Устройство для смешения жидких компонентов Советский патент 1983 года по МПК B01F7/08 

Изобретение относится к устройства л для смешенияЖИДКИХ компонентов и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, например в горной промьоштенности, в частности при упрочнении антрацитов в транспортном потоке с целью уменьшения его измельчения, а также при укреплении боковых пород и угля, при тушении шахтных пожаров, заполнении пустот, герметизации и сооружении вентиляционных перемьгчек, обработке растворами поверхности горных вырабо ток с -целью борьбы с осаждением угол ной пыли и др. Кроме того, оно может быть, использовано, например, при хим тепломонтажных и специальных строительных работах, в частности для изготовления теплоизоляционных полуцилиндров из пенопласта ФРП-1. Известно устройство для смешения жидких компонентов, содержащее конический корпус, в верхней части напра ляюздей дорожкой, взаимодействукще с обкатывающим элементом, установленны а перемешивающем органе, шарнирно закрепленном на валу, причем направляющая дорожка выполнена в виде спирали Архимеда с петлями на концах и снабжена втулочно-роликовой цепью, и находящейся с ней в зацеплении звездочкой, установленной на валу перемешивающего органа 1. .Это устройство непригодно для смешения вспенивающихся и твердеющих композиций в потоке из-da неизбежности закупорки твердеющей композицией направляющей дорожки и самого перемешивающего органа. Известно также устройство для смешения жидких компонентов, содержа- щее корпус с входным и выходным отверстиями и установленными выступами (кольцами). На валу укреплены лопатки таким юбразом, что выступы располагаются между ними. Работа устройства осуществляется при врёццении вала с лопатками в сторону навивки винтовой линии, на которой лопатки установлены под углом к ней. Угол установки лопатки при этом может быть равным по величине углу подъема винтовой линии или несколько отличаться от него (20-25), но противоположным по направлению 2, Такое устройство непригодно для смешения вспенивающихся и твердеющих, композиций из-за возможности закупорки, например отвержденной смолой промежутков между лопатками и выступг1ми по мере налипания твердеющего матери ла на них. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для смешения жид ких компонентов, содержащее привод, корпус с мешалкой весельного типа, вал которой установлен в сферической опоре с перегородкой, закрепленной с помощью упругих элементов к стен|кам корпуса, и эксцентрично соедннен с приводным валом. При работе привода мешалка совершает угловое перемещение по конической поверхности с вершиной в центре сферической опоРЫ 3. Известное устройство непригодно для смешения вспенивающихся и твердеющих композиций, например смолы ФРВ-1А и отвердителя ВАГ-3 при получении теплоизоляционньзх изделий из пенопласта ФРП-1, поскольку не обеспечивает эффективного смешения компонентов по всему объему камеры смешения, так как мешалка весельного ти па, совершая угловое перемещение, не пересекает внутренние слои потока жидких компонентов. При этом ухуд шается смешение жидких, компонентов, что, в свою очередь, приводит к аварийной ситуации как в самом устройст ве (в камере смешения), так и на выходе из него, а именно, в месте формования изделий из пенопласта ФРП-Т, заключающейся,например,в образовании ,реакционной смеси с различным индукц ойным периодом и в конечном счете уменьшенным коэффициентом вспенива™ НИН. Это с одной стороны, приводит к -закупорке камеры смешения, а с дру гой к неоднородной структуре пенопла та в изделии (различная плотность пенопласта, раковины, неоднородные ячейки и т.д.), т.е. к браку. Таким образом, указанные недостат ки приводят к ухудшению качества сме шения по всему объему корпуса с мешалкой и тем самым снижают эффективность перемешивания вспенивающихся и твердеющих композиций. Цель изобретения - повышение эффе тивности перемешивания вспенивакицих-ся и твердекщих композиций. Указанная цель.достигается тем, что в устройстве для смешения, содер жащем привод, корпус с мешалкой, вал которой установлен в сферической опо ре с перегородкой, закрепленной с помощью упругих элементов и стенкам корпуса, и эксцентрично соединен с лриводным валом, подводящий и отводящий патрубки, мешалка выполнена в виде двух пружин, одна из которых имеет цилиндрическую форму и присоединена одним концом к валу, а другим к отводящему патрубку, вторая пружина имеет переменный диаметр, увеличивающийся по ходу потока, а затем уменьшающийся, при этом один ее конец прикреплен к перегородке, а другой - к свободному концу вала, и в месте максимального диаметра - к стенкам корпуса. На чертеже изображено устройство, продольный разрез. Устройство для смешения жидких компонентов содержит привод 1, корпус 2 с мешалкой, вал 3 которой установлен в сферической опоре 4 с перегородкой 5, закрепленной с помощью упругих элементов б к стенкам корпуса 2, и эксцентрично соединен с приВОДН1ЛМ валом 7, подводящий 8 и отводящий 9 патрубки, причем мешалка выполнена в виде двух пружин 10 и 11, одна из которых имеет цилиндрическую форму и присоединена одним концом к валу 3, а другим - к отводящему патрубку 9, вторая пружина 11 имеет переменный диаметр, увеличивающийся по ходу потока, а затем уменьшающийся к выходу, при этом один ее конец прикреплен к перегородке 5, а другой - к свободному концу вала 3, и в месте максимального диаметра - к стенкам корпуса 2. Устройство работает следующим образом. В камеру смешения устройства с приводом 1, а точнее во внутрь корпуса 2 с мешалкой, через подводящий патрубок 8 подают жидкие компоненты, например, смолу ФРВ-1А и продукт ВАГ-3 для получения пенопласта ФРП-1, В рассматриваемом примере жидкие компоненты, например,-дозируются нагнетателями объемного типа (шестеренными, плунжерными или другими подобными насосами) при соотношении соответственно 4 si. Вал 3 мешалки, установленный в сферической опоре 4 с перегородкой 5, закрепленной с помощью упругих элементов 6 к стенкам корпуса 2, и эксцентрично соединенный с приводным валом 7, совершает угловое перемещение в корпусе 2 при вращении приводного вала 7 двигателем любого .типа (не показан). Выводом углового перемещения вала 3 мешалки и одновременно его уплотнением служат упругие элементы 6. Совершая угловое перемещение, вал 3 приводит в сложное движение пружины 10 и 11, одна из которых имеет цилиндрическую форму и присоединена одним концом к валу,3, а другим - к отводящему патрубку 9, вторая пружина 11 имееп- переменный диаметр, увеличив я по коду потока, а затем уменьшающийся к выходу, при этом один ее конец прикреплен к перегородке 5, а другой - к свободному концу вала 3, ив месте максимального диаметра - к стенкам корпуса 2. При этом пружины 10 и 11 периодически претерпевают упругую деформацию и сложное скольжение по внутренней поверхности корпуса 2, контактирующей с жидкими компонентами. При угловом перемещении вала 3 витки пружин 10 и 11 как бы периодически про чесьшают в разных сечениях и в различных направлециях непрерьшно движ щуюся массу через камеру смешения корпуса 2 от подводящего патрубка 8 к отводящему патрубку 9, благодаря чему повышается эффективность перемешивания вспенивающихся и твердеющих композиций по всему объему. При работе предлагаемого устройс ва поток смешиваемых жидких-компоне тов, подводимых тангенциально в кор пус 2 мешалки через подводящий патрубок 8, закручивается, интенсивно перемешивается пружинами 10 и 11, резко меняет направление движения и поступает в отводящий па.трубок 9 только через периодически изменяющиеся проходные сечения, образуемые витками цилиндрической пружины 10, При этом в зависимости от положения рабочего вала 3 мешалки периодически изменяется гидравлическое сопротивление эквивалентного отверстия на выходе реакционной смеси в отводящий патрубок 9, что приводит к интенсификации перемешивания и улуч-. шению качества смешения по всему объ ёму, так как при этом увеличивается турбулентность потока жидких компонентов , характеризуемая скоростью и давлением в каждой точке потока. Предлагаемая конструкция устройст ва для смешения жидких компонентов за счет того, что мешалка.выполнена в виде двух пружин, одна из которых имеет цилиндрическую форму и присоединена одним концом к валу, а другим - к отводящему патрубку, вторая пружина имеет переменный диаметр, увеличивающийся по входу потока, а затем уменьшающийся к выходу, при этом один ее конец прикреплен к пере городке, а другой - к свободному кон цу вала, и в месте максимального диа метра - к стенкам корпуса, выгодно отличает предлагаемое устройство от известного для смешения жидких компонентов и позволяет обеспечить улуч шение качества перемешивания частиц потока жидких, вспенивающихся и твер деющих композиций по всему объему корпуса с мешалкой за счет увеличения реализаций турбулентности потока, т.е. пульсаций давления и скорос тей путем периодического изменения гидравлического сопротивления эквивалентного отверстия на выходе смолы и сложного движения пружины мешалки; исключить возможность з.акупорки устройства вспенивающейся и твердеющей композицией за счет периодической упругой деформации витков пружин и их сложного скольжения по внутренней поверхности корпуса мешалки, контактирующих с жидкими компонентами,что в конечном счете приводит к сгмоочистке и выносу потоком тйерд-ющих частиц из корпуса мешалки; повысить доЛ- говечность эксплуатации и срок службы устройства за счет исключения закупорки его твердеющей композицией. Формула изобретения Устройство для смешения жидких компонентов, содержащее привод, корпус с мешалкой, вал которой установлен в сферической опоре с перегородкой, прикрепленной с помощью упругих элементов к стенкам корпуса, и экс- . центрично соединен с приводным валом, подводящий и отводящий патрубки, отличающееся тем, что, с .целью повышения эффективности перемешивания вспенивающихся и твердеющих композиций, мешалка выполнена , в виде двух пружин, одна из которых имеет цилиндрическую форму и присоединена одним концом к валу, а другим - к отводящему патрубку, вторая пружина имеет переменный диаметр, увеличивающийся по ходу потока, а затем уменьшающийся, при этом один ее конец прикреплен к перегородке, а другой - к свободному концу вала и в месте максимгшьного диаметра к стенкам корпуса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 597403, кл. В 01 F 7/24, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР 303090, кл. В 01 F 7/08, 1970. 3.Авторское свидетельство СССР 216634, кл. В 01 F 7/30, 1966.