Реактивная мешалка Советский патент 1984 года по МПК B01F5/20 

2. Мешалка по п.1, отличающая с я тем, что она снабжена ребрами жесткости, закрепленными на газораспределительной камере и труб 1атых лопастях, при этом ось мешалки выполнена гюлой и сообщена с газораспределительной камерой.

3. Мешалка по пп.1 и 2, о т л и чающаяся тем, что механизм вертикального перемещения выполнен в виде контргруза, соединенного с осью мешалки и контактирующего с электролебедкой посредством концевых выключателей,

1 .РЕАКТИВНАЯ МЕШАЛКА, :;одержащая ось и перемешивающий орган, установленный в емкости с возможностью вертикального перемещения и выполненный в виде газораспределительной камеры, к которой прикреплены радиальные трубчатые лопасти с соплами, отличающая с я тем, что, с целью повышения эффективности перемешивания за счет поддержания оптимального расхода энергоносителя, она снабжена подпружиненными перфорированными стаканами, размещенными в трубчатых лопастях, и упорами, закрепленными в газораспределительной камере. О) fui.J

Изобретение относится к процессам перемепшвания сыпучих материалов с жидкой фазой и может быть применено в различных областях народного хозяйства, в частности при торкретировании футеровки сталераз ливочных ковшей. Известен смеситель для перемешивания порошкообразных материалов с жидкой фазой, содержгиций корпус с коническим днищем, внутри которого на виброизолирующих прокладках установлены решетки, снабженный вибраторами и устройством пода чи воздуха l 3. Однако для работы известного смесителя кроме -подвода сжатого во духа необходим дополнительный привод - вибратор. При этом статичес(кое положение струй воздуха, .истек i ющих из устройства подачи, ведет .к малой интенсивности процесса перемешивания, а неподвижное положение самого устройства подачи возду при увеличении высоты столба перем шивающейся жидкости - к значительному расходу сжатого воздуха. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является реактивная мешалка для отмывания гидрофобных веществ, содержащая в корпусе перемешивающий орган, выполненный в виде радиальных трубчатых лопастей с соплами и поплавками , укрепленный на оси с помощью ступицы, выполненной с возможностью вертикального перемещения п валу и вращения вокруг него. В сту це выполнена распределительная камера t 2 J. Однако данная мешалка работоспособна лишь в верхнем слое перемешиваемой жидкости, так как при увеличении высоты столба- перемешиваемой жидкости интенсивность пере мешивания резко падает и для ее по держания необходим значительный расход энергоносителя. Отсутствие возможности заглубления мешалки в жидкость не позволяет получить необходимую консистенцию перемешиваемых материалов. Целью изобретения является повышение эффективности перемешивания за счет поддержания оптимального расхода энергоносителя. Указанная цель достигается тем, что реактивная мешалка снабжена подпружиненными перфорированными стенками, размещенными в трубчатых лопастях перемешивающего органа, и упорами,.закрепленными в газораспоеделительной камере. Кроме того, мешалка снабжена ребоами жесткости,закрепленными на газораспределительной камере и трубчатых лопастях. При этом ось мешалки выполнена полой и сообщена с газораспределительной камерой. При этом механизм вертикального перемещения мешалки выполнен в виде контргруза,соединенного с осью мешалки и контактирующего с электролебедкой посредством концевых выключателей. На фиг.1 представлена схема предлагаемой мешалки; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2. В цилиндрической емкости 1 с крышкой 2 установлена реактивная мешалка, выполненная в виде газораспределительной камеры 3, к которой прикреплены радиальные тоубчатые лопасти 4. Камера 3 установлена на полой оси 5, размещенной в направляющем патрубке б с отражателем 7. Газораспределительная камера установлена с помощью конической опоры 8 и под1чипника 9 на нижнем конце оси 5 и сообщена с полостью оси 5 посредством отверстий 10. На нижней части газораспределительной камеры и трубчатых лопастей закреплены ребра жесткости 11, Трубчатые лопасти 4 имеют сопла 12, установленные на периферии, размещенные в них пружины 13 и перфорированные стаканы 14, контактирующие с упорами 15. Последние установлены в газораспределительной камере 3. Верхний конец оси 5, к которому подсоединен гибкий шланг 16, служащий для подвода энергоносителя, например сжатого воздуха, через блоки 17 гибкой связью 18 соединен с контргрузами 19, контак.тирующими с концевыми выключателями 20 и 21, установленными на кронштейнах 22 и управляющими электролебедкой 23. Емкость 1 снабжена также выходным патрубком 24, закрытым сеткой, и пробоотбО1рником 25, Реактивная мешалка работает сле дующим образом. Цилиндрическую емкость 1 заполн ют до определенного уровня смешива емыми компонентами. 9лектролебедкой 23 на емкость 1. устанавливают крышку 2 совместно с мегаалкой. Пер началом работы мешалка находится в крайнем верхнем положении в воздуш ной среде, что предохраняет попадание жидкой фазы смешиваемых компонентов через Сопла 12 в газораспределительную камеру 3. Контргруз 19 замыкает концевой выключатель 21, который отключает электролебедку 23. Вес контргруза обеспечивает определенную вертикальную скорость перемещения метал ки в перемешиваемой среде. Гибкую связь 18 поджимают так, чтобы она уравновешивала центробежные силы, воздействующие на перфорированные стаканы.14 при номинальной скорост вращения мешалки, соответствующей оптимальному расходу сжатого воздуха через сопла 12 при заданной консистенции перемешиваемых компонентов . При скорости вращения мешалки больше номинальной кинетическая энергия струй из сопел непроизводительно гасится о стенки емкости и происходит перерасход энергоносителя, а при скорости воащения ме шалки меньшей чем номинальная, ком поненты у стенок емкости 1 остаются неперемешанными и эффективность процесса перемешивания падает. Для начала процесса перемешивания по гибкому шлангу 16 подают сж тый воздух, который через патрубок перфорированные стаканы трубчатые лоп1асти 4 поступает к соплам 12. Кинетическая энергия струй возд ха, выходящих из сопел, раскручива на подшипнике 9 и конической опоре 8 мешалку. При этом центробежны силы, воздействующие на стаканы 14 смещаются от упоров 15, удерживающих их от выпадания, в газораспределительную камеру в сторону пружин 13.. Веерообразные струи воздуха, истекающие из сопел, производят, интенсивное перемешивание определенно го объема смешиваемых компонентов, попадающих в зону их действия. По мере опускания мешалки в процесс перемешивания вступают новые слой смеси. При этом вертикальные вращающиеся струи воздуха, истекающие из сопел.и направленные к днищу емкости 1, содействуют интенсивному перемешиванию нижних, более плотных слоев смеси. Часть сыпучей фракции барботируется эт1/ми. струями и поднимается в верхние, менее вязкие слои смеси, что интенсифицирует процесс перемешивания и облегчает движение мешалки к днищу.емкости 1. При достижении мешалкой более .плотных слоев смеси ее вращение замедляется, пружины 13 отжимают перфорированные стаканы 14 в сторону упоров 15, увеличивая проходное сечение в стаканах 14 и расход воздуха через сопла, что поддерживает скорость вращения мешалки номинальной. Ребра 11 разрыхляют и отбрасывают к периферии сыпучий компонент смеси, который подхватывается струями воздуха, истекающими из сопел, обеспечивая интенсивное перемешивание смеси в плотных слоях. При достижении мешалкой нижнего крайнего положения контргруз 19 замыкает конечный выключатель 20, электролебедка 23 включается и поднимает мешалку по направляющему патрубку 5 через систему блоков 17 до крайнего верхнего положения, при этом контргруз 19 воздействует на концевой выключатель 21 который отключает электролебедку 23. Сыпучий компонент, захватываемый во.здушными струями, задерживается отражателем 7, а очищенный воздух выходит из емкости 1 через сетчатый па Toy бок 24 крьплки 2. После взятия пробы смеси из пробоотборника 25 определяют по ее консистенции необходимость повторного цикла переме1Л1вания. Таким образом, в предлагаемой реактивной мешалке в процессе перемешивания подпружиненные перфорированные стаканы 14 поддерживают оптимальный, расход энергоносителя и номинальную скорость вращения мешалки, воздушные струи из сопел 12 и ребра жесткости 11 при вращении и движении вниз мешалки интенсифицируют процесс перемешивания смеси и .уменьшают начальный вргицающий момент мешалки при перемешивании значительного объема смеси. Ожидаемый экономический эффект от использования изобретения в расчете на один сталеразливочный ковш составит 220 р. в год.

17