ПЕРЕМЕШИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2008 года по МПК B01F7/18 

Изобретение относится к технологическим процессам, а именно к устройствам для осуществления смешивания различных сред, в частности к вращающимся в неподвижных резервуарах рабочим органам смесителей трехфазных смесей.

Известно перемешивающее устройство, включающее опорную раму, корпус с загрузочным и разгрузочным отверстиями, вал с лопастями в форме клина или лемеха со стержневым основанием (патент Японии №62-31605, МКИ ⁷ В01F 7/00, 7/04, опубл. 09.07.1987).

Недостатком этого изобретения является большая площадь лобового сопротивления лопасти, смесь начинает уплотняться, что снижает подвижность частиц и приводит к неравномерности распределения компонентов в смеси.

Известно перемешивающее устройство, содержащее вал и закрепленный на одном его конце рабочий орган, имеющий лопатки (Патент РФ №2069087, кл. В01F 7/00, опубл. 1996).

Недостатком данного устройства является низкая степень перемешивания. Задачей изобретения является повышение интенсификации процесса перемешивания.

Это достигается тем, что в перемешивающем устройстве, содержащем вал и закрепленный на одном его конце рабочий орган, имеющий лопатки, рабочий орган содержит втулку с установленными на равном расстоянии от ее торцов и закрепленными на ней двумя жесткими дисками, входящими в прорези крестообразно расположенных несущих фигурных лопаток и служащими для фиксации их в вертикальной плоскости, для повышения жесткости наружные торцы несущих фигурных лопаток соединены между собой наружными бандажными кольцами, при этом несущие фигурные лопатки неподвижно закреплены на втулке и имеют симметрично расположенные посадочные площадки, на которых закреплены внутренние бандажные кольца, в месте расположения среднего наружного бандажного кольца несущие фигурные лопатки соединены неподвижно бандажными дугами, между внутренними и наружными бандажными кольцами и бандажными дугами закреплены лопатки прямоугольной формы, расположенные радиально и равномерно по две лопатки между несущими фигурными лопатками.

Кроме того, перемешивающее устройство выполнено с соотношением размеров

D/d=4;

H/d=5;

h/d=0,85;

b/d=1,5;

a/d=0,1;

где D - диаметр емкости,

d - диаметр рабочего органа,

Н - уровень рабочей смеси,

h - расстояние от днища емкости до нижнего торца перемешивающего устройства,

b - вертикальный размер рабочего органа,

а - ширина прямоугольных лопаток, равная расстоянию от наружных торцов до посадочных площадок несущих фигурных лопаток.

Кроме того, несущие фигурные лопатки, высота которых равна вертикальному размеру рабочего органа, соединены между собой тремя наружными бандажными кольцами.

Кроме того, внутренние бандажные кольца и бандажные дуги расположены на одинаковом расстоянии от наружных торцов несущих фигурных лопаток, равном ширине прямоугольных лопаток. Кроме того, лопатки прямоугольной формы закреплены при помощи сварки.

Изобретение поясняется чертежами.

Фиг.1 - расположение устройства для перемешивания в емкости.

Фиг.2 - общий вид перемешивающего устройства.

Фиг.3 - вид перемешивающего устройства в аксонометрии.

Фиг.4 - сечение горизонтальной плоскостью устройства для перемешивания.

Фиг.5 - несущая фигурная лопатка.

Перемешивающее устройство 1, установленное в емкости 2, вертикальный размер которой равен Н₀, диаметр D, уровень рабочей смеси 3 в емкости 1 равен Н, содержит рабочий вал 4, на одном конце которого неподвижно закреплен рабочий орган диаметром d с вертикальным размером b, содержащий втулку 5 с установленными на равном расстоянии от ее торцов и закрепленными на ней двумя жесткими дисками 6, входящими в прорези 7 крестообразно расположенных несущих фигурных лопаток 8, высота b которых равна вертикальному размеру рабочего органа и они закреплены неподвижно на втулке 5, таким образом, что несущие фигурные лопатки 8 выступают над торцами втулки на высоту, равную b/3, при этом жесткие диски 6 служат для фиксации несущих фигурных лопаток 8 в вертикальной плоскости, для повышения жесткости наружные торцы несущих фигурных лопаток 8 соединены между собой наружными бандажными кольцами 9, например, в количестве трех штук. Несущие фигурные лопатки 8 имеют симметрично расположенные посадочные площадки 10, расположенные на расстоянии а от наружных торцов и на которых закреплены внутренние бандажные кольца 11, в месте расположения среднего наружного бандажного кольца 9 несущие фигурные лопатки 8 соединены неподвижно бандажными дугами 12, расположенными также на расстоянии а от наружных торцов несущих фигурных лопаток 8, между внутренними и наружными бандажными кольцами 9 и 12, и бандажными дугами 9 закреплены при помощи сварки лопатки 13 прямоугольной формы, расположенные радиально и равномерно по две лопатки между несущими фигурными лопатками 8, при этом ширина прямоугольной лопатки (размер меньшей стороны лопатки) также равна а. Нижний торец 14 перемешивающего устройства 1 расположен на расстоянии h от днища емкости 2. Лучшие результаты перемешивания получены в емкостях с соотношением размеров H₀/D=1,7 и уровне рабочей смеси 3 в емкости 1, равном H, обеспечивающим 80% загрузку рабочей смесью, при этом соотношения размеров равны:

D/d=4;

H/d-5;

h/d=0,85;

b/d=1,5;

a/d=0,1.

Перемешивающее устройство работает следующим образом.

Включают привод вращения вала 4 (на чертежах не показан), и перемешивающее устройство 1 начинает вращаться с заданной скоростью, при этом потоки смеси попадают на несущие фигурные лопатки 8, на лопатки 13 прямоугольной формы, жесткие диски 6, происходит перемешивание рабочей смеси в горизонтальной и вертикальной плоскостях, что позволяет повысить степень перемешивания. Несущие фигурные лопатки 8, наружные бандажные кольца 9, внутренние бандажные кольца 11, бандажные дуги 12 и жесткие диски 6 при вращении перемешивающего устройства уменьшают колебания и прогиб вала 4, что особенно актуально при консольно расположенной мешалке.

Изобретение относится к устройствам для смешивания различных сред, в частности к вращающимся в неподвижных резервуарах рабочим органам смесителей трехфазных смесей. Рабочий орган содержит втулку с установленными на равном расстоянии от ее торцов и закрепленными на ней двумя жесткими дисками, входящими в прорези крестообразно расположенных несущих фигурных лопаток и служащими для фиксации их в вертикальной плоскости. Для повышения жесткости наружные торцы несущих фигурных лопаток соединены между собой наружными бандажными кольцами, при этом несущие фигурные лопатки неподвижно закреплены на втулке и имеют симметрично расположенные посадочные площадки, на которых закреплены внутренние бандажные кольца. В месте расположения среднего наружного бандажного кольца несущие фигурные лопатки соединены неподвижно бандажными дугами, между внутренними и наружными бандажными кольцами и бандажными дугами закреплены радиальные лопатки прямоугольной формы. Технический результат состоит в интенсификации процесса перемешивания. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Перемешивающее устройство, содержащее вал и закрепленный на одном его конце рабочий орган, имеющий лопатки, отличающееся тем, что рабочий орган содержит втулку с установленными на равном расстоянии от ее торцов и закрепленными на ней двумя жесткими дисками, входящими в прорези крестообразно расположенных несущих фигурных лопаток и служащими для фиксации их в вертикальной плоскости, для повышения жесткости наружные торцы несущих фигурных лопаток соединены между собой наружными бандажными кольцами, при этом несущие фигурные лопатки неподвижно закреплены на втулке и имеют симметрично расположенные посадочные площадки, на которых закреплены внутренние бандажные кольца, в месте расположения среднего наружного бандажного кольца несущие фигурные лопатки соединены неподвижно бандажными дугами, между внутренними и наружными бандажными кольцами и бандажными дугами закреплены лопатки прямоугольной формы, расположенные радиально и равномерно по две лопатки между несущими фигурными лопатками.2. Перемешивающее устройство по п.1, отличающееся тем, что оно выполнено с соотношением размеров

D/d=4,

H/d=5,

h/d=0,85,

b/d=1,5,

a/d=0,1,

где D - диаметр емкости,

d - диаметр наружных бандажных колец,

Н - уровень рабочей смеси,

h - расстояние от днища емкости до нижнего торца перемешивающего устройства,

b - вертикальный размер рабочего органа,

а - ширина прямоугольных лопаток, равная расстоянию от наружных торцов до посадочных площадок несущих фигурных лопаток.