SU957944A1 - Аппарат дл получени смесей - Google Patents

Description

Изобретение относится к смесительной технике и предназначено для смесеприготовления в химической промышленности, например, при производстве минеральных удобрений, и в пищевой промышленности в качестве реактора-смесителя.

Известны аппараты с циклоидальным движением мешалок, обеспечивающие достаточно равномерное и быстрое перемешивание по всему объему. Эффективное перемешивание достигается за счет циклоидального движения мешалок , перемещающихся по сложным траекториям в цилиндрическом корпусе аппарата. Наряду с цилиндрическими корпусами распространение получают также корпуса с рабочими емкостями квадратного сечения. Такие емкости используются преимущественно для- яппаратов, работающих с агрессивными средами, например при производстве экстракционной фосфорной кислоты-Промышленные установки по получению экстракционной фосфорной кислоты для производства фосфорных удобрений представляют собой крупнотоннажные аппараты с размерами порядка 15*15x5 м, общим объемом более 1000 м³. Эти аппараты разде15 лены перегородками на секции квадратного сечения с размерами порядка 5x5x5 м. Изготовление секций квадратного, а не круглого сечения, в в которых установлены перемешивающие устройства, позволяет более полно использовать производственные объемы, обеспечивает более высокую экономичность изготовления и обслуживания, снижает расход футерованных материалов £1] - [3].

Недостатком этих аппаратов с циклоидальным движением мешалок является образование угловых застойных зон в периферийных областях емкостей квадратного сечения. Ликвидация этих зон может быть обеспечена применением дополнительных перемешивающих устройств, что ведет к усложнению аппарата и увеличению энергозатрат, а интенсификация режима работы смесителя приводит, в свою очередь, к неоправданно высокому потреблению энергии и созданию неустойчивой гидродинамической обстановки и, как следствие, к поломкам оборудования.

Наиболее близким к предлагаемому является перемешивающее устройство, содержащее размещенные в корпусе вертикальные приводные валы с мешал957944 ками, соединенные трехступенчатым зубчато-рычажным механизмом с поводками первой, второй и третьей ступеней промежуточных приводных валов и с центральным приводным валом. В данном аппарате . эффективное смеше- 5 ние достигается в круговой зоне с радиусом, равным наибольшему расстоянию между центральным приводным валом и мешалкой [4].

Недостатком известного смесителя 10 является образование застойных зон в угловых областях рабочих емкостей квадратного сечения. Это приводит к увеличению перемешивания, т.е. к снижению производительности аппара- 15 та и снижению качества получаемого квадратного седостигается содержащем продукта.

Цель’ изобретения - обеспечение высокопроизводительного смешения в аппаратах с емкостью чения.

‘ Поставленная цель тем, что.в аппарате, размещенные в корпусе вертикальные приводные валы с мешалками, соединенные трехступенчатым зубчато-рычажным механизмом с поводками первой, второй и третьей ступеней промежуточных приводных валов и с центральным приводным валом, на поводках первой и третьей ступеней зубчато-рычажного механизма соосно с промежуточны25 ми приводными валами жестко установлены зубчатые колеса, кинематически связанные между собой посредством промежуточной зубчато-рычажной пере- 35 дачи, причем отношение расстояния между двумя промежуточными приводными валами к расстоянию между центральным приводным валом и первым промежуточным валом равно 0,15-0,2, а’ до соотношение чисел зубьев центрального и зацепляющегося с ним сателлитного колес равно 4.

На фиг. 1 приведена полуконструктивнад схема устройства; на фиг. 2 - 45 траектории движения осей вертикального приводного вала с мешалкой (траектории T.O3) и промежуточного приводного вала (траектория τ.Ο<χ) .

Аппарат состоит из корпуса 1, крышки 2, нескольких, например четырех, вертикальных приводных валов с мешалками 3, связанных посредством зубчато-рычажного механизма с центральным приводным валом 4_t жестко соединенным с выполненным в виде корпу- 55 са поводкоц 5. Зубчатое колесо 6 установлено неподвижно и соосно с валом 4. Сателлитные колеса 7 входят в зацепление с колесом 6. При этом для изменения передаточного отноше- 60 мня возможна установка паразитной шестерни 8. Колеса 7 жестко связаны с поводками 9 второй ступени зубчато-рычажного механизма. На поводке 5 жестко установлены соосно с колеса- 65 ми 7 и промежуточными приводными валами 10 колеса 11, входящие в зацепления с блок-шестернями 12. Последние установлены шарнирно на поводках 9 и зацепляются с колесами 13. жестко связанными с поводками 14 . третьей ступени и шарнирно установленными на поводках 9 соосно с промежуточными приводными валйми 15. С поводками 9 жестко соединены промежуточные приводные валы 10 и 15. Эти валы жестко связаны с колесами 16, входящими в зацепление с колесами 17, соединенными с вертикальньми приводными валами с мешалками 3.

Аппарат работает следующим образом.

При вращении центрального приводного вала 4, жестко связанного с поводком 5, колеса 7 обкатываются вокруг неподвижного колеса 6. Движение от- колес 7 посредством промежуточных приводных валов 10 передается поводкам 9, которые перемещают в свою очередь промежуточные приводные валы 15. Соотношения межосевых расстояний 0₁0л и и чисел зубьев колес 6 и 1 подобраны таким образом, что ось промежуточного приводного вала перемещается по траектории, близкой к квадрату (фиг.2). При этом —5^· =4, = 0,15 - 0,2.

Η <-4^υ-ι

Относительно промежуточных валов 15 (и поводков 9) совершают вращательное движение поводки 14, приводимые в движение с помощью кинематической цепи, состоящей из зубчатых колес и 13 и блок-шестерни 12. Поводки 14, в свою очередь, приводят в движение колеса 17, жестко связанные с вертикальгалми приводными валами с мешалками 3. Эти колеса обкатываются вокруг колес 16, соединенных с промежуточными приводными валами 15. Поскольку ось^(т.О^) промежуточного приводного вала перемещается по траектории, близкой к квадрату (фиг.2), то и ось (t.Oj) вертикального приводного вала с мешалкой также перемещается в зоне, ограниченной фигурой, близкой к квадрату. Таким квадратом, с учетом размеров мешалки, является сечение корпуса аппарата.

Таким образом,' жесткая установка на поводках первой и третьей ступени зубчато-рычажного механизма соосно с промежуточными приводными валами зубчатых колес, кинематически связанных между собой посредством промежуточной зубчато-рычажной передачи, а также обеспечение отношения расстояния между промежуточными приводными валами к расстоянию между центральным приводны* валом и промежуточным в пределах 0,15-0,2, а соотношения чисел зубьев центрального и зацепляющегося с ним сателлитного колес, равного 4, позволяет устранить угловые застойные воны в аппаратах с рабочими емкостями квадратного сечения и, тем самым, существенно повысить качество получаемого продукта и производительность процесса.

Claims (4)

1. ками, соединенные трехступенчатым зубчато-рычажным механизмом с поводками первой, второй и третьей ступеней промежуточных приводных валов и с центральным приводным валом. В .данном аппарате ..эффективное смешение достигаетс  в круговой зоне с ра диусом, равным наибольшему рассто нию между центральным приводным валом и мешалкой 4. Недостатком известного смесител   вл етс  образование застойных зон в угловых област х рабочих емкостей квадратного сечени . Это приводит к увеличению перемешивани , т.е. к снижению производительности аппарата и снижению качества получаемого продукта. Цель изобретени  - обеспечение высокопроизводительного смешени  в аппаратах с емкостью квадратного сечени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что .в аппарате, содержащем размещенные в корпусе вертикальные приводные валы с мешалками, соединен ные трехступенчатым зубчато-рычажным механизмом с поводками первой, второй и третьей ступеней промежуточных приводных валов и с центральным приводным валом, на поводках первой и третьей ступеней аубчато-рычажного механизма соосно с промежуточными приводными валами жестко установлены зубчатые колеса, кинематически св занные между собой посредством промежуточной зубчато-ричажной пере дачи, причем отношение рассто ни  между двум  иромежуточн л и приводными валами к рассто нии) между центральным приводным валом и первьм про межуточным валом равно 0,15-0,2, а соотношение чисел зубьев центрально и зацепл ющегос  с ним сателлитного колес равно 4. На фиг. 1 приведена полуконструк тивна  .схема устройства; на фиг. 2 траектории движени  осей вертикальн го приводного вала с мешалкой (трае торй  т,Оз) и промежуточного привод ного вала {траектори  T.Of.) . Аппарат состоит из корпуса 1, крышки 2, нескольких, например четырех , вертикальных приводных валов с мешалками 3, св занных посредство зубчато-рычажного механизма с центр льным приводным валом 4 жестко сое диненным с выполненным в виде корпу са поводкс ц 5. Зубчатое колесо б установлено неподвижно и соосно с в лом 4, Сателлитные колеса 7 вход т в зацепление с колесом б. При этом дл  изменени  передаточного отношени  возможна установка паразитной шестерни 8. Колеса 7 жестко св заны с поводками 9 второй ступени зубчато-рычажного механизма. На поводке 5 жестко установлены соосно с колес 1ии 7 и промежуточными приводными валами 10 колеса 11, вход щие в зацеплени  с блок-шестерн ми 12. Последние установлена шарнирно на поводках 9 и зацепл ютс  с колесами 13. жестко св занными с поводками 14 , третьей ступени и шарнирно установленными на поводках 9 соосно с промежуточными приводными валйми 15. С поводками 9 жестко соединены промежуточные приводные валы 10 и 15. Эти валы жестко св заны с колесами 16, вход щими в зацепление с колесами 17, соединенньо«1и с вертикальнь «и чриводными валами с мешалками 3. Аппарат работает следующим образом . При вращении центрального приводного вала 4, жестко св занного с поводком 5, колеса 7 обкатываютс  вокруг неподвижного колеса 6, Движение от- колес 7 посредством промежуточных приводных валов 10 передаетс  поводкам 9, которые перемещают в свою очередь промежуточные приводные валы 15.Соотношени  межосевых рассто ний и , и чисел зубьев колес б и 7 подобраны таким образом, что ось промежуточного приводного вала перемещаетс  по траектории , близкой к квадрату (фиг.2). При этом -| 4, 0,15 - 0,2. if Относительно промежуточных валов 15 (и поводков 9) совершают вращательное движение поводки 14, приводимые S движение с помощью кинематической цепи, состо щей из зубчатых колес у. и 13 и блок-шестерни 12. Поводки 14, в свою очередь, привод т в движение колеса 17, жестко св занные с вертикальшлми приводными валами с маиалками 3. Эти колеса обкатываютс  вокруг колес 16, соединенных с промежуточными приводными валами 15. Поскольку ocb(T.) промежуточного приводного вала перемещаетс  по траектории, близкой к квадрату (фиг.2), то и ось (T.OJ) вертикального приводного вала с мешалкой также перемещаетс  в зоне, ограниченной фигурой, близкой к квадрату. Таким квадратом, с учетом размеров мешалки,  вл етс  сечение корпуса аппарата. Таким образслл,жестка  установка на поводках первой и третьей ступени зубчато-Еаачажного механизма соосно с промежуточными приводными валами зубчатых колес, 1 инематически св занных между собой посредством промежуточной зубчато-ричажной передачи , а также обеспечение отношени  рассто ни  между промежуточными приводными валами к рассто нию межfty центральным приводны валом и Промежуточным в пределах 0,15-0,2, а соотношени  чисел зубьев централь ного и зацепл ющегос  с ним сателлитного колес, равного 4, позвол ет устранить угловые застойные воны в аппаратах с рабочими емк.ост ми квадратного сечени  и, тем самым, с щественно повысить качество получае мого продукта и производительность процесса. Формула изобретени  Аппарат дл  получени  смесей, содержаний размещенные в корпусе ве тикальные приводные валы с мешалками , соединенгеле трёхступенчатым зуб чато-рычажным механизмом с поводка ми первой, второй и третьей ступеней промежуточных приводных валов с центральнЕзм приводнь 4 валом, отличающийс  т&amp;л, что, с цепью обеспечени  высокопроизводительного смешени  в аппаратах с емкостью квгщратногр сечени , на по водках первой и третьей ступеней. зубчато-рычажного механизма соосно с промежуточными приводными валами жестко установлены зубчатые колеса, кинематически св занные между собой посредством промежуточной зубчаторычажной передачи, причем отношение рассто ни  между двум  промежуточными приводными Всшами к рассто нию между центральным приводным валом и перBbw промежуточным валом равно 0,150 ,2, а соотношение чисел зубьев центрального и зацепл ющегос  с ним сателлитного колес равно 4. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Филин В.Я. Современные конструкции смесителей дл  сыпучих и пастсюбразных материалов в СССР и за рубежом. М., 1972, с. 19-24.
2. 2.Штербачек 3. и др. Перемешивание в химической промышленности. Л., 1963, с. 345.
3. 3.Авторское свидетельство СССР 490492, кл. В 01 F 7/24, 1975.
4. 4.Патент ФРГ 1164378, кл. 12 е 4/01, 1964 (прототип).

   f f Jr jf Jf Jf fJ J f ffjrffff ff.

   Фиг,г

   L Тщектора  riiOt