Перемешивающее устройство Советский патент 1991 года по МПК B01F7/16 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для перемешивания вязких жидкостей, и может найти широкое применение, например, в металлургии.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства, удобства эксплуатации.

На фиг.1 изображено перемешивающее устройство, продольный разрез; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - вариант выполнения со спиралевидными пластинами; на фиг.4 - то же, с пластинами с профилем ломаной линии; на фиг.5 - пластины с двусторонним расположением элементов.

Устройство содержит вал 1, U-образную мешалку 2, закрепленную горизонтальной частью 3 на валу, а также пластину 4, закрепленную торцами на вертикальных частях 5 мешалки, изогнутую в сторону, противоположную вращению мешалки,и имеющую отверстия 6 в выпуклых частях (пластин 4 может быть несколько). Пластина 4 снабжена расположенными вокруг отверстий 6 направляющими элементами 7, выполненными из двух вогнутых пластин 8,

соединенных между собой с образованием острой кромки 9, направленной по ходу вращения мешалки. Пластины 8 направляющего элемента 10 могут быть выполнены дугообразными с боковыми острыми кромками 11, направленными по ходу вращения мешал ки(фиг.2), спиралевидными 12 (фиг.З), или имеющими в поперечном сечении ломаную линию 13 (фиг.4). Направляющие элементы 7 могут быть расположены с обеих сторон пластины (фиг.5). В центральной части пластины 4 мешалки выполнены отверстия 14, при этом пластина снабжена направляющими лопатками 15, установленными у этих отверстий. Мешалка 2 снабжена закрепленными на ее вертикальных частях 5 дополнительными пластинами 16с острыми пилообразными боковыми кромками 17. С целью удобства эксплуатации изогнутая пластина 4 закреплена торцами на вертикальных частях 5 мешалки 2 посредством хомутов 18, между которыми размещены дополнительные пластины 16. Направляющие элементы могут быть снабжены перекрывающими их сетчатыми элементами 19.

сл

с

а ел о ю со о

Перемешивающее устройство работает следующим образом,

При вращении вала 1 U-образная мешалка 2 осуществляет перемешивание компонентов. Пластина 4 с отверстиями 6 активно участвует в перемешивании. Направляющие элементы 7 осуществляют организацию вихревого движения через отверстия 6. Участки пластины 4, расположенные вблизи оси, активно формируют потоки компонентов, направленные по изгибу пластины в сторону направляющих элементов 7, расположенных перед ними. По обе стороны пластины 4 с двусторонним расположением элементов 7 образуются потоки жидкости, в верхней части пластины входящие, в нижней - выходящие, при этом смесь турбулизуется в зоне отверстий 6.

Высокотурбулизированный поток через отверстия 6, выполненные в пластинах 4, поступает в зону смешивания за пластиной, где турбулизирует основную массу перемешиваемых компонентов. На периферийных участках перемешивающего устройства жидкость турбулизируют дополнительные пластины 16, прорези в пластинах работают аналогично отверстиям. Аналогично работают дополнительные лопатки 15 с отверстиями 14, расположенные в центральной зоне пластин.

Выполнение пластин 8 дугообразными обусловлено следующими причинами. Дуга обеспечивает уменьшение резкого натека- ния потока жидкости примерно на половину отверстия ввиду плавности переходов, увеличивает протяженность траекторий самых высокоэнергетических слоев жидкости и обеспечивает более равномерный ввод жидкости в отверстие и ее более равномерное движение. Заостренные кромки, направленные в сторону вращения мешалки, снижают потери на удар, обеспечивают безударный вход потока на лопатки. Выполнение лопаток дугообразными с профилем из дуг разных радиусов ввиду плавности переходов снижает гидравлическое сопротивление, особенно в малоразмерных перемешивающих устройствах.

Выполнение пластин спиралевидными имеет следующие преимущества. Спираль обеспечивает уменьшение резкого натека- ния потока на отверстие ввиду плавности переходов самой спирали. Спираль по сравнению, например, с незамкнутым кольцом уменьшает циркуляционное течение на периферии и тем самым уменьшает запирание прохода жидкости самим потоком. Поток жидкости в незамкнутом кольце запирает на периферии проход жидкости ввиду кольцевого ее движения, Спираль увеличивает протяженность траекторий, самых высоких энергетических слоев жидкости и тем самым обеспечивает равномерный ввод жидкости в отверстие и ее равномерное

движение и интенсивное перемешивание вокруг отверстия. Пластины с поперечным сечением в виде ломаной линии интенсифицируют процесс перемешивания. Сетчатые элементы 19 активно формируют потоки из0 лишней жидкости, поступающей в направляющие элементы, и потоки жидкости над элементами путем создания вихревого течения над ними и дробления жидкости. Вокруг элементов формируются организо5 ванные вихревые потоки жидкости, сформированные за счет наружной решетки элементов. На периферийном участке мешалки жидкость дополнительно турбулизи- руется пружинами 20, а в центральной части

0 вала пружинами 21.

Формула изобретения

1.Перемешивающее устройство, содержащее вал, U-образную мешалку, закрепленную горизонтальной частью на валу, и

5 пластину, закрепленную торцами на вертикальных частях мешалки, изогнутую в сторону, противоположную вращению мешалки-и имеющую отверстия в выпуклых частях, отличающееся тем, что, с

0 целью повышения эффективности работы, пластина снабжена расположенными вокруг отверстий направляющими элементами, выполненными из двух вогнутых пластин, соединенных между собой с образованием

5 острой кромки, направленной по ходу вращения мешалки.

2.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что пластины направляющего эле1 мента выполнены дугообразными с профи0 лем. образованным дугами разных радиусов, и с боковыми острыми кромками, направленными по ходу вращения мешалки.

3.Устройство по пп.1 и2,отличаю- 5 щ е е с я тем, что направляющие элементы

расположены с обеих сторон пластины.

4.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что пластины направляющего элемента выполнены спиралевидными.

0 5. Устройство по пп. 1-4, отличающееся тем, что в центральной части пластины мешалки выполнены отверстия, при этом пластина снабжена направляющими лопатками, установленными у этих отверстий.

5 6. Устройство по п,5, отличающ е.е- ся тем, что мешалка снабжена закрепленными на ее вертикальных частях дополнительными пластинами с острыми пилообразными боковыми кромками.

7. Устройство по пп. 1-6, отличающееся тем, что, с целью удобства эксплуатации, изогнутая пластина закреплена торцами на вертикальных частях мешалки посредством хомутов, между которыми размещены дополнительные пластины.

8.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что пластины имеют в поперечном сечении ломаную линию.

9.Устройство по пп.1 и 8, отличающее с я тем, что направляющие элементы снабжены перекрывающими их сетчатыми элементами.

Изобретение относится к перемешивающим устройствам и позволяет повысить эффективность его работы. Устройство содержит вал 1, U-образную мешалку 2, закрепленную горизонтальной частью 3 на валу, и пластину 4 с отверстиями 6, закрепленную торцами на вертикальных частях 5 мешалки и изогнутую против вращения мешалки. Пластина 4 снабжена расположенными вокруг отверстий 6 направляющими элементами 7, выполненными из двух вогнутых пластин, соединенных между собой с образованием острой кромки, направленной по ходу вращения мешалки. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Aj

5

я

А А

ф

20

Ю

Фиг.

Фиг.Ч

16