Устройство для перемешивания Советский патент 1993 года по МПК B01F5/12 

Изобретение относится к области пол- учеНия однородных систем на основе рас- сла вающихся жидких компонентов и может быть использовано в химической промышленности для интенсификации тех- нол гических процессов; на фармацевтически заводах для ускорения процессов получения мазей, паст и распределения ле- кар твенных препаратов в многокомпонен- тнЦх жидких составах; на заводах лакфкрасочной промышленности для ускорения процессов растворения трудносме- ши ающихся жидких компонентов, получения устойчивых водных эмульсий; в лесохимических производствах для и-звле- чен|1я целевых продуктов из смолки; на предприятиях пищевых отраслей промыш- ленйости для ускоренного растворения пищевых компонентов в воде, получения однородных многокомпонентных жидких пиЩевых продуктов; в строительном производстве для приготовления водных битумных и латексных эмульсий и в технологии друЫх продуктов, где существует необходимость в перемешивании, образовании суспензий, проведении химических реакций в жидких средах, гомогенизации больших объемов жидкости, получения маловязкйх эмульсий.

Известно устройство, содержащее диффузор, в котором установлена пропеллерная мешалка.

Недостатком этого устройства является то, что при работе сравнительно невелика доля вертикальных потоков жидкости, ускоряющих процесс перемешивания; имеет место образование конуса или воронки и засасывание газа в перемешиваемую жидкость, что вызывает нарушение технологического процесса (изменение химического состава, образование пены или вспенива- ние продукта при передавливании в сосуд с меньшим давлением).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, в котором верхнее отверстие также находится под уровнем жидкости.

Недостатком данного устройства является наличие всасывающего отверстия в верхней торцевой части диффузора, зто выСО

с

VI ю ю VJ

СА)

зывает деформацию зеркала жидкости и засасывание газа в перемешиваемую жидкую среду, что снижает степень заполнения аппарата и его производительность.

Недостатком устройства является невысокая производительность за счет конструкции этого устройства. . Цель изобретения повышение производительности путем увеличения степени наполнения аппарата за счет предотвращения образования пены и деформации зеркала жидкости.

Цель достигается за счёт того, что устройство для перемешивания преимущественно расслаивающихся жидкостей размещено в аппарате. Этот аппарат снабжен пропеллерной мешалкой, которая расположена в диффузоре, состоящем из цилиндрических секций с всасывающими отверстиями, смещенными по вертикали, и нагнетательными отверстиями, причем диффузор устройства снабжен крышкой, а верхнее всасывающее отверстие размещено в стенке диффузора.

В предлагаемом устройстве нагнетательные, отверстия цилиндрических секций расположены на одном уровне.

Положительный эффект достигается совокупностью всех признаков, но причиной достижения цели (повышение производительности путем увеличения степени наполнения аппарата за счет предотвращения образования пены и деформации зеркала жидкости) является отсутствие осевого всасывающего потока, предотвращаемого установленной верхней крышкой, наличие всасывающих отверстий в стенке диффузора, а также нагнетательных отверстий, расположенных на одном уровне, в зоне рабочего органа перемешивающего механизма.

На фиг.1 представлен общий вид устройства; на фиг.2 - вертикальный разрез устройства; на фиг.З - вертикальный разрез устройства с всасыванием жидкости с большей плотностью в центральную осевую секцию; на фиг.4 -устройство для трех- компонентной расслаивающейся системы.

Устройство состоит из электродвигателя 1, соединенного с валом пропеллерной мешалки 2 с помощью муфты 3 и стойки А электродвигателя 1, установленной на аппарат 5. Внутри аппарата 5 установлен диффузор 6 с крышкой 16, выполненный в виде осевых цилиндрических секций 7. 8. Секция 7 отделена от секции 8 перегородкой 9, представляющей собой сочетание цилиндра и конуса. В секции 7 расположены всасывающие отверстия 10, в секции 8 - всасыва ющие отверстия 11. В нижней части секции 8 расположены нагнетающие отверстия 12 секции 7, и на одном уровне расположены

нагнетающие отверстия 13 секции 8. Пропеллерная мешалка размещена ниже уровня выходных отверстий 12 и 13, конец вала 2 закреплен в подпятнике 15, выполненном в виде планок, установленных под углом

120° ребром к потоку жидкости.

На фиг.З изображено устройство, по- зволяющее производить всасывание жидкости с большей плотностью в центральную осевую секцию 7.

в этом случае, если имеется необходимость в перемешивании систем, состоящих более чём из двух расслаивающихся компонентов, предложена конструкция, изображенная на фиг.4, где предусмотрена

дополнительная цилиндрическая секция, содержащая перечисленные элементы.

Устройство для перемешивания преимущественно расслаивающихся жидкостей работает следующим образом.

Устройство в сборе устанавливается и закрепляется на крышке аппарата 5,

Включением электродвигателя 1 приводится во вращение вал 2 с закрепленной пропеллерной мешалкой 14. Расположение

лопастей мешалки 14 и направление вращения вала 2 выбирают таким образом, чтобы обеспечить движение потока жидкости сверху вниз аппарата 5. Вращаясь, пропеллерная мешалка 14 создает насосный эффект, а в секциях 7, 8 появляется разрежение, разность давлений обеспечивает создание движущей силы, вызывающей поступление жидких компонентов в секции 7 и 8. На границе выхода жидкости

из внутренних секций 7 начинается процесс перемешивания жидкостей, который интенсивно протекает в зоне вращения лопастей мешалки 14 и продолжается в струях, создаваемых движущимся потоком. Сталкиваясь

с поверхностью днища аппарата 5. струя движущейся жидкости изменяет направление движения ив виде восходящих потоков поднимается в верхнюю часть аппарата 5. Многократное повторение описанного

процесса в течение времени, определяемого конструкцией аппарата, числом оборотов мешалки и свойствами жидкой среды, обеспечивает перемешивание содержимого аппарата 5.

Использование предлагаемого устройства по сравнению с прототипом приводит к увеличению производительности за счет повышения степени наполнения аппарата.

Формула изобретения 1. Устройство для перемешивания преимущественно расслаивающихся жидкостей, размещенное в аппарате, содержащее прслеллерную мешалку, размещенную в диофузоре, состоящем из цилиндрических секций с всасывающими отверстиями, смеще

иными

по вертикали, и нагнетательными

отверстиями, отличающееся тем, что, с цвелью повышения производительности

путем увеличения степени наполнения аппарата за счет предотвращения образования пены и деформации зеркала жидкости, диффузор снабжен крышкой, а верхнее всасывающее отверстие размещено в стенке диффузора.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что нагнетательные отверстия секций расположены на одном уровне.

Использование: перемешивание расслаивающихся жидкостей. Сущность изобретения: в диффузоре с крышкой, состоящем из цилиндрических секций, размещена пропеллерная мешалка. Верхнее всасывающее отверстие выполнено в стенке диффузора, Нагнетательные отверстия выполнены на одном уровне. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Фиг 2