UA136439U - Пристрій для перемішування - Google Patents

Abstract

Пристрій для перемішування містить порожнистий ротор з осьовими вхідними каналами, радіальні порожнисті лопаті з вихідними отворами, порожнина яких з'єднана з порожниною ротора. Для підвищення насосної продуктивності та інтенсифікації масообмінного процесу на утворюючій поверхні ротора мішалки в секторах між порожнистими лопатями по обидва боки від лопатей розташовано пластинчаті лопаті діаметром, рівним 0,5-0,7 діаметра перемішуючого пристрою, що розміщені під певним кутом до площини обертання.

Description

Корисна модель належить до пристроїв хімічного машинобудування і дозволяє інтенсифікувати процес перемішування, збільшити насосну потужність, поліпшити якість цільового продукту та підвищити ефективність пристрою при використанні в хімічній, нафтопереробній та інших галузях промисловості при проведенні масообмінних процесів.

В промисловості відомі пристрої для перемішування рідин описані в технічній літературі (1, 2|. Вони мають низький коефіцієнт масопередачі та малу продуктивність у зв'язку з відсутністю насосного ефекту.

Відома мішалка відцентрового типу |З), яка складається з вала з диском, що обертається, периферійна частина якого виконана з загнутими вниз від торцевої поверхні секторними елементами, вигнутими на різні кути та поєднані з лопатками. Таке виконання мішалки дозволяє зменшити швидкість підйому бульбашок газу, що подається у нижню частину апарата. Для введення газу в апарат використовують різні конструкції барботерів. В апараті з барботером потрібно підтримувати тиск, що перевищує стовп рідини в апараті, це приводить до певних конструктивних та технологічних ускладнень, що необхідні при подачі газового реагенту в контактну зону об'ємного апарата. В разі використання апарата для проведення періодичних реакцій це призводить до збільшення витрат газового реагенту та зниження продуктивності апарата.

Найбільш близьким аналогом до запропонованої корисної моделі є самоусмоктуючий пристрій, що містить порожнистий ротор з осьовими вхідними каналами, радіальні порожнисті лопаті з вихідними отворами, порожнина яких з'єднана з порожниною ротора, а вхідний канал має округлу форму або форму похилої площини |41.

Недоліком даної мішалки є недостатня продуктивність по газовій фазі внаслідок неоднорідності газовмісту в зоні обертання та зниження енергії обтікання газорідинним потоком порожнистої лопаті.

Задачею корисної моделі є підвищення енергії газорідинного потоку та збільшення продуктивності пристрою для перемішування по газовій фазі, збільшення насосної потужності, інтенсифікації процесу перемішування та підвищення ефективності перемішуючого пристрою за рахунок збільшення відцентрового радіального потоку.

Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для перемішування, що містить

Зо порожнистий ротор з осьовими вхідними каналами, радіальні порожнисті лопаті з вихідними отворами, порожнина яких з'єднана з порожниною ротора, згідно з корисною моделлю, для підвищення насосної продуктивності та інтенсифікації масообмінного процесу на утворюючій поверхні ротора мішалки в секторах між порожнистими лопатями по обидва боки від лопатей розташовано пластинчаті лопаті діаметром, рівним 0,5-0,7 діаметра перемішуючого пристрою, що розміщені під певним кутом до площини обертання. Для інтенсифікації масообміну та збільшення насосної продуктивності пластинчаті лопаті розташовані під кутом 45-60" до площини обертання пристрою.

На кресленні представлений пристрій для перемішування. Пристрій для перемішування складається з порожнистого ротора 1, який своєю основою 2 поєднано зі ступицею 3, призначеною для закріплення з порожнистим валом апарата, на утворюючій поверхні ротора 1 розташовані прорізи 4, до яких з зовнішньої сторони приварено порожнисті лопаті 5. В секторах між порожнистими лопатями 5 з нижньої та верхньої сторони від порожнистих лопатей 5 розташовані пластинчасті лопаті 6, 7 діаметром 0,5-0,7 діаметра пристрою під кутом 45-60" до площі обертання перемішуючого пристрою. Всередині порожнистого ротора розташована ежекційна перегородка 8, призначена для розподілу газового та рідинного реагентів.

Пристрій для перемішування працює наступним чином:

При обертанні пристрою для перемішування в апараті утворюються верхній та нижній циркуляційні потоки, які під впливом пристрою також обертаються навколо вала з кутовою швидкістю, яка значно нижче частоти обертання пристрою. При цьому рідина або газорідинна суміш, що обертається в апараті, обтікаючи порожнисті лопаті 5 з тильної та торцевої сторони створює вихровий гідродинамічний слід 3 зоною пониженого тиску, внаслідок якого газовий реагент через порожнистий вал апарата та верхню порожнину ротора перемішуючого пристрою потрапляє у порожнину лопаті 5. Разом з цим, в нижню частину ротора усмоктується рідина із перемішуваного об'єму апарата. Далі в порожнистих лопатях 5 рідина і газовий реагент інтенсивно змішується, реагує в режимі витіснення. При обертанні пристрою для перемішування від запропонованих пластинчатих лопатей б, 7 стікають меридіальні потоки рідини або газорідинної суміші, які за допомогою кутів повороту кожного ряду відносно площини обертання, спрямовуються з різних сторін до фронтальної поверхні порожнистих лопатей 5 і сполучаються між собою безпосередньо біля фронтальної поверхні порожнистої лопаті 5. Утворені потоки бо додатково отримують віддцдентрову силу, створюючи потужній радіальний потік, який сприяє збільшенню різниці тиску всередині порожнистої лопаті та перемішуючої суміші - розрідженню, внаслідок чого значно підвищується насосних ефект перемішуючого пристрою по газовій і рідинній фазах.

За краєм порожнистої лопаті газорідинна суміш захоплюється вихровим гідродинамічним слідом з активною турбулізацією потоку. В нижній частині апарата газорідинний потік, завдяки взаємодії з пластинчатими лопатями 7, створює більш інтенсивне перемішування, яке дає змогу уникнути застійної зони.

Лабораторні випробування конструкції перемішуючого пристрою показали, що запропонований пристрій для перемішування сприяє зниженню частоти обертання, при якій починається усмоктування газового реагенту та збільшенню його продуктивності, а також значно збільшити газовміст перемішуючої рідини.

Джерела інформації: 1. Штербачек 3., Тауск П. Перемешиваниє в химической промьішленности. - Л.:

Госхимиздат, 1963. - 416 с. 2. Брагинский Л.Н., Бегачев В.И., Барабаш В.М. Перемешиваниє в жидких средах. - Л.:

Химия, 1984. - 336 с.

З. АС СРСР Мо 1303178, Турбинная мешалка / Васильцов З.А., Клипиницер В.А. и др. 1987, бюл. Мо 14. 4. Патент України Мо 60097. Пристрій для перемішування рідин. / Шабрацький В.І., Бєлкін

ДІЇ. та ін. 2011, бюл. Мо 11.

Claims (2)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

1. Пристрій для перемішування, що містить порожнистий ротор з осьовими вхідними каналами, радіальні порожнисті лопаті з вихідними отворами, порожнина яких з'єднана з порожниною ротора, який відрізняється тим, що для підвищення насосної продуктивності та інтенсифікації масообмінного процесу на утворюючій поверхні ротора мішалки в секторах між порожнистими лопатями по обидва боки від лопатей розташовано пластинчаті лопаті діаметром, рівним 0,5-0,7 діаметра перемішуючого пристрою, що розміщені під певним кутом до площини обертання. Зо

2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що для інтенсифікації масообміну та збільшення насосної продуктивності пластинчаті лопаті розташовані під кутом 45-60" до площини обертання пристрою.