SU931217A1 - Устройство дл перемешивани - Google Patents

Description

(S) УСТРОЙСТВО дл  ПЕРЕМЕШИВАНИЯ

I.

Изобретение относитс  к устройст вам дл  перемешивани  преимущественно жидкостей и газов, предпочтительно дл  поверхностной аэрации сточных вод, и может быть использовано в химической , нефтехимической и других отрасл х промышленности, а также в городском хоз йстве.

Известно устройство дл  перемешивани  жидкостей, содержащее корпус, двигатель, установленный на корпусе, приводной полый вал с укрепленной на его конце мешалкой, выполненной в виде крыльчатки, и передаточный механизм крыльчатки. Устройство снабжено дополнительными винтовыми лопаст ми , неподвижно установленными на оси, проход щей внутри приводного полого вала. При вращении мешалки неподвижно установленные лопасти частично измен ют направление перемешиваемой жидкости, преобразу  круговое ее движение в пр молинейное ClJ.

Недостатком данного устройства  вл етс  то, что процесс перемешивани  жидкости недостаточно эффективен, так как совместно с неподвижно установленными лопаст ми мешалка, совершающа  только вpai iaтельное движение , не устран ет полностью вращательного движени  жидкости в напраалении вращени  этой мешалки. Кроме того, устройство не обеспечивает аэрации

10 обрабатываемой жидкости.

Известно устройство, содержащее крыльчатку,установленную на полом вал вал двигател , соединенный с полым валом посредством зубчатой переда«5 чи Г2.

Недостатком известного устройства  вл етс  то, что процесс перемешивани  жидкости недостаточно интенсивен , так как перемешиваема  жидкость

20 совершает вращательное движение в направлении вращени  крыльчатки и на определенных режимах, когда скорости значительно отличаютс  одна от дру393 гой, перемешивание и диспергирование пузырьков газа осуществл етс , в основном , за счет поступательного движени  крыльчатки вдоль оси полого вала , что  вно не эффективно. Кроме того , устройство не обеспечивает равномерности распределени  пузырьков газа в жидкости и имеет сравнительно небольшую глубину аэрируемого сло  жидкости при поверхностной аэрации, так как эта глубина определ етс  при прочих равных услови х только величиной хода крыльчатки. Цель изобретени  - интенсификаци  процесса смешени  и, кроме того, обеспечение равномерного распределени  пузырьков газа в жидкости, увеличение глубины аэрируемогр сло  жид кости при поверхностной аэрации. Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено дополнительным валом с крыльчаткой, коаксиально установленным в полом валу, а Приводзубчатым колесом, установленным между ведомым и ведущим колесами зубчаТОЙ передачи, и двум  зубчатыми парами , смонтированными на дополнительном валу и валу двигател  привода, ведомое колесо одной из них имеет шлицевое отверстие, при этом колеса второй зубчатой пары выполнены эллиптической формы, ведомое эллиптическое колесо имеет резьбовое отверстие, расположенное в его фокусе, а рабочий вал шлицевой и резьбовой участки, взаимо действующие соответственно с поверх ностью шлицевого и резьбового отверстий . На фиг. V схематически представле но устройство, общий вид; на фиг. 2разрез А-Л на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. t разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 схема взаимодействи  круглых и эллип тических зубчатых колес. Устройство содержит корпус 1, рас положенный в верхней части резервуар 2 со слоем 3 перемешиваемой жидкости На корпусе 1 установлен приводной дв гатель 4, с которым кинематически св зан установленный в корпусе 1 при водной прлый вал 5 с установленной на его конце мешалкой, выполненной в виде крыльчатки 6. Устройство снаб жено расположенным в приводном полом валу 5 дополнительным приводным валом 7 с крыльчаткой 8. В корпусе 1 размещен передаточный механизм, выполненный в виде св занного с двигателам k ведущего вала 9. на котором, жестко установлены две круглые 10 и 11 и одна некругла , например эллиптическа  12 шестерни, и ведомого вала К , жестко св занного с дополнительным приводным валом 7 и несущего эллиптическое зубчатое колесо It, взаимодействующее с эллиптической шестерней 12 ведущего вала 9 и имеющее в одном из фокусов эллипса этого колеса резьбовое отверстие 15. На валу 13 установлено круглое зубчатое колесо 16, взаимодействующее с одной из круглых шестерен ведущего вала 9, например с шестерней 10, и имеющее центральное шлицевое отверстие 17. На валу 13 установлено также круглое зубчатое колесо 18, взаимодействующее с круглой шестерней 11ведущего вала Я посоедством промежуточной паразитной шестерни 19 и имеющее гладкое цилиндрическое отверстие 20. На ведомом валу 13 выполнены резьбовой , например в виде винтовой канавки , участок 21, шлицевой участок 22 и гладкий цилиндрический участок 23 взаимодействующие соответственно с резьбовым отверстием 15 зубчатого колеса 14, со шлицевым отверстием 17 зубчатого колеса 16 и с гладким цилиндрическим OTBepcTiieM 20 зубчатого колеса 18. Основной приводной полый вал 5 жестко св зан с одним из круглых зубчатых колес, например с колесом 18, ведомого вала 13 передаточного механизма. Устройство работает следующим образом . От двигател  k крут щий момент передаетс  на ведущий вал 9 и через шестерни 11 и 19 на зубчатое колесо 18 и жестко св занный с ним приводной полый вал 5 с крыльчаткой 6. Одновременно крут щий момент с ведущего вала 9 через шестерни 10 и 12и наход щиес  с ними в зацеплении соответственно зубчатые колеса 16 и И передаетс  на ведомый вал 13| жестко св занный с ним дополнительный приводной вал 7 и крыльчатку 8. При этом крыльчатки 8 и 6 вращаютс  в противоположных направлени х . В точке А (фиг. 5) радиусы начальных центроид шестерен 10, 12 и зубчатых колес 1 и 16 одинаковы, их мгновенные угловые скорости также одинаковы, вал 13, а следовательно, вал 7 и зубчатое колесо взаимно не перемещаютс  в окружном направлении и вал 7 в этой точке не получает осевого перемещени  (перва  мертва  точка). При вращении по стрелке (фиг. 5) на участке АБВ угловые скорости зубчатого колеса 1 превышают угловую скорость шестерни 12, представл ющей собой в данный момент гайку. Без сме щени  вдЛ1ь оси зубчатое колесо 1 проворачиваетс  относительно резьбового участка 21 вала 13 и сообщает последнему осевое, движение в одну сторону. В точке В угловые мгновенны скорости всех зубчатых колес вновь совпадают и осевое перемещение вала 7 в этой точке отсутствует (втора  мертва  точка). На участке ВА угловые скорости эллиптического зубчатого колеса 1 меньше угловой скорости зубчатого ко леса 16, эллиптическое зубчатое коле со 14 отстает во взаимном вращении о вала 13 и вала 7, который проворачиваетс  в резьбовой паре 15-21 и полу чает осевое движение в противоположную сторону. Величина хода при эллиптических зубчатых колесах с центром вращени  в фокусе эллипса рассчитываетс  по формуле L -JQO t - Z , где L - величина хода; cL - угол между большой осью элли са и средним фокальным радиу сом , равным большой полуоси эллипса; t - шаг резьбы в резьбовой паре 15-21; Z - число заходов резьбы. Число двойных ходов зависит от формы центроид некруглых зубчатых ко лес. При эллиптической центроиде с осью вращени  в центре эллипса вал 1 и жестко св занный с ним дополнитель ный приводной вал 7 сделают два двой ных хода за один оборот.. При вращении, крыльчатки 6, расположенной вблизи поверхности жидкости ее лопасти захватывают газ, наход щийс  над поверхностью жидкости, и внедр ют в жидкость в виде пузырьков Движуща с  возвратно-поступательно крыльчатка 8 захватывает насыщенную пузырьками газа жидкость и распредел ет ее по высоте контактного аппарата с одновременным дроблением и деформацией пузырьков газа. Использование предлагаемого устройства позволит интенсифицировать процесс перемешивани , так как перемешивание жидкости и газа осуществл етс  с помощью двух мешалок, выполненных в виде крыльчаток, вращающихс  в противоположных направлени х, одна из которых имеет дополнительное возвратно-поступательное движение вдоль собственной оси вращени , при этом интенсификаци  перемешивани  происходит также вследствие того, что вращательное движение жидкости в направлении одной из крыльчаток ликвидируетс  другой крыльчаткой, вращающейс  в направлении, противоположном направлению вращени  первой крыльчатки. Кроме того, увеличитс  глубина аэрируемого сло  при поверхностной аэрации и обеспечитс  равномерность распределени  пузырьков газа в жидкости , так как в устройстве имеетс  две крыльчатки, одна из которых расположена на поверхности жидкости, захватывает газ с поверхности жидкости и внедр ет его в жидкость в виде пузырьков, а втора  крыльчатка захватывает последние и, враща сь в противоположном направлении и воз.вратно-поступательно перемеща сь, внедр ет их дальше в направлении от поверхности жидкости к днищу резервуара при интенсивном перемешивании этих пузырьков газа и жидкости. В конечном счете использование предлагаемого устройства позволит увеличить производительность смесительных аппаратов за счет интенсификации процесса перемешивани  и, соответственно , при прочих равных услови х уменьшить необходимые площади, например, при строительстве аэротенков с поверхностной аэрацией обрабатываемой жидкости. Помимо изложенного, использование предлагаемого изобретени  позволит исключить инерционные ударные нагрузки , возникающие при реверсировании поступательного движени  дополнительного приводного вала за счет конструктивных особенностей устройства, например за счет плавного изменени  радиуса точек зацеплени  ведомого эллиптического зубчатого колеса с ведущим , что обеспечивает плавное снижение скорости поступательного движел 9312 ни  крыльчатки из нул , плавный переход мерез нулевое положение и плавное нарастание скорости поступатель ного движени  крыльм4тки в ее крайних положени х.,

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  перемешивани  , содержащее крыльчатку, установленную на полом валу, вал двигател , соединенный с полым валом посредством зубчатой передачи, о т л и ч а.ю щ е е с   тем, что, с целью интенсификации процесса смешени , оно снабжено дополнительным валом с крыль чаткой, коаксиально установленным в полом валу, а привод - зубчатым колесом , установленным между ведомым

   L

   178

   и ведущим колесами зубчатой передачи и двум  зубчатыми парами, смонтированными на дополнительном валу и валу двигател  привода, ведомое колесо одной из них имеет шлицёвое отверстие , при этом колеса второй зубчатой пары выполнены эллиптической формы , ведомое эллиптическое колесо имеет резьбовое отверстие, расположенное в его фокусе, а рабочий вал шлицевой и резьбовой участки, взаимодействующие соответственно с поверхностью .шлицевого и резьбового отверстий .

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1,Авторское свидетельство СССР ff 329977, кл. В 01 fp 7/2k, 1933.

   2,Патент США 7 , кл. i4l6-65, 1975.

   Т7 22

   16

   Л

   12

   А -А

   SB

   фиг.З