Устройство для перемешивания жидких сред Советский патент 1987 года по МПК B01F5/16 

Изобретение относится к смесительным устройствам и может быть применено для перемешивания жидких гетерогенных сред в установках периодического и непрерывного действия.

Целью изобретения является интенсификация процесса перемешивания.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, обш,ий вид в продольном разрезе; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - схема циркуляционных потоков; па фиг. 4 - зависимость относительного времени гомогенизации от взаимного расположения лопаток и насадки; на фиг. 5 - зависимость относительного времени гомогенизации от расстояния между лопатками и насадкой.

Устройство для перемешивания жидких сред содержит размещенные в корпусе 1 вращающийся вертикальный вал 2 и закрепленный па нем рабочий орган с лопатками 3, снаружи которых коаксиально установлена чашеобразная направляющая насадка 4 с центральным нижним отверстием 5. Лопатки 3 размещены в центральном нижнем отверстии 5 насадки 4 на расстоянии от его кромки, равном 0,02-0,03 диаметра D насадки, при этом кромка отверстия 5 делит

лопатки 3 по высоте в соответствии ъ,-

Б-6

, где В - высота лопатки; b - высота участка лопатки, расположенного ниже кромки отверстия 5.

Устройство работает следующим образом.

При вращении вала 2 с рабочим органом радиальный поток жидкости, формируемый лопатками 3, обтекает как выпуклую, так и вогнутую поверхность насадки 4. Со стороны первичного потока, формируемого участком b лопатки 3, находящимся ниже кромки отверстия 5 насадки 4, обращенного к перемешиваемой жидкости (обтекающего выпуклую поверхность насадки), за счет эффекта Коанда образуется область пониженного давления, в которую подсасывается перемешиваемая жидкая среда. Таким образом, между стенкой корпуса 1 и наружной выпуклой поверхностью насадки 4 жидкость приобретает направленное движение вверх.

Первичный поток, формируемый участком (В-Ь) лопатки 3, находящимся выше кромки отверстия 5 и направленным на вогнутую поверхность насадки 4, взаимодействуя с последней, также приобретает направленное движение вверх вдоль вогнутой поверхности.

Таким образом, в корпусе обеспечивается осевая циркуляция высокой интенсивности, что в значительной степени интенсифицирует процесс перемешивания. При этом скорость осевого потока настолько высока, что отпадает необходимость применения повышенной частоты вращения перемешивающего устройства.

Выполнение насадки неподвижной существенно упрощает изготовление перемепшваю- щего устройства в целом. При этом исключается необходимость балансировки насадки.

На фиг. 4 представлены экспериментальные данные по относительному времени гомогенизации для различных положений лопаток.

Из графика следует, что время гомогенизации минимально в диапазоне заявленных соотношений размеров. Вне указанных пределов время гомогенизации значительно

возрастает.

Время гомогенизации растет по мере увеличения расстояния между лопатками и кромкой отверстия насадки. На графике (фиг. 5) приведены данные по влиянию относительного расстояния между лопатками

и насадкой на относительное время гомогенизации.

Из приведенных данных следует, что но мере увеличения расстояния между лопатками и кромкой отверстия наблюдается рост времени гомогенизации, которое минимально в

диапазоне заявленных соотношении.

Формула изобретения

Устройство для перемешивания жидких сред, содержащее вращающийся вертикальный вал и закрепленный на нем рабочий орган с лопатками, снаружи которых коакси- альпо установлена чац еобразная направляющая насадка с центральным нижним отверс- тием, отличающееся тем, что, с целью ин- тенси,фикации процесса перемешивания, лопатки размещены в центральном нижнем отверстии насадки на расстоянии от его кромки, равном 0,02-0,03 диаметра насадки, при этом кромка отверстия делит лопат

ки по высоте в соотношении где В - высота лопатки; b - высота участка лопатки, расположен}1ого ниже кромки отверстия.

Фиг. 2

Фиг.З

b 2 B-b

ОМ0,08

Фиг. 5

0,1

0,12

O.W

А D

Изобретение относится к смесительным устройствам и позволяет интенсифицировать процесс перемешивания. Устройство содержит вращающийся вертикальный вал 2 и закрепленный на нем рабочий орган с лопатками 3, снаружи которых коаксиально установлена чашеобразная направляющая насадка 4 с центральным нижним отверстием 5. Лопатки 3 размещены в центральном нижнем отверстии 5 насадки 4 на расстоянии от его кромки, равном 0,02-0,03 диаметра насадки. При этом кромка отверстия 5 делит лопатки 3 по высоте в соотношении b/B - ,6-0,9/0,4-0,1, где В - высота лопатки, b - высота участка лопатки, расположенного ниже кромки отверстия. 5 ил. со о 4 00 О5 4;