МЕШАЛКА Российский патент 2006 года по МПК B01F7/16 

Изобретение относится к устройствам для перемешивания жидких гетерогенных систем, может быть применено в химической, лакокрасочной, строительной и других отраслях промышленности.

Уровень техники

Известена мешалка (А.Г.Касаткин. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1971, 784 с.), содержащий рабочий орган в форме пропеллера, закрепленного на вертикальном валу.

Известена также мешалка (Л.Н.Брагинский, В.И.Бегачев, В.М.Барабаш. Перемешивание в жидких средах. М.: Химия, 1984, 336 с.), содержащая рабочий орган в форме водяной турбины с изогнутыми прямолинейными лопастями, изготовленными из двух изогнутых труб, закрепленных на вертикальном валу с сужающимися и расширяющимися каналами, а также с входными и выходными патрубками.

Однако эти технические решения имеют невысокую эффективность перемешивания.

Прототипом изобретения является мешалка (Л.Н.Брагинский, В.И.Бегачев, В.М.Барабаш. Перемешивание в жидких средах. М.: Химия, 1984, 336 с.), содержащая рабочий орган, изготовленный из двух изогнутых труб, установленных на вертикальном валу с входными расширяющимися и сужающимися каналами.

При использовании этой мешалки для приготовления суспензий, а тем более с одновременным диспергированием фаз выявилась невозможность ее применения в связи с ее низкой эффективностью.

Таким образом, неизвестна мешалка, позволяющая эффективно перемешивать и взаимно диспергировать компоненты, находящиеся в жидкости.

Сущность изобретения

Изобретательская задача состоит в поиске мешалки для эффективного перемешивания жидких гетерогенных сред с одновременным диспергированием фаз, находящихся в смеси.

Поставленная задача решена мешалкой, содержащей ротор, оснащенный спицами и лопастями разного диаметра, на конце которых закреплены конфузоры, большим сечением обращенные в сторону вращения ротора. Конфузоры малого диаметра смещены относительно большего на 90°. В конфузорах смонтированы кавитаторы с гиперболической поверхностью, выпуклая часть которых обращена в сторону вращения ротора. Турбулизаторы образуют внутри конфузора щелевое пространство для протекания жидкой среды, между стенкой конфузора и ветвью турбулизатора.

Изобретение позволяет:

- Повысить эффективность перемешивания и диспергирования твердых частиц, находящихся в жидкости, вследствие наличия конфузоров.

- Установка кавитаторов внутри конфузоров позволяет повысить эффект кавитации жидкости.

- Установка конфузоров на разном расстоянии от оси вала повышает эффективность перемешивания.

- Смещение конфузоров на 90° относительно друг друга улучшает эффект перемешивания.

- При одинаковой эффективности перемешивания с прототипом потребляемая мощность изобретения в 8-10 раз ниже.

Сведения, подтверждающие возможность производства

На фиг.1, 2 изображен общий вид, на фиг.3 - вид В, на фиг.4 - разрез А-А.

Мешалка содержит вертикальный вал 1, на котором смонтирован горизонтальный ротор 2 со спицами 3 и лопастями 4, на конце которых установлены конфузоры 5 и 6 расширяющимися сторонами, обращенными в сторону вращения ротора. Внутри каждого конфузора установлены турбулизаторы 7 гиперболической формы, обращенные вершиной в сторону вращения конфузора. Каждый турбулизатор 7 у своего основания образует пространство 8 между внутренней стенкой конфузора и ветвью турбулизатора.

Мешалка работает следующим образом. При вращении ротора 2 конфузоры 5 и 6 подхватывают жидкость. Попадая в конфузоры 5 и 6, жидкость при встрече с турбулизатором 7 меняет направление своего движения, прижимается к стенке конфузора, а затем выходит через щелевидное пространство 8. В зоне 8, находящейся за турбулизатором 7, возникает кавитация смеси, приводящая к диспергированию жидкости. Кроме этого при выходе потока из конфузора скорость его движения многократно возрастает (7-10 раз) и ударяется о жидкость, находящуюся вне конфузора. Совокупность таких воздействий (удар, кавитация) на смесь, состоящую из жидкости и твердых частиц, приводит к интенсивному диспергированию и смешению компонентов с образованием гомогенной структуры.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания жидких гетерогенных сред. Мешалка содержит вертикальный вал, на котором смонтирован горизонтальный ротор со спицами и лопастями. На конце лопастей установлены конфузоры, расширяющимися сторонами обращенные в сторону вращения ротора. Внутри каждого конфузора установлены турбулизаторы гиперболической формы, обращенные вершиной в сторону вращения конфузоров. Каждый турбулизатор у своего основания образует пространство между внутренней стенкой конфузоров и турбулизаторов. Изобретение позволяет повысить эффективность перемешивания и диспергирования твердых частиц, находящихся в жидкости. 4 ил.

Мешалка, содержащая рабочий орган, установленный на вертикальном валу с входными расширяющимися и сужающимися каналами, отличающаяся тем, что ротор выполнен в виде спиц с лопастями, на конце которых закреплены конфузоры, находящиеся на разных расстояниях от оси вала, большим диаметром обращенные в сторону вращения этого вала, внутри каждого конфузора установлены турбулизаторы, имеющие гиперболическую форму, расширяющейся стороной обращенные в сторону, противоположную вращению конфузора, а каждый турбулизатор образует щелевое пространство между стенкой конфузора и ветвью турбулизатора.