Смеситель Советский патент 1990 года по МПК B01F7/00 

I

(21).4322972/23-26

(22)02.11.87

(46) 30.05.90. Бюл. N 20

(71)Научно-исследовательский институт магнитных носителей информации

(72)Г.И.Кусайко, Л.Ю.Иванова, С.М.Кузьмина, В.Л.Вальковский и Н.Л.Пирогов

(53)66.063(088.8)

(56)Штербачек 3. Перемешивание в химической промышленности, 1963,

с. 322-323.

(54)СМЕСИТЕЛЬ

(57)Изобретение относится к аппаратуре для химической промышленности,

в частности к аппаратуре для перемешивания, гомогенизации, диспергирования. Цель изобретения - повышение однородности получаемого продукта и снижение биения вала мешалки. Смеситель содержит корпус 1, на стенках которого укреплены отражательные п. регородки 2, вал 3 и мешалку Д. Отражательная перегородка 2 представляв собой гладкую вогнутую кривую, приче угол наклона прямой линии п, соединяющей концы проекции основания к оси корпуса, составляет 10- «С . При вращении мешалки 4 образуется циркуляционный контур, исключающий образование застойных зон и уменьшающий биение вала мешалки 4. 5 ил., 1 табл.

Ј

Изобретение относится к аппаратуре для химической промышленности, в частности к аппаратуре для перемешивания, гомогенизации, диспергирования. Цель изобретения - повышение однородности получаемого продукта и снижение биения вала мешалки. Смеситель содержит корпус 1, на стенках которого укреплены отражательные перегородки 2, вал 3 и мешалку 4. Отражательная перегородка 2 представляет собой гладкую вогнутую кривую, причем угол наклона прямой линии M, соединяющей концы проекции основания к оси корпуса, составляет 10 - 40°. При вращении мешалки 4 образуется циркуляционный контур, исключающий образование застойных зон и уменьшающий биение вала мешалки 4. 5 ил., 1 табл.

a-tr

(Л

ел

о&

N3 СЛ

О

Изобретение относится к аппаратуре для химической промышленности, в частности к аппаратуре для перемешивания, гомогенизации, диспергирования, и может быть также использовано в других отраслях промышленности, например нефтехимической, целлюлозно-бумажной, медицинской.

Цель изобретения - повышение одно- JQ эллипса или ветви параболы, а угол

наклона прямой т, соединяющей концы проекции основания на плоскость кас тельную к корпусу 1 в средней точке перегородки 2 к оси корпуса, состав ляет 10- 20°.

родности получаемого продукта и снижение биения вала мешалки.

На фиг, 1 изображен смеситель, общий вид; на фиг.2 - вариант выполнения отражательной перегородки в виде 1/4 части эллипса; на фиг. 3 - вариант выполнения отражательной перегородки в виде ветви параболы; на фиг.4 вариант выполнения отражательной перегородки в виде 1/4 части овала; на фиг. 5 - вариант выполнения отражательной перегородки в виде 1/2 части арки.

Смеситель содержит корпус 1, на стенках которого укреплены отража

вал 3 и мешалтельные перегородки 2 ку 4.

Форма отражательной перегородки 2 зависит от физико-механических свойств обрабатываемой среды и от частоты вращения мешалки 4. Каждая из отражательных перегородок 2 выполнена так, что проекция ее основания на плоскость касательную к корпусу 1 в средней точке А перегородки 2 представляет собой гладкую вогнутую кривую, причем более вогнутая поверхность ее расположена в верхней части корпуса 1 и направлена навстречу вращения мешалки 4, а угол наклона прямой ли- нии т, соединяющей концы проекции основания, к оси корпуса составляет 10- 40 . Форма перегородки X может быть

При вращении мешалки 4 объем обрабатываемой среды представляется двумя концентрическими зонами, соответствую щими восходящей и нисходящей ветвям циркуляционного контура, при этом в каждой зоне имеет место турбулентная диффузия. Обмен между зонами осуществ ляется не только вследствие циркуляции, но и за счет турбулентной диффу- зии через границу раздела зон. Зона нисходящей ветви циркуляционного контура в области полого цилиндра, ограниченного с одной стороны свободной торцовой поверхностью перегородки 2, а с другой - стенкой корпуса 1, разрезается гладкой вогнутой поверхностью перегородки на два потока. Одна

50

самой различной: в виде 1/4 части эллипса ветви параболы 1/4 части овала, д часть потока, дойдя до перегородки 2, 1/2 части арки. Более вогнутая поверх- плавно притормаживается и далее дви- ность отражательной перегородки расположена в верхней части корпуса. Величина вогнутости, количество отражательных перегородок 2, угол наклона прямой линии т, соединяющей концы проекции ее основания на плоскость, касательную к корпусу в средней точке А перегородки 2, по отношению к оси корпуса 1 выбираются по результатам анализа физической картины тече- отражательной перегородкой 2 зоны ния обрабатываемой среды, причем меньшая вогнутость и меньший угол принимаются для менее вязких сред (примержется в осевом направлении, вызывая при этом перед перегородкой 2 интенсивную турбулизацию. Другая часть потока, оказавшаяся за перегородкой 2, также движется в осевом направлении, но с меньшей скоростью, и характеризуется сильным уплотнением линий тока в верхней части и постепенным разрежением линий тока книзу. Деление

нисходящей ветви циркуляционного контура на два потока, движущихся в осевом направлении, исключает как обра

7256

но до 100 сПз) и при более высокой окружной скорости мешалки 4.

При вязкости среды до 1 ПО сПэ, окружной скорости мешалки равной 10,5 м/с и соотношении диаметра корпуса 1 к диаметру мешалки 4 равном 2,6, основание отражательной перегородки 2 выполняется в виде 1/4 части

эллипса или ветви параболы, а угол

5

наклона прямой т, соединяющей концы проекции основания на плоскость касательную к корпусу 1 в средней точке А перегородки 2 к оси корпуса, составляет 10- 20°.

При вязкости среды в пределах 100- 300 сПз, окружной скорости мешалки, равной 10,5 м/с, и соотношении диаметра корпуса 1 к диаметру мешалки 4, 0 равном 2,6, основание отражательной перегородки 2 целесообразно выполнить в виде 1/4 части овала или 1/2 части арки, а угол наклона прямой т, соединяющей концы проекции основания на плоскость касательную к корпусу в средней точке А перегородки 2, к оси корпуса составляет 20-40°.

При вращении мешалки 4 объем обрабатываемой среды представляется двумя концентрическими зонами, соответствующими восходящей и нисходящей ветвям циркуляционного контура, при этом в каждой зоне имеет место турбулентная диффузия. Обмен между зонами осуществляется не только вследствие циркуляции, но и за счет турбулентной диффу- зии через границу раздела зон. Зона нисходящей ветви циркуляционного контура в области полого цилиндра, ограниченного с одной стороны свободной торцовой поверхностью перегородки 2, а с другой - стенкой корпуса 1, разрезается гладкой вогнутой поверхностью перегородки на два потока. Одна

5

д часть потока, дойдя до перегородки 2, плавно притормаживается и далее дви-

часть потока, дойдя до перегородки 2, плавно притормаживается и далее дви-

жется в осевом направлении, вызывая при этом перед перегородкой 2 интенсивную турбулизацию. Другая часть потока, оказавшаяся за перегородкой 2, также движется в осевом направлении, но с меньшей скоростью, и характеризуется сильным уплотнением линий тока в верхней части и постепенным разрежением линий тока книзу. Деление

отражательной перегородкой 2 зоны

нисходящей ветви циркуляционного контура на два потока, движущихся в осевом направлении, исключает как обра51

зонание застойных зон, так и перепад давления до и после отражательной перегородки 2. Исключение застойных зон способствует достижению однородности получаемого продукта, а умгмь- шение перепада давления ослабляет биение вала мешалки 4. Изменение структуры поля скоростей зоны нисходящей веТВИ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО КОНТУра

повышает интенсивность перемешивания Повышению интенсивности перемешивани также способствует разность скорости обрабатываемой среды, поднимаемой пр работе мешалки 4 над вершиной отра- жательной перегородки 2 и скорости среды в области полого цилиндра, огрниченного с одной стороны торцовой поверхностью перегородки , я с другой - стенкой корпуса 1 .

Таким образом, предлагаемый смеситель с его отличительными признаками позволяет исключить образование застойных зон обрабатываемой среды, а следовательно, повысить однород- ность продукта, и снизить биение вала 3 мешалки 4 за счет уменьшения перепада давления.

Преимущества в использовании смесителя для жидкости перед известным, подтверждены сравнительными испытаниями, приведенными в таблице.

Зависимость биения валя и гранулометричг-ского состава капель нерастворимой жидкости от вязкости обрабатываемой среды, угла наклона и формы выполнение прр горолки

угол наклона прямой линии, соедикяюпеП концы проекции основания по отношению к смесителя.

В качестве обрабатываемой принята смесь взатг;о нера пт-и-пых жидкостей: водный растьор фотографической желатины (ОСТ 6-17-421-/51 вязкостью Ю,5П, 100, 15г:,ЬО и ЗПП.-Пз; дибутилфтал.чт (ГОСТ 210.2-67).

В качестве порс-руностно-активного вещества принят 4%-нмн водньгн раствор СВ-1П; (ту 6-14-935-73;.

Формула изобретения

Смеситель, содержащий корпус, вал с мешалкой и отражательные перегоро, Kir, отличающийся тем, что, с целью повышения однородности готового продукта и снижения биения вала, каждая из отражательных перегородок выполнена так, что проекция ее основания на плоскость, касательную к корпусу, в средней точке перегородки представляет гладкую вогнутуг кривую с участками различной кривизны, причем более вогнутая поверхность перегородки расположена в верхней части корпуса и направлена навстречу вращении мешалки, а угол наклона примой линии, соединяющей концы проекта основания к оси корпуса, составляет 10-40 .

оси корпуса

Фиг 3

й/г ч

fiue.J