УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШЕНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ ОСАДКА В СТАЦИОНАРНЫХ ЕМКОСТЯХ Российский патент 1995 года по МПК B01F1/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к пневматическим мешалкам, предназначеным для перемешивания суспендированных жидких минеральных удобрений. Изобретение может быть использовано в сельскохозяйственном производстве.

Известна подвесная мешалка непроизвольного качения для цистерн на колесах, включающая балансирную систему, которая может быть представлена в виде простого маятника с выступающими элементами [1]
Данное устройство может быть использовано при транспортировке или внесении удобрений и предотвращает образование осадка на дне цистерны во время движения.

Данное техническое решение не может быть использовано в стационарных условиях, так как при отсутствии движения автомобиля балансирная система находится в состоянии покоя, что приводит к образованию осадка, т.е. нарушению качества суспензии. При обраовании осадка в свою очередь происходит заклинивание крыльев мешалки и при возобновлении движения работа мешалки становится невозможной.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для смешивания жидкостей, содержащее установленную внутри емкости подвесную мешалку, сообщенную с источником повышенного давления. Мешалка выполнена в виде гибкой трубы и снабжена активным рабочим органом в виде сопла, соединенного с диффузором и лопастями [2]
Данное техническое решение не может быть использовано для смешивания и разрушения осадка суспендированных жидких минеральных удобрений в стационарных емкостях, так как работа рабочего органа не имеет стабильной ориентации и не позволяет охватить всю площадь основания емкости. В результате произвольного движения создаются застойные области накопления осадка. Кроме того, данное устройство предназначено для работы в емкостях с плоским радиальным днищем с центральным расположением рабочего органа. Установка данного устройства в горизонтально расположенную овальную емкость не решит задачи смешения и разрушения осадка.

В настоящее время промышленность поставляет в сельское хозяйство жидкие комплексные удобрения (ЖКУ) в виде растворов, содержащих азот и фосфор в соотношении 1: 3. Эти растворы называют базисными. Жидкие удобрения имеют высокую плотность (до 1,6 т/м³) ЖКУ марок 10-34-0 и 8-24-0 находят применение как самостоятельные азотно-фосфорные удобрения. Так как их состав не уравновешен по питательным веществам для полного удовлетворения потребности сельскохозяйственных культур в элементах питания, к базисным растворам указанных марок можно добавлять азотные и калийные удобрения, произведя двойные и тройные водные растворы и суспензии различных марок.

Суспендированые удобрения содержат большое количество нерастворенных твердых компонентов и имеют более высокую суммарную концентрацию питательных веществ (до 50%).

При эксплуатации емкостей для перевозки и хранения суспензий было установлено, что различные марки суспензий создают твердый осадок на дне, что ведет за собой изменение баланса питательных элементов в суспензии, изменение качества удобрения и всей эксплуатационной и технологической цепочки приготовления, транспортировки, хранения и внесения суспензий.

Изобретение позволяет решить задачу сохранения качества жидкого суспендированного удобрения в стационарных емкостях с помощью устройства для разрушения осадка.

Для разрушения осадка в стационарной емкости устанавливают подвесную мешалку связанную с источником повышенного давления газа. Подвесная мешалка представляет собой трубу с активными рабочими органами, расположенную параллельно оси симметрии емкости. Активные рабочие органы, связанные с трубой гибкими полыми элементами, представляют собой полые тройники, один из штуцеров которых является подводящим, а в двух других, соосных, установлены сопла. Внутри каждого тройника установлен свободно перемещающийся шар, закрывающий под действием струи газа одно сопло и открывающий другое. Возникающая реактивная сила в каждом рабочем органе вызывает колебательные движения в плоскости поперечного сечения емкости. Рабочий орган, воздействуя механически на нижние слои жидкого удобрения в емкости, способствует активному перемешиванию этих слоев. Барботажное перемешивание средних и верхних слоев способствует перемешиванию всего объема емкости. Совместное действие механического и пневматического перемешивания суспензий способствует сохранению качества жидкого минерального удобрения в стационарных условиях.

На фиг. 1 показано устройство для разрушения осадка в стационарных емкостях; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 активный рабочий орган; на фиг. 4 вид по стрелке Б на фиг. 3; на фиг. 5 схема работы рабочего органа подвесной мешалки.

Устройство состоит из подвесной мешалки 1, установленной внутри емкости 2. Подвесная мешалка 1 выполнена в виде трубы 3, установленной параллельно оси симметрии емкости 2, и снабжена активными рабочими органами 4, которые выполнены в виде полых тройников 5, один из штуцеров 6 является подводящим, а в двух других, расположенных соосно, имеются сопла 7. Внутри тройников 5 установлены с возможностью свободного перемещения, шары 8, попеременно взаимодействующие с седлами 9 сопл 7. Рабочий орган 4 связан с трубой 3 полым гибким элементом 10.

Работает устройство следующим образом.

В трубу 3 подвесной мешалки 1 в емкости 2, наполненной суспендированным жидким минеральным удобрением, от компрессора 11 подается воздух. Воздушный поток распределяется по рабочим органам 4 и подается в них по полым гибким шлангам 10 в штуцеры 6 полых тройников 5. Струя воздуха передвигает шар 8 к левому или правому соплу 7 и прижимает его к седлу 9 сопла 7. Реактивная сила струи воздуха приводит в движение рабочий орган 4. Последний, вращаясь вокруг оси трубы 3, доходит до критической точки, в которой под действием силы тяжести шар 8 преодолевает сопротивление струи и, пройдя середину полого тройника 5, под действием струи стремится закрыть противоположное сопло 7, придавая рабочему органу противоположное направление движения. При достижении противоположной критической точки движения происходит обратное движение. Таким образом, работу рабочего органа 4 можно сравнить с маятником, амплитуда колебания которого обеспечивается за счет взаимодействия массы шара 8 и давления струи воздуха.

Совершая колебательные движения в плоскости поперечного сечения емкости 2, активные рабочие органы 4 воздействуют на выпавший осадок на дне емкости 2 двумя способами: механически при движении рабочего органа 4 и пневмогидравлически от реактивной струи воздуха и образования множества пузырей воздуха, т.е. барботажного эффекта.

Использование: перемешивание суспендированных жидких минеральных удобрений. Сущность изобретения: устройство выполнено в виде трубы, установленной параллельно оси симметрии емкости и снабженной активными рабочими органами в виде полых тройников, каждый из которых состоит из двух сопл и подводящего штуцера. Внутри тройников установлены с возможностью свободного перемещения шары, попеременно взаимодействующие с седлами сопл, а каждый рабочий орган связан с трубой полым гибким элементом. 5 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШЕНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ ОСАДКА В СТАЦИОНАРНЫХ ЕМКОСТЯХ, содержащее установленную внутри емкости мешалку, соединенную с источником газа повышенного давления, имеющую активный рабочий орган, присоединенный к мешалке подводящим штуцером с помощью полого гибкого элемента, отличающееся тем, что оно снабжено трубой, установленной параллельно оси симметрии емкости, и дополнительными рабочими органами, размещенными по длине трубы, при этом каждый рабочий орган выполнен в виде тройника, соосные патрубки которого имеют сопла, и снабжен свободно размещенным в тройнике шаром, взаимодействующим с седлами сопл.