СМЕСИТЕЛЬ Российский патент 1998 года по МПК B01F5/10 

Изобретение относится к смесителям с вращающимися перемешивающими устройствами в неподвижных резервуарах и может быть использовано в тех областях техники, где необходимо получить растворы твердых веществ в жидкости.

Известно устройство для перемешивания, содержащее корпус, привод, вал со ступицей и закрепленный на ней рабочий орган. Однако расположение опоры и подвижного в продольном направлении штока в нижней части смесителя требует надежного уплотнения, что усложняет конструкцию и снижает долговечность устройства [1]
Известен смеситель, содержащий корпус, привод и рабочий орган, установленный в циркуляционной трубе с входными окнами в нижней ее части и выходными окнами в верхней части. Циркуляционная труба закреплена своей нижней частью на днище корпуса, а привод рабочего органа шнека расположен на крышке корпуса. При таком расположении рабочего органа устраняется необходимость уплотнения вала в нижней части смесителя, но увеличивается длина рабочего органа до величины, равной высоте корпуса смесителя, чтобы перемещать материал по всему объему, что повышает энергоемкость устройства.

Плоское днище корпуса увеличивает время, необходимое для проведения процесса, также повышая энергоемкость процесса [2]
Наиболее близким по технической сущности является смеситель [3] содержащий корпус, загрузочные патрубки, привод, закрепленный на крышке емкости, рабочий орган, установленный в закрытой снизу заглушкой циркуляционной трубе с входными окнами в нижней ее части и выходными окнами в верхней части. Загрузочный патрубок для твердой фазы расположен на крышке смесителя, материал подается во внутренний объем корпуса. Рабочий орган в известном смесителе шнек, а на его валу на уровне верхней кромки выходных окон установлен конусный отражатель. Корпус смесителя выполнен в нижней части коническим, что позволяет забрать нерастворившуюся часть материала через входные окна циркуляционной трубы.

Однако, при таком расположении привода длина рабочего органа должна быть близка к высоте корпуса, а отсутствие опоры для трубы в нижней части смесителя при большой длине шнека и циркуляционной трубы приводит к радиальным биениям, т. е. уменьшает долговечность конструкции и повышает ее энергоемкость.

Задача изобретения снижение энергоемкости смесителя путем уменьшения длины рабочего органа и проведения процесса растворения в небольшом объеме.

Для решения этой задачи в смесителе, содержащем корпус, загрузочный патрубок, привод и рабочий орган, установленный в закрытой снизу циркуляционной трубе с входными окнами в нижней части и выходными окнами в верхней части, циркуляционная труба коаксиально установлена в полом усеченном конусе, обращенном большим основанием вверх и расположенном ниже уровня жидкости в смесителе, и соединена с загрузочным патрубком.

Циркуляционная труба в верхней своей части выполнена конусной, причем выходные окна расположены в этой конусной части, а большее основание конусной части циркуляционной трубы меньше большего основания конуса, в котором установлена циркуляционная труба.

Установка циркуляционной трубы в полом усеченном конусе, обращенном большим основанием вверх и расположенном ниже уровня жидкости в смесителе, и соединение циркуляционной трубы с загрузочным патрубком позволяет производить растворение коротким рабочим органом и создать интенсивное перемешивание жидкости в небольшом объеме и тем самым снизить энергоемкость устройства.

Выполнение верхней части циркуляционной трубы в виде конуса позволяет конструктивно соединить циркуляционную трубу с загрузочным устройством и создает удобство при эксплуатации.

При выполнении большего основания конусной части циркуляционной трубы меньше большего основания конуса, в котором эта труба установлена, нерастворившийся материал повторно вовлекается в процесс смешивания.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен предлагаемый смеситель.

Смеситель содержит корпус 1 с крышкой 2 и рабочий орган шнек 3, установленный в закрытой снизу циркуляционной трубе 4 с входными окнами 5 в нижней части и выходными окнами 6 в верхней части. Привод 7 рабочего органа закреплен на крышке 2 смесителя. Циркуляционная труба 4 коаксиально установлена в полом усеченном конусе 8, обращенном большим основанием вверх, причем корпус 8 жестко закреплен на циркуляционной трубе 4 и расположен ниже уровня жидкости. Циркуляционная труба 4 в верхней своей части выполнена конусной и соединена с загрузочным патрубком 9, а выходные окна 6 расположены в этой конусной части. Большее основание конусной части циркуляционной трубы 4 меньше большего основания конуса 8. На валу рабочего органа 3 установлен конусный отражатель 10, патрубок 11 предназначен для подачи жидкости.

Смеситель работает следующим образом.

Материал (например, соль) подают через загрузочный патрубок 9 в циркуляционную трубу 4, а жидкость заливают в корпус 1 через патрубок 11, при этом жидкость начинает заполнять через входные окна 5 циркуляционную трубу 4. Включают привод 7 рабочего органа, при этом материал увлекается лопастями шнека 3 и поднимается вверх. Ударяясь об отражатель 10, материал измельчается, более крупные частицы падают обратно в трубу 4, а мелкие частицы увлекаются потоком жидкости и через выходные окна 6 поступают в конус 8. При ударе о внутреннюю поверхность конуса 8 частицы дополнительно дробятся и вновь попадают на растворение через входные окна 5 в циркуляционную трубу 4.

Процесс повторяется многократно, происходит интенсивное перемешивание и растворение материала в небольшом объеме.

Сущность изобретения: смеситель содержит корпус 1 и рабочий орган 3, установленный в закрытой снизу циркуляционной трубе 4 с входными окнами 5 в нижней части и выходными окнами 6 в верхней части, труба 4 установлена коаксиально в полом усеченном конусе 8. В верхней части труба 4 выполнена конусной и соединена с загрузочным патрубком 9, при этом большее основание конусной части трубы 4 меньше большего основания конуса 8. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Смеситель, содержащий корпус, загрузочный патрубок, привод и рабочий орган, установленный в закрытой снизу циркуляционной трубе с входными окнами в нижней части и выходными окнами в верхней части, отличающийся тем, что он снабжен полым усеченным конусом, в котором коаксиально установлена циркуляционная труба, при этом большее основание конуса обращено вверх и расположено ниже уровня жидкости в смесителе, а циркуляционная труба соединена с загрузочным патрубком. 2. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что циркуляционная труба в верхней части выполнена конусной, при этом выходные окна расположены в этой конусной части, а большее основание конусной части циркуляционной трубы меньше большего основания конуса, в котором установлена циркуляционная труба.