Смеситель Советский патент 1991 года по МПК B01F5/06 

Изобретение относится к устройствам для смешивания жидкостей и может быть использовано для приготовления многокомпонентных композиций, например, при получении пенопластовых материалов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является смеситель, содержащий корпус со свободной центральной проточной частью и неподвижно установленных внутри его в осевом направлении последовательно чередующихся правосторонних и левосторонних спиральных элементов, прилегающих к внутренним стенками корпуса. Перемешивание осуществляется за счет кинетической энергии потока смешиваемых компонентов.

Недостаток смесителя в том, что не обеспечивается достаточно эффективное

смешивание компонентов в смесителе, что снижает качество целевого продукта.

Цель изобретения - повышение эффективности смешивания и качества целевого продукта

Поставленная цель достигается известным смесителем, содержащим корпус со сзободной центральной проточной частью и неподвижно установленные внутри его в осевом направлении последовательно чередующихся правосторонних и левосторонних спиральных элементов, прилегающих к внутренним стенкам корпуса, в котором по оси спиральных элементов расположен стержень переменного сечения, причем минимальные сечения стержня совпадают с местами изменения направления ротации спиралоных элементов

ti-miifr

О

ю ю сл

ON

о

В известном смесителе со свободной центральной проточной частью образуется осевой ламинарный поток компонентов, не способствующий их эффективному смешиванию. В заявленном смесителе стержень, расположенный по оси спиральных элементов в проточной части исключает образова- ние осевого ламинарного потока компонентов. В местах совпадения минимальных сечений стержня с местами изменения направления ротации спиральных элементов образуются промежуточные смесительные камеры, где происходит интенсификация турбулизации потока за счет резкого изменения скорости и направления ротации потока, что и обуславливает эффективное перемешивание компонентов.

Кинетика процесса смешивания как известного, так и предлагаемого смесителя исследовалась путем изучения траектории движения подкрашенных компонентов че- рез прозрачный корпус смесителя.

На чертеже изображен смеситель, разрез.

Смеситель состоит из корпуса 1, правосторонних 2 и левосторонних 3 спиральных элементе, установленных попеременно в проточну;о часть корпуса 1 и стержня 4 переменного сечения, расположенного по оси спиральных элементов 2 и 3. Минимальные сечения стержня А расположены в местах изменения направления ротации спиральных элементов. Для подвода смешиваемых компонентов а корпусе 1 имеются канзпы 5 и 6. Выходное сопло выполнено в виде съемной насадки 7,

Смеситель работает следующим образом.

компоненты композиции одновременно насосами по линлчм подвода через каналы 5 и 6 подаются в проточную часть смесителя и проходя через смеси- -тельные элементы перемешиваются. Стержень 4 может бьпъ выполнен цельным или составным так же, как и спиральные элементы 2 и 3. Форма выемок стержня 4, образующих минимальные его сечения, может иметь различную конфигурацию. Корпус смесителя, спиральные элементы и стержень выполняются из любых конструкционных материалов, например из металла, стекла, пластмассы.

Для получения пенопластов тапа Рипор из двухкомпонентной системы был изготовлен опытный образец смесителя, содержащий цилиндрический корпус с проточной частью диаметром 6 мм и длиной 300мм, внутри которого расположена спираль, псшравлеяие навинки которой меняется через каждые 19 мм. Каждый право- и левосторонний элемент выполнен с шагом 3 мм из проволоки диаметром 11 мм. По оси спирали расположен стержень диаметром 4 мм,

имеющий через каждые 19 мм конусообразные выемки шириной 10 мм до минимального сечения 1 мм. Расположение стержня обеспечивает совпадение минимальных сечений стержня с местами изменения направления на вивки спирали, Корпус смесителя заканчивается съемной насадкой с соплом диаметром 2 мм. Смеситель использован для проведения экспериментальных работ. Параллельно проводились

испытания известного смесителя аналогичных размеров.

У пенопласта, полученного способом заливки, определяют объемное содержание закрытых пор, которое является одним из

основных показателей качества пенопласта типа Рипор и должно быть не менее 80%.

Также определяют коэффициент неоднородности смешивания Кн, который находится в обратной зависимости от степени

смешивания. В конкретном случае Кн определяют как неоднородность распределения соотношения компонентов в пробах смеси, взятых по сечению струи методом ее разделения. При определении Кн в качестве комлонентов используют моделирующие их жидкости.

Результаты испытаний представлены в таблице.

Из полученных результатов можно заключить что Кн в предлагаемом смесителе ниже в 3,3 раза, чем в известном, чем обеспечивается получение пенопласта с объемным содержанием закрытых пор в 7,5 раза больше, чем у известного.

Таким образом, введенный отличительный признак в совокупности с известными обеспечил повышение качества целевого продукта за счет улучшения качества смешивания компонентов композиции.

Формула изобретения

Смеситель для жидкостей, содержащий проточный корпус и неподвижно установленные в нем последовательно чередующиеся

спиральные элементы с противоположной навивкой, прилегающие к стенкам корпуса, отличающийся тем, что. с целью повышения эффективности смешения и качества продукта, смеситель снабжен стержнем

переменного сечения, расположенным по оси спиральных элементов, при этом минимальные сечения стержня совпадают с местами изменения направления навивки спиральных элер евтов.

Изобретение относится к устройствам для смешения жидкостей и может быть ис- пользованодля приготовления многокомпонентных композиций в различных отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение эффективности смешевания и качества продукта. Смеситель состоит из проточного корпуса, в который подаются смешиваемые жидкости. К внутренним стенкам корпуса прилегают неподвижные последовательно чередующиеся спиральные элементы с противоположной навивкой. По оси спиральных элементов расположен стержень переменного сечения Минимальные сечения стержня совпадают с местами изменения направления навивки спиральных элементов 1 ил сл