Электрогидравлический смеситель Советский патент 1992 года по МПК B01F13/00 

Электрогидравлический смеситель предназначен для перемешивания преимущественно высоковязких растворов, эмульсий, суспензий и других смесей и может быть использован в техноло- гических процессах химических, фармацевтических и других производств.

Цель изобретения - повышение эффективности работы смесителя.

На фиг.1 изображен электрогидравлический смеситель, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиГоЗ - принципиальная электросхема J электрогидравлического смесителя.

Электрпгидравлический смеситель состоит из трубчатого корпуса 1, на внутренней поверхности которого равномерно закреплены пары диаметрально расположенных электродов 2, изогнутых по винтовой линии. От каждого электрода 2 через электроизолирующие пробки 3 имеются выводы к сети электропитания. Внутри трубчатого корпуса 1 по его концам, выполнены

кронштейн i 5 с подшипниками 6, например с полтинниками скольжения, в которых установлен вал 7 с ротором 8 и торцовыми крыльчатками 9, На установленном с возможность срободно- го вращения роторе 8 попарно диаметрально расположены лопасти-электроды 10, взанмодействуюпне с электродами 2 и то гнутые по винтовой линии. Лопасти-электроды 10 выполнены выпук- лпми в лобовой части и вогнутым в тыльной части. Лопасти-электроды 10 электрически соединены между собой и имеют вывод 11 через сверления в роторе 8 и вале 7 к контактному кольцу 12 и щетке 13 на конце вапа 7 Щетка 13 через электроизолирующую пробку 14 имеет вывод 15 к источнику электропитания„ Кронштейны 5 имгют сечение обтекаемого профнчя, Эпект- роды ,2 изогнуты по БИИГОР-I .I линии, соответствующей линии изшб.1 .о пастей-электродоп 10,

(Л

ел

СО 4 00

00

Число электродов 2 корпуса может ( быть произвольным, а число лопастей- электродов 10 на роторе не менее чем на одну Пару больше числа пар электродов 2 корпуса 1. Электроды 2 соединены электрически между собой и подключены к одному полюсу источника электропитанип, а лопасти-электроды 10 ротора соединены между собой и подключены через скользящий контакт кольца 12 и щетку 13 к противоположному полюсу источника электропитания.

Материалом корпуса смесителя мо- жет быть металлический сплав или прочные сорта полимеров, например фта рапласт и т.п. В случае выполнения корпуса из электроизоляционного материала отпадает необходимость выпол- нения электроизолирующих пробок 3 и 14.

Материалом ротора и крыльчаток может быть сплав или прочный сорт полимера, выбираемый по конкретному применению смесителя из соображений коррозионной стойкости в среде раст-1- вора

Материалом электродов корпуса и лопастей-электродов 10 ротора может быть металлический прододник, например, конструкционная сталь и др, материалом электропроводов является преимущественно медь или сплавы алюминия.

Смеситель работает следующим образом

По обоим концам трубчатого корпуса 1 смесителя присоединяются входной и выходной патрубки для подачи компонентов и отвода смеси„

При включении электропитания с помощью коммутационной аппаратуры на электроды 2 и лопасти-электроды 1.0 подводится электрическое напряже- ние заданной величины по конкретному применению смесителя в зависимости от электропроводности раствора. Так как раствор между, корпусом 1 и ротором 8 замыкает электрическую цепь источника опектропитания, то между электродами 2 и лопастями-электродами 10 протекают токи, плотности которых определяются в соответствии с их относительным расстоянием. Так как чис- ло пар лопасг си-электродов 10 ротора 8 превосходит число пар электродов 2 корпусе 1, то из всевозможных комбинаций пар разноименных электродов 2

и лоиастри-электродов 10 непременно две диаметрально противоположные пары окажутся на наименьшем расстоянии между электродами 2 и лопастями-элекродами 10 по сравнению с остальными. В этих двух диаметрально противоположных областях плотность тока окажется наибольшая, чЧо приведет к выделению в области наибольших тепловых мощностей, т.е. произойдет тепловой взрыв непременно в двух диаметрально противоположных областя относительно ротора 8. Лопасти-: электроды 10 вылопнены выпуклыми в лобовой части и вогнутыми в тыльно части, поэтому под действием давления в областях теплового взрыва возникает пара сил с моментом вращения по направлению выпуклостей лопастей-электродов 10 ротора 8.

После начала вращения ротора 8 две диаметрально противоположные пары электродов 2 и лопастей-электродов 10, очередных в направлении вращения ротора, сближаются на наименьшее расстояние между ними, приводя к экспоненциальному выделению тепловой мощности в областях раствора между этими электродами, т.е. создаются условия для очередного теплового взрыва в двух диаметрально про тпвоположных местах с образованием вращающего момента в прежнем направлении, т.е. поддерживается вращательное движение в течение времени осуществления электропитания.

Так как лопасти-электроды 10 изогнуты по винтовым линиям, то при вращении ротора 8 они смещают раствор вдоль корпуса 1, тем самым осуществляя подачу и отвод перемешиваемых компонент. Так как одновременно с ротором 8 на его валу 7 вращаются и крыльчатки 9, имеющие обтекаемые, например конические, формы, то они сообщают раствору радиальные скорости, в результате сложения которых с коаксиальными скоростями смещения раствора под действием лопастей- электродов 10 ротОра 8 образуются сложные винтовые траектории частиц компонент, что способствует тщательному перемешиванию их одновременно с перемещением от входа к выходу смесителя. При этом частицы компонент совершают также и тозврятно-поступа- тепьные движения относительно винтовой траектории, так как периодически

1 между электродами и яоиастями-элек

родами 10 возникают тепловые взрывы, сопровождающееся ударными волнами.

Так как практически вся энергия теплового взрыва в электролите преращается в энергию ударной волны, то этим обстоятельством обеспечивается повышение КПД смесителя за счет пре- дотвращения преобразования движений с помощью трансмиссии привода, как это имеет место по прототипу и в других аналогичных смесителях.

Так как в процессе работы смесите- ля осуществляется одновременное смешивание компонент и их смещение вдоль корпуса от входа к выходу смесителя, то этим обстоятельством обеспечивается повьпиение производительности сме- снтеля и улучшение качества смешивания компонент, что и является дости жением цели изобретения.

Эффективность электрогндравличес- кого смесителя определяется его раз- мерами, потребляемой мощностью, конк- ретными физико-механическими свойствами компонент раствора, эмульсии или суспензии.

мула изобретен и

1. Зпектрогидравлический смегитель содержащий корпус, на внутренней поверхности которого равномерно закреплены пары диаметрального расположенных электродов, взаимодействующих с изогнутыми по винтовой линии лопастями-электродами, попарно диаметрально расположенными на соосном корпусу роторе, отличающийся тем, что,с целью повышения эффективности работы, электроды, закрепленные на корпусе, выполнены изогнутыми по винтовой линии, соответствующей линии изгиба лопастей-электродов, выполненных выпуклыми в лобовой части и вогнутыми в тыльной части, а число пар лопастей-электродов составляет не менее чем на одну пару больше числа пар электродов на корпусе, при этом ротор установлен с возможностью спободиого вращения.

2. Смеситель по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что ротор снабжен размещенными на его торцах крыльчатками.

Изобретение относится к электро- гндравлическкм смесителям и позволяет повысить эффективность работы устройства „ Смеситель содержит корпус, на внутренней поверхности которого равномерно закреплены плры диаметрально расположенных изогнутых по винтовой линии электродов. На соосном корпусу роторе закреплены лопасти-электроды, изогнутые по винтовой линии, выполненные выпуклыми в лобовой части и вогнутыми в тыльной части. Число пар лопастей-мюктродов не менее чем на o,n,nv пару больше числа пар электродов на корпусе. Го гор установлен г возможностью свободного вращения. э.п. ф-лы,3 ил.

WZf zzzzz M

А

8

/

(pua.i

3 Л-Л

ригЈ

фиг.З