Смеситель Советский патент 1993 года по МПК B01F13/08 

Изобретение относится к устройствам перемешивания, а именно: к центробежным смесителям с магнитным приводом, предназначенным для перемешивания суспензий из жидких и порошкообразных компонентов, и может быть использовано в микробиологической,, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности., :

Известен магнитный смеситель, содержащий корпус, магнитопривод с постоянными магнитами, и закрепленный на валу перемешивающий орган.

В известном смесителе недостаточна интенсивность циркуляции составных компонентов в приданном объеме, что может приводить к их накоплению между верхней полумуфтой и днищем корпуса и, как следствие, к неоправданному увеличению мощности магнитов и привода. Кроме того, в этом смесителе не предусматривается возможности ведения процесса в герметичных условиях.

Известен смеситель, содержащий корпус с днищем, крышкой и входным патрубком, закрепленный по оси смесителя шток, на нижнем конце которого с возможностью вращения установлен перемешивающий орган, взаимодействующий через днище с магнитным приводом. На нижнем торце перемешивающего органа для удаления налипающего на днище осадка закреплен подпружиненный скребок. Этот смеситель позволяет вести процесс перемешивания и загрузки в герметичных условиях и осуществлять выгрузку путем оперативного снятия крышки.

Недостатком известного смесителя является низкая интенсивность перемешивания в приданном объеме. Наличие подпружиненных скребков на торцевой поверхности перемешивающего органа, если и позволяет решить проблему удаления приданного осадка, то неизбежно приводит к существенному увеличению мощности магнитов и привоДа, а также к усложнению конел С

VI Ч)

J VI

о

струкции. Это вызвано тем, что установка скребков приводит к увеличению зазора между днищем и магнитным материалом перемешивающего органа, а следовательно к снижению крутящего момента, передаваемого магнитным приводом. Известный смеситель не предусматривает возможности отбора готовой смеси без разгерметизации аппарата при одновременном сохранении ее гомогенной структуры. Этот недостаток имеет существенное значение при ведении непрерывных или полунепрерывных процессов с соблюдением условий асептики и промышленной санитарии.

Целью изобретения является повышение эффективности перемешивания состав- ных компонентов и обеспечение возможности отбора смеси при сохранении ее гомогенной структуры.

Поставленная цель достигается тем, что в смесителе, содержащем корпус с днищем, крышкой и входным патрубком, закрепленный по оси смесителя шток, на нижнем конце которого с возможностью вращения установлен перемешивающий орган, взаимодействующий через днище с магнитным приводом, согласнб изобретению, перемешивающий орган со стороны, обращенной к днищу, снабжен опорными выступами обтекаемого профиля, установлен на валу с возможностью осевого перемещения и заключен в оболочку из антифрикционного материала, а шток выполнен полым и совмещен с патрубком отвода смеси.

Кроме того, опорные выступы имеют лопастную кромку, расположенную в радиальной плоскости, проходящей через ось вращения перемешивающего органа. Кроме того, торцевая поверхность опорных выступов выполнена по профилю днища корпуса.

Оснащение перемешивающего органа опорными выступами обтекаемого профиля позволяет расположить перемешивающий орган из магнитного материала в непосредственной близости от внутренней стенки днища и за счет этого увеличить передаваемый крутящий момент, Одновременно опорные выступы, заключаемые в оболочку из антифрикционного материала, выполняют функции скользящих опор, скребкой и насосных лопаток с образованием у днища по оси вала свободной зоны всасывания. Эта зона является наиболее удобной для забора смеси, т.г| она отличается наиболее интенсивной циркуляцией, а твердые частицы попадают в нее после прохождения циркуляционного корпуса, который образуется под действием центробежных сил.

Выполнение штока полым и сообщение его с выходным патрубком позволяет производить отбор из упомянутой зоны, характеризующейся наиболее благоприятными

гидродинамическими условиями для поддержания гомогенной структуры смеси, а также свести к минимуму мертвый неотбираемый остаток продукта. Гидродинамический эффект усиливается благодаря тому,

0 что опорные выступы имеют лопаточную кромку, расположенную в радиальной плоскости, проходящей через ось вращения. При этом перемешивающий орган днище и лопастные кромки опорного выступа в сово5 купности образуют по фронту вращения ограниченные в осевом направлении проточные каналы, которые способствуют наиболее эффективному формированию радиальных потоков в придонной зоне. Это

0 позволяет предотвратить оседание и скопление частиц на днище при сравнительно небольших оборотах мешалки и мощности магнитного привода.

Выполнение торцевой поверхности

5 опорных выступов по профилю днища позволяет сохранить насосный эффект и устойчивое положение перемешивающего органа при различных профилях днища, например, выпуклого, вогнутого или плоского.

0 На фиг. 1 изображен общий вид смесителя в разрезе; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг, 2. - Предлагаемый смеситель содержит корпус 1 с днищем 2, крышкой 3. В крышке

5 закреплены патрубок 4 (в зависимости от конкретных условий может быть несколько патрубков 4, на чертеже не показаны) для ввода смешиваемых компонентов и полый шток 5 с патрубком 6 отвода смеси. На ниж0 нем конце полого штока с возможностью осевого перемещения установлен перемешивающий орган 6, взаимодействующий через днище 2 с магнитным приводом 7. Перемешивающий орган со стороны,

5 обращенной к днищу, имеет опорные выступы 8, которые выполнены с ним за одно целое из магнитовосприимчивого или магнитного материала и заключен в оболочку 9 из фторопласта. Опорные выступы имеют

0 лопастную кромку 10, расположенную в радиальной плоскости, проходящей через ось вращения. Перемешивающий орган 6 представляет собой двух или четырехлопастную мешалку со сквозным отверстием 11, в кото5 рое по скользящей посадке заведен нижний конец полого штока 5. Магнитный привод 7 выполнен соответственно в виде двух или четырех полюсного постоянного магнита 12, механически связанного с электродвигателем (на чертеже не показан). Патрубок б

отвода смеси связан с самовсасывающим насосом (на чертеже не показан), например, перистальтическим, Корпус смесителя выполнен из стекла или немагнитного материала.

Работа смесителя может осуществляться как в периодическом, так и непрерывном режимах. Во входные патрубки 4 подают исходную суспензию или жидкость и порошок по отдельности, предварительно вклю- чив магнитный привод 7,

Постоянные магниты 12 привода 7, воздействуя на опорные выступы 8 и перемешивающий орган 6, притягивают его к днищу до упора и приводят во вращатель- ное движение. При этом фторопластовая оболочка 9 снижает силу трения опорных выступов по днищу до несущественных значений, а шток 5 обеспечивает осевую центровку перемешивающего органа.

При работе твердые частицы, попадая на периферийный участок смесителя, сначала вовлекаются в круговое вращение, а затем подхватываются вертикальными циркуляционными потоками. В приданной Зоне на кромках 10 опорных выступов 8 формируются наиболее интенсивные радиальные потоки, которые предотвращают оседание взвесей на днище. В том случае, если осадок все-таки образовался на днище, например, при остановке привода, то впоследствии он будет разрушаться самими опорными выступами, которые будут работать как скребки, подхватываться радиальными придонными потоками и вовлекаться в общий циркуляционный контур. При достижении необходимой степени гомогенности смеси включают насос (на чертеже не показан) отбора, Смесь из зоны всасывания поступает в полый шток 5, патрубок 6, и далее через насос по назначению, например, к форсунке распылительной сушилки. При непрерывном ведении процесса в смесителе поддерживают оптимальный рабочий объем смеси в пределах от 2/3 до 3/4 его полного объема путем ручной или автоматической регулировки расходов на входе и выходе.

Таким образом, предложенный смеситель обеспечивает возможность отбора смеси без разгерметизации смесительной камеры, улучшает качество перемешивания и повышает однородность смеси.

Использование изобретения: перемешивание суспензий из жидких и порошкообразных компонентов. Смеситель содержит корпус с днищем, крышкой. В крышке закреплены патрубок для ввода смешиваемых компонентов и полая ось с патрубком отвода смеси. На нижнем конце полой оси сво- бодно установлен перемешивающий орган, взаимодействующий через днище с магнитным приводом. Перемешивающий орган оснащен опорными выступами, которые заключены в оболочку из фторопласта и имеют лопастную кромку. 1 з,п. ф-лы, 3 ил.

Формула изобретения 1, Смеситель, содержащий корпус с верхним отверстием отвода смеси, в котором размещен рабочий орган с нижними лопастными выступами и оболочкой из антифрикционного материала, магнитный привод вращения, взаимодействующий через днище корпуса с рабочим органом, отличающийся тем, что, с целью повышения степени гомогенности смеси и полноты ее

отбора, он cnaoxioH соосной с корпусом полой осью, а рабочий орган свободно установлен на этой оси, при этом ее верхний торец снабжен с отверстием отвсда смеси; а ее нижний торец расположен на нижнем торце рабочего органа.

2. Смеситель по п. 1, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что лопастные выступы имеют крыловидную ферму с напорной к: омкой, расположенной в радиальной плоскости.