Устройство для приготовления суспензий Советский патент 1980 года по МПК B28C5/16 B01F3/12 

i

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к устройствам для приготовления строительных растворов.

Известно устройство, содержащее емкость с установленным внутри нее Перемешивающим органом и измельчающи устройством Jil.

Наиболее близким техническим решением является устройство для .приготовления суспензий, содержащее емкость с крышкой, имеющей внутреннюю тороидную поверхность, перемешивающий орган, закрепленный на приводном вертикальном валу, сетчатую перегородку, усеченный конус с конфузом на меньшем основании, подводящий и отводящий патрубки ,

Однако-в указанных устройствах происходит только смешение суспензии и отсутствует пронесс диспергирования.

Целью изобретения является повышение дисперсности суспензий и снижение удельной энергоемкости.

Указанная дель достигается тем, что в устройстве для приготовления суспензий, содержащем емкость с крышкой, имеющей внутреннюю тороидную поверхность, перемешивакяций орган, закрепленный на приводном вертикальном валу, сетчатую перегородку, усеченный конус с конфузом на меньшем основании, подводящий и отводящий патрубки, перемешивающий орган вьтолнен в виде дисков с прикрепленными к их нижней поверхности лопатками, расп-оложенных друг над другом с оЬразованием равных по сечению нагнетательных кольцевых каналов, конус снабжен закрепленными на его внутренней поверхности и охватьтающими нижние диски отбойными кольцами, емкость выполнена i с перегородкой, разделяющей ее на полости, нижняя из которых имеет подводящий патрубок и дополнительный патрубок для подачи сыпучих материалов, а верхняя соединена с крышкой, причем сетчатая перегородка рпо ме.щена между последними и соединоип по периметру с емкостью и крышкой, ко торая расположена концентрично относительно вертикального вала и имеет на внутренней тороидной поверхности накло ные лопатки, причем лопатки верхних /1ИСКОВ вьтолнены с поперечными рифлениями и отверстиями, диаметр которых уменьшается с увеличением диаметра диска, емкость в нижней части полости имеет поплавковый клапанд а подводящий патрубок расположен к ней тангенциально. На фиг, 1 изображен вертикальный разрез, устройства, вид спереди; на фиг, то же, вид сбоку. Устройство содержит емкость 1, пер мешивающий орган 2 на вертикальном, в лу, крышку 3 с внутренней тороидной поверхностью, сетчатую перегородку 4, отделяющую полость крышки 3 от верхней полости емкости 1, усеченный конус 5 с конфузом 6 на меньшем основании, перегородку 7, разделяющую емкость на полости: нижнюю - предварительного смешения 8 и верхнюю - готовой суспен- 25 зии 9, патрубок 10 подвода жидкости, расположенный тангенциально к нижней полости, патрубок 11 для подвода по рошка в нижнюю полость, поплавковый клапан 12, смонтированный на конце патрубка 10 в нижней полости емкости патрубок 13 для удаления готовой суспензии, бункер 14 для сбора инородных включений, осаншающи.хся на сетчатой перегородке 4. Перемешивающий орган 2 выполнен в виде расположенных друг над другом дисков 15, 16 и 17 таким образом, чт нагнетательные кольцевые каналы 18, 19 и 2О.между дисками и усеченным к . нусом равны по сечению между собой. Диски 15, 16 и 17 снабжены лопатками 21, прикрепленными к их нижней поверхности и выполненными с поперечны рифлениями 22. и отверстиями 23, диаме которых-уменьшается с увеличением диа .метра диска. Усеченный конус 5 снабжен закрепленными на его внутренней по верхности, и охватывающими нижние дис .ки отбойными кольцами 24 и 25. Навну

ренней тороидной поверхности крышки установлены наклонные лопатки 26.

Устройство работает следующим образом.

В полость В, через патрубок 10, установленный тангенциально, подается жишсосгь, а через патрубок 11 - порошкообразный материал, где они преддет одинакова, а скорость потока с увеличением диаметра дисков будет возрастать. Отбойное кольцо 25 (как и отбойное кольцо 24)направляет поток приготавливаемой суспензии к центру вращения перемешивающего органа 2 на лопатки 21 диска 15. Лопатки диска 15 также выполнены с рифлениями 22 и варительно смешиваются за счет вращательного движения жидкости. В результате разряжения в конфузоре 6 при вращении перемешивающего органа 2 смесь всасывается в усеченный конус 5, разгоняется лопатками 21 диска 17 и выбрасывается через кольцевой зазор 20 на отбойное кольцо 24. Поток смеси отбойным кольцом направляется к центру диска 16, где скорость его замедляется из-за малой линейной скорости лопаток диска у оси. Часть потока под действием силы тяжести падает на верхнюю поверхность диска 17, разгоняется и вновь подается на отбойное кольцо 24. Другая часть потока под действием центробелсны сил движется вдоль лопаток диска 16, снабженных рифлениями 22 и отверстиями 23. При движении жидкости вдоль лопаток во впадинах между рифлениями будет образовываться вакуум, приводящий к кавитации, которая способствует интенсивному диспергированию частиц в слоях суспензии, контактирующих с поверхностью лопаток. Для равномерного диспергирования смеси по объему необходимо осуществлять перемешивание слоев жидкости между лопатками, для чего служат отверстия 23 в лопатках. При вращении перемешивающего органа 2 прилет ающие к лопаткам слои потока будут дросселироваться через отверстия, уступая последующим слоям потока, причем при дросселировании происходит диспергирование суспензии. Лопатками диска 16 поток приготовляемой суспензии разгоняется и выбрасывается через кольцевой зазор 19 на отбойное кольцо 25, расположенное между дисками 15 и 16. При равных площадях сечений кольцевых зазоров 18, 19 и 2О, с увеличением диаметра дисков 17, 16 и 15 1иирина зазоров уменьшается, что влечет за собой увеличение сопротивления прохождения через кольцевые зазоры приготавливаемои суспензии, однако с увеличением диаметра дисков увеличивается напор потока, поэтому при равных площадях кольцевых сечений на всех ступенях обработки мощность потока буотверстиями 23, однако отверстия выполнены меньшего диаметра, так как после обработки на предыдущей ступени частицы в суспензии будут меньшего размера. Процесс приготовления суспензии на этой ступени происходит подобно приготовлению на предыдущей ступени, но более интенсивно, так как диаметр диска 15 больше диаметра диска 16. Следовательно, движение части потока вдоль лопастей 21 продолжительнее, а скорость прохождения через кольцевой зазор 18 больше. Выходящий с большой скоростью через кольцевой зазор 18 по ток попадает на внутреннюю тороидную поверхность крышки 3, замедляется за счет соударения с лопатками 26 и направляется к центру вращения перемешивающего органа 2 на верхнюю поверх ность диска 15, который вновь разгоняе ся и пересекает поток,выходящий из кол цевого зазора 18. Соударяемые потоки отбрасываются на внутреннюю коническу поверхность крышки 3, которая направляет суспензию на сетку 4. Инородные включения неподдающиеся диспергированию, задерживаются сеткой и смываются потоком в бункер 14, откуда периодиче ки удаляются. Предложенное вьтолнение устройства позволяет значительна повысить однородность и дисперсность суспензии за счет многократного соударения, кавитации и дросселирования, происходящих в потоке в процессе приготовления суспен зии. Исключение специального подающего насоса высокого давления и повышение эффективности рабочего органа устройства позволяет получать суспензию с наименьшими удельными энергозатратам Формула изобретени 1. Устройство для приготовления суспензий, содержащее емкость с крышой, имеющей внутреннюю тороидную поверхность, перемешивающий орган, закрепленный на приводном вертикальном валу, сетчатую перегородку, усеченный конус с конфузором на меньшем основании, подводящий и отводящий патрубки, о тличающееся тем, что, с целью повышения дисперсности суспензий и снижения удельной энергоемкости, перемешивающий орган вьтолнен ввиде дисков с прикрепленными к их нижней поверхности лопатками, расположенных друг над другом с образованием равных по сечению нагнетательных кольцевых каналов, конус снабжен закрепленными на его внутренней поверхности и охватывающими нижние диски отбойными кольцами, емкость выполнена с перегородкой, разделяющей ее на полости, нижняя из которых имеет подводящий патрубок nf дополнительный патрубок для подачи сыпучих материалов, а верхняя соединена с крышкой, причем сетчатая перегородка размещена между последними и соединена по периметру с емкостью и крышкой, которая расположена концентрично относительно вертикального вала и имеет на внутренней тороидной поверхности наклонные лопатки. 2. Устройство по п. 1,отличающее с я тем, что лопатки верхних дисков выполнены с поперечными рифлениями и отверстиями, диаметр которых уменьшается с увеличением диаметра диска, причем емкость в нижней полости имеет поплавковый клапан, а подводящий патрубок расположен к ней тангенциально. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство . СССР № 548433, кл. В 28 С 5/16, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 321397, кл. В 28 С 5/46, 197О.