ВИБРОПЕРЕМЕШИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2005 года по МПК B01F11/00 

Изобретение относится к перемешивающим устройствам, которые могут быть широко применимы в технологиях химической, биологической, фармацевтической, пищевой, бумажной и других отраслях промышленности и могут быть использованы в аппаратах большой емкости.

Известно виброперемешивающее устройство, состоящее из перфорированных сопловыми отверстиями дисков, установленных на различных уровнях, укрепленных на центральном и периферийных штоках и перемещающихся в различных направлениях. В этом устройстве штоки, на которых укреплены диски, расположенные на одном уровне, проходят через плоскости дисков, расположенных на другом уровне.

Недостатком этого устройства является сложность конструкции, уменьшение прочности дисков из-за необходимости выполнения отверстий для прохода штоков.

Известен электровибрационный аппарат непрерывного действия, состоящий из цилиндрического корпуса, внутри которого размещено перемешивающее устройство, и двух электровиброрезонансных двигателей, помещенных на противоположных концах корпуса. В этом аппарате перемешивающее устройство выполнено в виде сплошных дисков, укрепленных на полых штоках, связанных с нижним электровиброрезонансным двигателем и чередующихся с ними кольцевых дисков, укрепленных на полых штоках, связанных с верхним электровиброрезонансным двигателем (а.с. СССР №229462).

Недостатком указанного устройства является то, что такая конструкция расположения электровибродвигателей и связанных с ними посредством полых штоков сплошных дисков и чередующихся с ними кольцевых дисков создает сложности при монтаже и эксплуатации. Сплошные диски при работе устройства позволяют получать только переменно пульсирующее поступательно-возвратное движение продукта. Если бы диски были перфорированы сопловыми отверстиями, то интенсификация процесса была бы гораздо выше за счет струйного эффекта от каждого сопла, особенно при подаче газовой фазы. Кроме того, сплошные диски увеличивают энергозатраты этих устройств до 0,9 кВт/м³.

Задачей изобретения является возможность создания виброперемешивающего устройства, удобного в монтаже и эксплуатации, большего диаметра, повышенной надежности с одновременным уменьшением энергозатраты на куб емкости.

Поставленная цель достигается тем, что виброперемешивающее устройство, содержащее диски, укрепленные на центральном и периферийных штоках, устроено так, что один из дисков выполнен в виде перфорированного сопловыми отверстиями кольца и расположен в одной плоскости с перфорированным диском, который установлен в его центре.

Такое конструктивное решение позволяет создавать виброперемешивающее устройство большего диаметра, не снижая его надежности. Кроме того, это устройство позволяет уменьшить энергозатраты до 0,6 кВт/м³.

На Фиг.1 и 2 представлено виброперемешивающее устройство. Устройство установлено в корпусе 1, закрытом крышкой 2, и представляет собой укрепленные на штоках диски, один из которых выполнен в виде перфорированного сопловыми отверстиями кольца 3 и расположен в одной плоскости с перфорированным диском 4, который установлен в его центре. Толщина центрального диска может быть выполнена меньше или больше кольцевого диска на величину 2а, и он установлен так, что плоскость кольцевого диска отстоит от плоскости центрального диска на величину а с двух сторон. Центральный диск укреплен на центральном валу 5, а кольцевой диск укреплен на трех валах 6. Кольцевой диск может быть выполнен из нескольких частей, жестко закрепленных между собой. Валы на выходе из корпуса загерметизированы эластичными элементами 7 и через муфты 8 и 9 соединены с валами вибропривода 10.

Такая конструкция виброперемешивающего устройства позволяет устанавливать его не только в малогабаритных реакторах, но и в аппаратах большой емкости, куда кольцевой диск большого диаметра через люк можно устанавливать по частям. При этом резко снижаются энергозатраты и увеличивается надежность в работе устройства.

Виброперсмешивающее устройство работает следующим образом. При подаче напряжения питания на вибропривод 10 диски 4, укрепленные на центральном штоке 5, начинают двигаться в одну сторону, а кольцевые диски 3, укрепленные на периферийных валах 6, движутся в другую сторону. При этом если сопловые отверстия в дисках направлены в одну сторону, то основные струйные потоки будут направлены в ту же сторону. Если же сопловые отверстия в одних дисках направлены в одну сторону, а в дугах в другую, то основные струйные потоки будут направлены также в разные стороны. Если центральный диск больше кольцевого, то увеличивается волна от центра к стенкам корпуса, а если центральный диск меньше кольцевого, то возрастают струйные потоки в центральной части корпуса. Кольцевой и центральный диски создают единую плоскость и передают вибрационные колебания на весь объем реактора как один большой диск.

Изобретение относится к перемешиванию различных сред и может использоваться в аппаратах большой емкости в различных процессах промышленности. Устройство состоит из дисков, закрепленных на центральном и периферийных штоках, перемещающихся в противоположных направлениях. Один из дисков выполнен в виде перфорированного сопловыми отверстиями кольца и расположен в одной плоскости с перфорированным диском, который установлен в его центре. Толщина центрального диска может быть выполнена больше или меньше кольцевого диска на величину двойной амплитуды колебаний для данного устройства. Кольцевой диск может быть выполнен из нескольких частей, жестко закрепленных между собой, и установлен на нескольких штоках. Технический результат состоит в повышении надежности и снижении энергозатрат. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Виброперемешивающее устройство, состоящее из дисков, укрепленных на центральном и периферийных штоках, перемещающихся в противоположных направлениях, отличающееся тем, что один из дисков выполнен в виде перфорированного сопловыми отверстиями кольца и расположен в одной плоскости с перфорированным диском, который установлен в его центре.2. Виброперемешивающее устройство по п.1, отличающееся тем, что толщина центрального диска больше или меньше кольцевого диска на величину, равную двойной амплитуде колебаний для данного устройства.3. Виброперемешивающее устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что кольцевой диск выполнен из нескольких частей, жестко закрепленных между собой и установлен на нескольких штоках.