполнено неподвижным и снабжено вертикальными ребрами, установленными по высоте аппарата тангенциально к наружной поверхности циркул ционных труб, при этом их наклон с верхней и нижней сторон выполнен взаимно противоположным и совпадает с направлением закрутки потока винтовыми мешалками. Между циркул ционными трубами и направл ющим устройством имеютс  окна с равной площадью , причем отношение площади окна к площади циркул ционной трубы не менее 1,5. 4 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс  к конструкции аппаратов, предназначенных дл  проведени  в них непрерывных процессов диспергировани , гомогенизации,суспен- дировани  в химической, нефтехимической, пищевой, микробиологической и других отрасл х промышленности.

Целью изобретени   вл етс  интенсификаци  перемешивани  и расширение диапазона применени  аппарата дл  высококонцентрированных суспензий за счет создани  перекрестных протоков как по высоте, так и по радиусу аппарата.

На фиг.1 схематично изображен предлагаемый аппарат, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б

на фиг.1; на фиг.4 - сравнительные кривые потребл емой мощности, скорости рабочей среды и т.д.

Аппарат состоит из корпуса 1, привода 2 и вала 3 с двум  винтовыми мешалками - верхней 4 и нижней 5 с лопаст ми взаимно противоположного наклона у верхней и нижней мешалки.

Неподвижное направл ющее устройство 6 снабжено пр мыми верхними ребрами

7у верхней мешалки 4 и нижними ребрами

8у нижней мешалки 5 Мешалки расположены в циркул ционных трубах: в верхней 9 и в нижней 10, Ребра 7 и 8 установлены тангенциально к наружным поверхност м циркул ционных труб с взаимно противо (

4 00

СА)

с 

положным направлением, совпадающим с направлением закрутки потока (по стрелкам В-Г верхней мешалкой, а по стрелкам Д-Е нижней мешалкой).

Верхнее проходное окно 11 образовано между верхней циркул ционной трубой 9 и неподвижным направл ющим устройством 6, нижнее окно 12 - между нижней циркул ционной трубой 10 и неподвижным направл ющим устройством 6. Неподвижное направл ющее устройство 6 с ребрами 7 и 8 крепитс  цапфами неподвижно к корпусу 1 аппарата.

Площадь верхнего окна 11 равна площади нижнего окна 12, а отношение площади каждого окна к площади циркул ционной трубы составл ет не менее 1,5.

Аппарат работает следующим образом. Включаетс  привод 2 с винтовыми мешалками 4 и 5, размещенными на одном валу 3 и имеющими взаимно противоположный наклон лопастей. При вращении лопастей возникает циркул ционное движение рабочей среды вокруг каждой мешалки: вокруг верхней мешалки - против часовой стрелки (см.фиг.2), вокруг нижней мешалки - по часовой стрелке (см.фиг.3).

Рабоча  среда, выход  из циркул ционной трубы 9 вниз, а из циркул ционной трубы 10 вверх, попадает на направл ющее устройство и затем в зону В между пр мыми верхними ребрами 7 и зону А между пр мыми вертикальными нижними ребрами, установленными по высоте аппарата тангенциально к наружным поверхност м циркул ционных труб.

Вследствие того что ребра 7 и 8 установлены тангенциально к наружным поверхност м циркул ционных труб, а наклон ребер с верхней и нижней сторон направл ющего устройства выполнен взаимно противоположным , то среда в зонах В и Д закручиваетс  в горизонтальных плоскост х во взаимно противоположные стороны: в верхней части аппарата в зоне В (см.фиг.2) против часовой стрелки, в нижней части аппарата в зоне Д по часовой стрелке (сМ.фиг.З), и выходит закрученна  в кольцевое пространство аппарата Г и Е, т.е. возникает перекрестный поток среды в горизонтальных плоскост х во всем обьеме аппарата, что увеличивает эффективность перемешивани , по радиусу и высоте аппарата увеличивает поверхность раздела фаз, ускор ет процессы. Особенно такой аппарат эффективен дл  процесса оттирки высококонцентрированной глинистой суспензии песков, т.е. расширен диапазон применени  аппарата.

Кооме этого, вследствие того, что лопасти мешалок создают взаимно противоположное направление закрутки потока из-за взаимно противоположного их наклона, то

возникает циркул ционное движение в вертикальных плоскост х вокруг каждой мешалки во взаимно противоположном направлении: вокруг верхней мешалки - против часовой стрелки в вертикальной пло0 скости, вокруг нижней - по часовой (см. фиг.1).

Это также позвол ет увеличить межфазную поверхность перемешиваемой среды и увеличить интенсивность перемешивани 

5 по высоте аппарата. Выполнение наклона ребер с верхней и нижней сторон направл ющего устройства совпадающим с направлением закрутки потока винтовыми мешалками позвол ет уменьшить потери

0 энергии на удар при попадании среды на конусный диск, усилить закрутку потока в горизонтальных плоскост х аппарата без увеличени  мощности, уменьшить энергопотребление при перемешивании среды и

5 увеличивает интенсивность перемешиез ни  и производительность аппарата.

В предлагаемой конструкции аппарата с перемешивающим устройством вследствие создани  встречно скрещивающихс 

0 потоков как по высоте, так и по радиусу в аппарате создаетс  интенсивный гидроди- намииеский режим, увеличиваетс  межфазна  поверхность гетерогенных систем, возникает интенсификаци  процессов, на5 блюдаетс  интенсификаци  процесса оттирки глины из высококонцентрированных крупнодисперсных суспензий перед их обесшламливанием, уменьшаетс  врем  оттирки на 50%, соответственно увеличива0 етс  производительность аппарата с переме- шивающим устройством вместимостью 3,2 м3 ПМ 3,2-0.

На фиг.4 приведена зависимость потребл емой мощности на перемешивание,

5 скорости рабочей среды в циркул ционной трубе и коэффициента сопротивлени  входа в окна между циркул ционными трубами от отношени  площади окон между циркул ционными трубами FOK к площади циркул 0 ционной трубы Рцт дл  аппарата ПМ 3,2-0 дл  оттирки суспензий, т.е. (F0K/FqT) - крива  I, W f(F0K/Fu.T ) - крива  I, Ј f (Fox/Flu) - крива  3.

Как аидно из фиг.З, с отношени  пло5 щади окон между циркул ционными трубами к площади циркул ционной трубы Рок/Рц.,5 наблюдаетс  интенсивное падение коэффициента сопротивлени  входа в окна между циркул ционными трубами, а далее коэффициент сопротивлени  уменьшаетс  слабо. Это уменьшение коэффициента сопротивлени  приводит к уменьшению потребл емой мощности и к увеличению скорости рабочей среды в циркул ционных трубах аппарата, что соответственно приводит к увеличению интенсивности перемешивани , уменьшению неравномерности концентраций и температур по объему аппарата, ускорению процесса оттирки высококонцентрированных глинистых суспензий и увеличению производительности аппарата ПМ 3,2-0.

Поэтому дл  увеличени  производительности аппарата при проведении в них процессов при перемешивании высококонцентрированных суспензий отношение площади каждого окна между циркул ционными трубами и направл ющим устройством к площади циркул ционной трубы выбираетс  в виде

FOK

1.5.

ЦТ

Изобретение использовано в аппарате дл  интенсификации глинисто-солевых высококонцентрированных суспензий на флотационных фабриках калийной промышленности и позвол ет снизить содержание нерастворенного остатка (НО) в питании сильвиновой флотации и расход реагентов. Аппарат предназначен дл  оттирки глины из высококонцентрированных крупнодисперсных суспензий перед обесш- ламливанием.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Аппарат с перемешивающим устройством , содержащий корпус, электропривод и вал с двум  винтовыми перемешивающими устройствами, расположенными внутри

   циркул ционных труб, между которыми установлено направл ющее устройство, о т- личающийс  тем, что, с целью интенсификации перемешивани  и расширени  диапазона применени  дл  высококонцентрированных суспензий за счет создани  перекрестных потоков как по высоте, так и радиусу аппарата, направл ющее устройство выполнено неподвижным и снабжено вертикальными ребрами, установленными

   по высоте аппарата тангенциально к наружной поверхности циркул ционных труб, при этом их наклон с верхней и нижней сторон выполнен взаимно противоположным и совпадает с направлением закрутки потока

   винтовыми мешалками, а проходные окна между циркул ционными трубами и направл ющим устройством имеют одинаковые площади с отношением площади каждого окна к площади циркул ционной трубы не

   менее 1,5.

   Г

   А-А

   Фиг. 2 6-6

   Фиг.З

   1,0

   Фаг Л