Вискозиметр Советский патент 1990 года по МПК G01N11/14 

Изобретение относится к технике определения реологических характеристик волокнистых суспензий путем измерения их вязкости при сдвиге и может быть использовано в целлюлозно- бумажной промышленности для лабораторных исследований и заводских испытаний бумажных масс.

Целью изобретения является увеличение точности измерения вязкости и обеспечение возможности работы на длинноволокнистых суспензиях.

Благодаря конструкции дискового вискозиметра исключается влияние центробежной силы в патрубке для подачи волокнистой суспензии, обеспечивается увеличение однородностей исследуемой суспензии за счет одновременного диспергирования и закручивания потока по винтовой линии, что приводит к повышению точности измерения вязкости и обеспечивает возможность работы на длинноволокнистых суспензиях.

На чертеже представлена схема вискозиметра.

Вискозиметр содержит патрубок 1 для подачи волокнистой суспензии, установленный на неподвижном верхнем диске 2. Мешалка 3 установлена соос- но с патрубком 1 на валу 4, который проходит внутри полой оси 5 нижнего вращающегося диска 6. Диски 2 и 6 разделены зазором. Верхний неподвижный диск 2 выполнен наборным из колец, которые с помощью кронштейнов 7 сЬиксируются на патрубке 1. Мешалка 3 имеет лопасти, выполненные в виде радиальных лопаток 8, на которых крепятся изогнутые по винтовой линии ленты 9. Мешалка 3 размещена в зазоре вискозиметра так, что ее ленЈл

4ь

4ь СО СО

ты 9 входят в патрубок 1 для подачи волокнистой суспензии.. Вискозиметр содержит также датчик 10 усилия сдвига.

Вискозиметр работает следующим образом.

Исходную волокнистую суспензию подают непрерывно насосом через неподвижный патрубок 1 на лопасти мешалки 3, расположенные внутри патрубка 1 и представляющие собой ленты 9, изогнутые по винтовой линии. Поскольку длинноволокнистая суспензия подается через неподвижный патрубок 1 и центробежная сила (если бы патрубок вращался) в этом случае отсутствует, то поток суспензии представляет собой стержень, который равномерно заполняет все пространство па- трубка 1 вплоть до лопаток 8 мешалки 3. Суспензия захватывается лентами 9, которые придают ей движение по винтовой линии. Лопасти в виде лент дают хорошую диспергацию суспензии благодаря тому, что поток циркулирует вокруг лент, т.е. любой элементарный объем суспензии циркулирует вокруг каждой из лент, одновременно и последовательно подвергаясь ударному воздействию каждой из них. Изогнутость лент по винтовой линии обеспечивает быстрое осевое (по вертикалной оси вискозиметра) продвижение потока к радиальным лопаткам 8, При этом суспензия не отжимается к стенкам вискозиметра за счет того, что осевая составляющая скорости больше радиальной ее составляющей и центробежная сила имеет небольшую величину.

Закрученный лентами 9 поток суспензии, двигаясь вокруг и внутри лент, направляется ими к вертикально оси вискозиметра и одновременно диспергируется, а затем достигает лопаток 8. Благодаря закрученности поток поступает на радиальные лопатки 8 плавно, без отрывных течений. Это спсобствует тому, что в нем не возни- кают какие-либо неоднородности и локальные изменения концентрации. Радиальные лопатки 8 дополнительно диспергируют длинноволокнистую суспензи и направляют ее в зазор вискозиметра Таким образом, суспензия проходит как-бы две ступени диспергирования, прежде чем попадет в зазор вискози

0

5

5

0 50$

30

35

40

45

метра. При движении по зазору в диспергированной, а следовательно, и однородной по концентрации длинно- I волокнистой суспензии за счет вращения нижнего диска 6 осуществляется сдвиговое течение по ширине зазора. Величина усилия сдвига Фиксируется соответствующим каждому кольцу датчиком 10 усилия сдвига. Поскольку обеспечивается однородность длинноволокнистой суспензии за счет подачи ее через неподвижный патрубок 1 и геометрии лопастей мешалки 3, то при работе вискозиметра исключается застопоривание мешалки, а это повышает точность измеряемых усилий сдвига и обеспечивает возможность работы на длинноволокнистых суспензиях.

Таким образом, обеспечение возможности определения реологических характеристик как длинно-, так и корот- коволокнистых суспензий в широком диапазоне концентраций позволяет рассчитывать оптимальные параметры и режимы работы оборудования, работающего на волокнист.ых суспензиях высокой концентрации (свыше 2%)э и контролировать состояние структуры волокнистой суспензии при ее движении в каналах рабочих органов машин и аппаратов целлюлозно-бумажного производства.

Формула изобретения

Вискозиметр, состоящий из двух дисков, расположенных с регулируемым зазором концентрично друг другу, патрубка для подачи исследуемого материала в зазор между дисками, мешалки, установленной соосно с патрубком, при этом один из дисков установлен неподвижно и связан с датчиками усилий, а другой - с возможностью вращения, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерения вязкости и обеспечения возможности работы на длинноволокнистых суспензиях, патрубок для подачи исследуемого материала установлен на неподвижном диске, а лопасти мешалки выполнены в виде радиальных лопаток с закрепленными на них изогнутыми по винтовой линии лентами, при этом последние размещены в полости патрубка„

Изобретение относится к технике определения реологических характеристик волокнистых суспензий путем измерения их вязкости при сдвиге. Цель изобретения - повышение точности измерения вязкости и обеспечение возможности работы на длинноволокнистых суспензиях. Новым в вискозиметре является то, что патрубок для подачи волокнистой суспензии установлен на неподвижном диске и выполнение лопастей мешалки в виде радиальных лопаток с размещенными на них изогнутыми по винтовой линии лентами. 1 ил.