Реактор Советский патент 1989 года по МПК B01F5/16 

Изобретение относится к химическому машиностроению и может быть использовано в химической, пищевой, микробиологической, угольной и других отраслях промьшшенности.

Целью изобретения является снижение энергозатрат и улучшение качества готового продукта за счет повы- щения эффективности перемещивания.

На фиг. I изображен реактор, общий вид; на фиг. 2 - мешалка; вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

На корпусе 1 реактора установлены патрубки ввода реагентов 2 и 3 и вьшо- да готового продукта 4. Центральный вал 5 соединен с двигателем 6, на валу 5 закреплена открытая турбинная мешалка 7, включающая диск 8 и радиальные лопасти 9. Диск снабжен кри- волинейными лопатками 10, соединяющими вал 5 с лопастями 9 и имеющими отверстия 11 на периферии и отверстия 12 в средней части лопатки, а также радиальными направляющими пластинами 13, размещенными за лопатками напротив отверстий 11, и криволинейными нагнетательными выпуклыми пластинами 14, размещенны- , ми за пластинами 13. В направляющих пластинах 13 имеются отверстия 15, расположенные в средней части плас- ткк. Отверстия криволинейных лопа

CD 4

;о ел ел

314

ток снабжены прикрепленными к их наружному краю козырьками 16.

Установка нагнетательных пластин за радиальными направляющими пласти- нами позволяет создать струю жидкости, которая направлена в сторону л опасти и сталкивается со струей, образованной радиальной направляющей пластиной. В результате столкно- вения струй область за пластиной становится непрерывно заполняемой подводимой жидкостью, причем часть жидкости движется в сторону тыльной стороны лопасти и ударяется о нее, Кроме того в больщей части области за лопастью повышается давление, все это приводит к тому, что перепад давления на лобовой и тыльной стороне лопасти уменьшается и, следовательно сопротивление форме также уменьшается, что приводит к снижению энергозатрат на перемешивание. Наличие нагнетательных направляющих увеличивает интенсивность циркуляционных течений и, следовательно, большая часть жидкости в единицу времени проходит через область мешалки и подвергается интенсивному перемешиванию. Кроме того, интенсификация циркуляционных течений резко уменьшает размеры застойных и малоэффективных областей, В результате столкновений струй происходит дополнительное интенсивное перемешивание, перемешанные реагенты затем сталкиваются с вихрями, образуемыми лопастями, и дополнительно подвергаются перемешиванию. В результате выравнивания давления по обеим сторонам лопасти вероятность больших и резких изменений скорости жидкости уменьшается и, следовательно, снижается нагрев жидкости из-за трения слоев, кроме того, увеличение интенсивности циркуляции приводит к тому, что в зону перемешивания подается больший объем жидкости, которая охлаждает области локальных нагревов Вьтолнение отверстий в средней части

ток позволяет увеличить насосный эффект, так как выпуклые лопатки больше нагнетают жидкости с центра к периферии, чем вогнутые.

Реактор работает следующим образом .

Жидкие реагенты загружаются в реактор через патрубки 2 и 3, приводится во вращение вал 5 с мешалкой 7 с помощью двигателя 6. В аппарате возникает интенсивное циркуляционное течение. Жидкость движется вдоль оси лопастей, попадает на диск 8 и движется вдоль лопаток 10, попадает На лопасти 9, которые отбрасьшают жидкость к боковым стенкам, далее жидкость движется вдоль боковой стенки, разворачивается и снова вдоль оси реактора движется к мешалке, образуя интенсивное циркуляционное течение, при этом наличие лопаток 10 увеличивает расход циркуляционного течения. Часть потока, движущегося вдоль лопаток, проходит через отверстия 11 и 2 и движется вдоль направляющих пластин 13 и попадает в область за лопатками, где данный поток жидкости разрушает замкнутые циркуляционные образования, при этом повьш1ается давление. Нагнетательные криволинейные пластины 14 захватывают жидкость и нагнетают в виду струи в область за лопастью 9, при этом происходит столкновение струй. Гидродинамическое сопротивление ло- пасти еще более снижается, а интенсивность циркуляционного течения дополнительно увеличивается. Жидкость через отверстия 11 попадает в зону столкновения струй и увеличивает массу сталкивающихся струй. Установка козьфьков 16 с лобовой стороны позволяет увеличить интенсивность струй.

В результате, в предлагаемом реакторе энергозатраты снижаются на 7-15%, качество готового продукта повьш1ается за счет повышения интен

Изобретение относится к химическому машиностроению и может быть использовано в химической, пищевой, микробиологической, угольной и других отраслях промышленности. Целью изобретения является снижение энергозатрат и улучшение качества готового продукта за счет повышения эффективности перемешивания. Реактор содержит корпус с патрубками ввода реагентов и вывода готового продукта, центральный вал с открытой турбинной мешалкой, включающей диск и радиальные лопасти. Диск снабжен криволинейными лопатками, имеющими отверстия на периферии и радиальные направляющие пластины. Мешалка снабжена криволинейными выпуклыми нагнетательными пластинами, размещенными за радиальными пластинами, а в средних частях криволинейных лопаток и радиальных пластин имеются отверстия. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

криволинейных лопаток и средней части50 сивности циркуляционного течения.

радиальных направляющих позволяет подавать часть жидкости в зазоры между криволинейными лопатками и радиальными направляющими пластинами, а также между радиальными направляющими 55 пластинами и нагнетательными пластинами и увеличить скорости струй. Установка вьтуклых криволинейных лопаЗа счет снижения нагрева среды в зоне перемешивания удается достичь оптимальной температуры во всем реакторе без зон локального перегрева. Кроме того, в случае каталитических процессов мешалка не создает больших сдвиговых напряжений и в меньшей степени истирает катализатор.

Формула изобретения

f

7 W

лх

диск дополнительно снабжен выпуклыми криволинейными нагнетательными пластинами, установленными за радиальными направляющими пластинами, а криволинейные лопатки вьтолнены выпуклыми.

3 Реактор по пп. I и 2, отличающийся тем, что отверстия криволинейньгх лопаток снабжены прикрепленными к их наружному краю козырьками.

ю 3

z

V

:

фигЛ

Редактор И. Горная

Составитель Н, Федорова

Техред А.Кравчук Корректор и. Муска

Заказ 4147/4

Тираж 547

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Произво,цстренно-пол 1графическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг.З

Подписное