Смеситель волокнистой массы Советский патент 1986 года по МПК D21C9/10 B01F7/00 

11

Изобретение относится к производству целлюлозы и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промьш- ленности для зффективного смешения волокнистой массы концентрацией до 15% с газообразными и/или жидкими химическими реагентами.

Цель изобретения - интенсификация процессов диспергирования и смешения химического реагента в волокнистой массе, уменьшение местных гидравличе ских потерь на входе в смеситель и равномерное распределение реагента в потоке массы.

На фиг.1 изображена принципиаль- ная конструкция смесителя, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А и Б-Б на фиг,1; на фиг.З - цилиндрическая смесителя, продольный разрез (вариант); на фиг.4 - разрез В-В на фиг.З (вариант); на фиг. 5и6 узль I и II на фиг. 1 и 2 соответственно (крепление планок во входной и выходной частях корпуса, выносньГе сечения); на фиг. 7 и 8 - диск ротора, варианты, продольные разрезы; на фиг.9 - то же, виды поперечных разрезов на фиг.7 и. 8 соответственно; на фиг. 10 - вариант цилиндрической части смесителя, продольный разрез.

Смеситель включает корпус 1, состоящий из входной цилиндрической 2 и выходной в виде улитки 3 частей, патрубок 4 входной для подачи массы в осевом направлении, патрубки 5 дл подачи реагента, патрубок 6 выходной тангенциальный и ротор 7, состоящий из барабана 8 с планками 9 и диска, расположенных последовательно на валу 10.

Диск ротора для усиления эффекта смещения потока.массы (деления ее на струи) вьшолнен из направленных от его центра к периферии и расположенных с зазором одна относительно другой планок 11.

Смежные планки.расположены под углом к плоскости, перпендикулярной оси ротора,- и ориентированы в противоположные стороны.

Планки барабана вьшолнены с дли- ной больше чем длина боковой поверхности барабана, образуя при зтом роторную решетку. Боковая поверхност барабана ротора может быть вьшолнена из отдельных пластин 12, расположен- ных с зазором одна относительно другой, причем смежные пластины располо жены под углом к оси ротора и ориен

5

0

5

142

тированы в противоположные стороны.

Планки ротора могут иметь изогнутую форму, как и пластины барабана 12 (фиг.7,8 и 10).

Смеситель снабжен установленной на корпусе, соединенной с патрубком 5 подачи реагента распределительной насадкой, выполненной в виде полых штырей 13 с отверстиями, расположенных внутри роторной решетки барабана. Смеситель имеет установленные с возможностью перемещения вдоль оси ротора турбулизаторы потока массы 14 и 15, смонтированные на внутренних поверхностях входной и выходной частях корпуса. Перемещение турёулизаторов осуществляется путем набора прокладок 16 и 17 с фиксацией болтами 18 и 19.

Увеличение (или уменьшение) зазора между рабочими органами смесителя необходимр для предотвращения забивания смесителя крупными включениями, которые могут попадать в массу.

Смеситель работает следующим .образом.

Волокнистая масса поступает через патрубок 4 во входную часть корпуса 2 и смепшвается здесь с химическим реагентом,.выходящим из отверстий штырей 13.

В случае подачи газообразного реагента во Т ходной части 2 смесителя происходит предварительное его диспергирование и равномерное угловое распределение пузырьков газа. Дальнейшее дробление и распределение пузырьков газа в массе происходит в выходной части 3 корпуса, в улитке, в зоне действия планок 11 ротора (т.е. его лопастей).

Благодаря принятому расположению планок поток массы расщепляется на отдельные струи, которые затем смешиваются. По мере продвижения потока к периферии выходной части корпуса процесс его деления под различными углами непрерьгено повторяется. Высокие локальные напряжения сдвига и мелкомасштабная турбулентность, которые возникает при таком воздействии на поток -массы, способствуют дробле- нию пузьфьков газа, а расщепление на струи и их слияние - перемешиванию мелкодисперсной системы газ - волокнистая масса.Симметричное обтекание диска ротора потоком массы приводит к уравновешиванию гидродинамических сил в осевом направлении, что позволяет

3124

упростить конструкцию опор ротора путем исключения упорных подшипниксов Это повышает надежность и долговечность подшипниковых узлов CMecHTejreft,

.так как при больших оборотах и значи- .тельных осевых усилиях упорные поДши пники работают менее надежно, чем радиальные.

; Конструктивное выполнение барабана ротора с выступающими за его торец планками или в виде пластин, образующих роторную решетку, приводит к образованию подвижного,.текучего кольца массы, охватывающего структурированный стержень поступающей в смеситель массы..

В свою очередь это приводит к.снижению гидравлического сопротивления

20

йа входе в смеситель, так как масса имеет возможность передавливаться в пространство между патрубками подачи реагента до подхода к торцу бараба на. Газообразный реагент с помощью полых штырей распределяется во вход - 25 ной части смесителя по его кольцу и

14 ,4

длине, что способствует более равноме рному его распределению в массе.

Патрубки входа реагента могут быть не связаны между собой. В случае подачи через патрубки трех компонентов . (жидкости, газа и пара) более предпочтительно чередовать патрубки для их подачи, например, подавать газ в каждый третий по счету патрубок.

Более предпочтительно вьшолнение барабана согласно фиг.З, что исключает излишнюю завихренность потока массы и, как следствие, излишние энергозатраты на распределение газо- . образного реагента по кольцевому сечению входной части корпуса.

Наличие смесителя волокнистой мае- ;СЫ,используемого на ступенях хлорирования, щелочения и двуокиси хлора,позволяет получить экономию химикатов, и пара, уменьшить сорность целлюлозной массы и отказаться от установки распределителя массы внутри отбельных ба- ген - все эти преимущества, как следствие, улучшают качество конечного продукта.

фиг.7

((-f( S-S

фиг. 2

фиг. 3

В в

фиг,

17

фиг. 5

фиг. 6

If

/

Фиг.7

Фи1.8

(put. 3

Фил. Ю