Аппарат для перемешивания жидких сред Советский патент 1992 года по МПК B01F7/16 

Изобретение относится к конструкциям аппаратов с перемешивающим устройством, предназначенных для осуществления различных технологических процессов, где требуется интенсивное перемешивание жидких сред без образования воронки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является аппарат для перемешивания жидкости, взятый в качестве прототипа, который содержит корпус с приводным валом и мешалкой при этом корпус снабжен установленным соосно под мешалкой стаканом с отверстиями в днище, сообщающим полость стакана посредством обрабатываемого клапана или дифференциального реле давления с газовым пространством аппарата. Эксплуатация таких промышленных аппаратов средней и большой вместимости показывает, что над стаканом не создается необходимое и достаточное понижение давления, чтобы препятствовать опусканию уровня жидкости в центральной части аппарата, что приводит к образованию при перемешивании воронки. Притом, чем больше частота вращения, тем больше глубина воронки, иногда доходящая до ступицы мешалки.

Целью изобретения является интенсификация процесса перемешивания за счет исключения застойных зон на внутренней поверхности корпуса, устранения воронки, образующейся при перемешивании.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате для перемешивания корпус выполнен в виде нижнего и верхнего усеченных конусоидов, соединенных между собой меньшими диаметрами, при этом соотношение высот указанных конусоидов составляет 3:1 и угол при вершине нижнего конусоида равен 17-22°.

2

х|

Ы ON

При этом движение жидких сред осуществляется без увеличения гидравлического сопротивления аппарата.

На чертеже показана принципиальная конструктивная схема аппарата для перемешивания жидких сред.

Аппарат содержит нижний усеченный конусоид 1 с нижним эллиптическим днищем, верхний усеченный конусоид 2, съемную эллиптическую крышку 3, теплообменную рубашку 4, вал 5 с лопастной мешалкой 6, установленный соосно корпусу, патрубки для ввода реагентов 7 и выхода готового продукта 8.

Аппарат работает следующим образом.

Исходное сырье непрерывно или периодически подается в аппарат через патрубок 7 и отводится через патрубок 8. При рр ащении вала 5 лопастная мешалка 6 обес- ечивает турбулизацию обрабатываемой реды, В нижнем усеченном конусоиде в результате уменьшающегося по высоте диаметра создаются условия подобные тем, которые имеют место в аппаратах для перемешивания с отражательными перегород- ками, а именно происходит выравнивание по величине трех составляющих скорости (радиальной, осевой и окружной), но не за счет дополнительного гидравлического сопротивления вносимого в аппарат отража- тельными перегородками, а путем изменения диаметра корпуса аппарата по его высоте. В верхнем перевернутом усеченной конусоиде из-за диффузионного эффекта указанные скорости снижаются равномерно, и поэтому составляющие давления растут одинаково, что приводит к по- явлению противодействующих сил, препятствующих образованию воронки в этой части аппарата. Таким образом, в ши-

роком диапазоне изменения частоты вращения мешалки представляется возможным избежать образования воронки без применения системы отражательных перегородок, заменив цилиндрический корпус аппарата двумя усеченными конусоидами, соединенными между собой меньшими диаметрами. Соотношение высот нижнего и верхнего конусоидов 3:1 и выбор угла конусности 17-22° обоснованы результатами экспериментальных исследований на модели аппарата для перемешивания жидких сред вместимостью 0,063 м3, приведенными в таблице. Необходимо отметить, что визуальные наблюдения характера движения жидкости в предлагаемом техническом решении показали отсутствие центральной воронки при перемешивании жидкости.

Приведенные результаты показывают, что аппарат по предлагаемому техническому решению обеспечивает интенсивное перемешиваниеприменьшемгидравлическом сопротивлении.

Формула изобретения

Аппарат для перемешивания жидких сред, содержащий вертикальный корпус с технологическими патрубками, и вал с мешалкой, размещенные соосно корпусу, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса перемешивания за счет исключения застойных зон на внутренней поверхности корпуса и устранения воронки, образующейся при перемешивании, корпус выполнен в виде нижнего и верхнего усеченных конусоидов, соединенных между собой меньшими основаниями, при этом соотношение высот конусоидов составляет соответственно 3:1, а угол при вершине нижнего конусоида равен 17-22°.

Использование: для осуществления различных технологических процессов, где требуется интенсивное перемешивание жидких сред без образования воронки. Сущность изобретения: аппарат содержит цилиндрический корпус с рубашкой, верхнее отъемное днище, перемешивающее устройство в виде вала с мешалкой и технологические патрубки. Корпус его выполнен в виде нижнего и верхнего усеченных конусоидов, соединенных между собой меньшими диаметрами, при этом соотношение высот указанных конусоидов составляет 3:1 и угол при вершине нижнего конусоида равен 17-22°. 1 табл,. 1 ил.