РАМНАЯ МЕШАЛКА Российский патент 1994 года по МПК B01F7/18 

Изобретение относится к перемешивающим устройствам, применяемым в аппаратах для осуществления тепломассообменных процессов.

Известны рамные мешалки (1, 2). Указанные рамные мешалки относятся к тихоходным перемешивающим устройствам. Уязвимым местом их является высокая металлоемкость и недостаточная эксплуатационная надежность.

Известен смеситель (3), в котором лопасти рамной мешалки выполнены в виде подковообразного профиля, вогнутой стороной направленного в сторону внутренней поверхности корпуса смесителя. К существенным недостаткам следует отнести трудности изготовления мешалки и большую ее массу.

В перемешивающем устройстве (4), содержащем вал, U-образную мешалку, закрепленную горизонтальной своей частью на валу, с вертикальными частями, расположенными параллельно валу, и пластину, надетую на вал и закрепленную своими торцами на вертикальных частях мешалки с изгибом пластины в сторону, противоположную вращению мешалки, и отверстиями на выпуклых ее частях. В данном устройстве также не достигается снижение металлоемкости.

В якорной мешалке (5) хотя и уменьшается металлоемкость, однако эксплуатационная ее надежность значительно снижается за счет выполнения лопасти мешалки с окнами, расположенными вертикальными рядами в шахматном порядке.

Известна рамная мешалка (6), существенным недостатком ее является большая металлоемкость из-за многочисленных сопловых устройств, вваренных по всей высоте лопасти.

Целью предлагаемого технического решения является повышение эксплуатационной надежности и снижение металлоемкости за счет изменения профиля лопасти мешалки.

Поставленная цель достигается тем, что лопасть мешалки выполнена в виде изогнутой трубы, наружная поверхность которой снабжена пластинами, прикрепленными в миделевом сечении трубы, и пластинами, установленными на лопастях и перемычке наклонно к горизонтальной и вертикальной плоскостям. Такое конструктивное выполнение позволит обеспечить турбулизацию среды вдоль лопасти и корпуса аппарата, обеспечивает эксплуатационную надежность. Замена сопловых устройств, вваренных по всей высоте лопасти, позволяет снизить металлоемкость конструкции.

На фиг. 1 показан общий вид рамной мешалки; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - вид по стрелке А на фиг. 1.

Рамная мешалка содержит ступицу 1, закрепленную на валу 2 перемешивающего устройства, круглые лопасти 3 в виде изогнутой трубы, соединенные с помощью перемычки 4 со ступицей 1, пластины 5, прикрепленные в миделевом сечении лопасти 3 в виде изогнутой трубы и перемычки 4, пластины 6, установленные на лопастях 3 и перемычке 4 наклонно к горизонтальной и вертикальной плоскостям.

Рамная мешалка, установленная в корпусе аппарата, работает следующим образом.

При включении электродвигателя приводится в движение рамная мешалка. Ее периферийные лопасти 3 с приваренными пластинами 5 в миделевом сечении трубы создают вращательное движение жидкости в аппарате. Происходит перемешивание реакционной массы с разделением пристенного слоя по высоте рамной мешалки на ряд слоев, пропорциональных числу пластин 5 периферийной лопасти и пластин перемычки. При вращении рамной мешалки внутри каждого такого слоя из-за изменения направления сил, действующих по длине продольных 5 и наклонных 6 пластин, создается крутящий момент, обусловливающий закручивание потока внутри слоя и образование вихревого шнура, который затем перемешивается с соседним по высоте слоем, обеспечивая при этом турбулизацию среды вдоль лопастей и корпуса аппарата. Такая конструкция наряду с обеспечением эксплуатационной надежности и снижением металлоемкости позволяет интенсифицировать процессы тепло- и массообмена во всем объеме аппарата.

Результаты испытаний рамной мешалки с круглыми периферийными лопастями, снабженными пластинами в аппарате вместимостью 0,063 м³, приведены в таблице.

Как видно из приведенных данных, в предлагаемом техническом решении коэффициент теплоотдачи α по сравнению с известными мешалками практически не изменяется. В то же время эксплуатационная ее надежность повышается на 13%.

Использование: реакторное оборудование для осуществления различных технологических процессов, например при синтезе полимеров растворным способом - полистирола, полиэтилена и др. продуктов. Сущность изобретения: лопасти мешалки выполнены в виде изогнутой трубы, наружная поверхность которой снабжена пластинами, прикрепленными в миделевом сечении трубы, и пластинами, установленными на круглых лопастях и перемычке наклонно к горизонтальной и вртикальной плоскостям. 3 ил., 1 табл.

РАМНАЯ МЕШАЛКА, содержащая вал со ступицей и лопасти с перемычкой, закрепленные на ступице, отличающаяся тем, что лопасти выполнены в виде изогнутой трубы, наружная поверхность которой снабжена пластинами, прикрепленными в миделевом сечении трубы, и пластинами, установленными на лопастях и перемычке наклонно к горизонтальной и вертикальной плоскостям.