Смеситель Советский патент 1980 года по МПК B01F7/04 

Изобретение относится к смесителям для смешивания в основном высо .вязких и вязко-волокнистых взрывоопасных материалов и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности при перемешивании вышеуказанных материалов. Известны смесители, содержащие корпус, в котором установлена, например лопастная мешалка 1). Известен также смеситель, в корпусе которого располагается вал с лопастями, лопасти которого отклоняются на угол при попадании под ло пасть крупных комков и твердых вклю чений, предотвращая тем самым их по ломку 2 , Однако, известные смесители ненадежны в эксплуатации при перемешивании вязких взрывоопасных матери длов, где по условиям технологии процесса необходим возможно меньший зазор между периферией мешалки и стенкой корпуса. В аппаратах, работающих со взрыв опасными и токсичными средами (например, сероуглерод в производстве вискозы), наличие такого зазора вле чет за собой возможность заклинйвания мещалки в корпусе, вызванного случайным попаданием в аппарат посторонних металлических предметов (например, .окалины, шлака, капель от сварки и т.п.), размеры которых соизмеримы с величиной указанных зазоров . При этом возможен взрыв газовой среды в аппарате в связи с местным нагревом или искрообразованием, обусловленных большими усилиями, развивающимися в месте заклинивания. Для уменьшения вероятности взрыва такие процессы ведут в среде инертного газа (азота), однако, на случай попадания в аппарат кислорода для защиты аппарата от разрушения взрывом его оснащают взрывными предохранительными мембранами, но это приводит к необходимости замены.мембран и остановке аппарата, т.е. к нарушению технологического режима, а также необходимости работы обслуживающего перзонала в условиях сильной загазованюсти. Остановка заклинившей мешалки в результате срабатывания предохранительного элемента, например срезного штифта предохранительной муфты ч кинематической цепи приводмешалка, также приводит к остановке аппарата и нарушению технологичеокого режима, так как для устранения причин заклинивания необходимо вы руэить смешиваемый материал из аппарата.

Кроме, того, возможность заклинивания перемешивающего устройства обуславливает, необходимость выбора при его конструировании значительных запасов прочности, что приводит к повышению металлоемкости устройства.

При заклинивании лопасти в месте заклинивания возникают усилия от суммарного крутящего момента, т.е. усилия в 12 раз превышающие технологические. Это приводит к необходимости в 12 раз увеличить прочность лопастей и вала, что приводит к значительному повышению металлоемкости переметаивающегО устройства в целом,

Цель изобретения - повышениеэксплуатационной надежности аппарата и снижение -его металлоемкости.

Поставленная цель достигается тем, что лопасти снабжены укрепленными по периферии предохранительными элементами прямоугольного сечения с соотношением размеров:

.lL,(0,i45-0.16)iiH,

3- Р COS ОС

где h - высота элемента;

S - толщина элемента; 6,Л допустимое напряжение на изгиб;

L - суммарная длина гребней перемешивающего органа; суммарное окружное усилие от технологической нагрузки; oi, - угол наклона лопасти, к оси

вала,

Предохранительный элемент долженвьодерживать технологические нагрузки и срабатывать при некотором местном прев.ышении ее.

На фиг- 1 изображен смеситель, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А периферийной части лопасти на фиг.1.,

Смеситель содержит горизонтальный корпус 1, в котором установлен вал 2 с лопастями 3, расположенными по винтовой линии. На периферии каждой )1опасти 3 имеется предохранитель15ый элемент 4 прямоугольного сечения с соотношением размеров:

(0,145-0.16)

h

S

P cos C6

При этом целесообразно, чтобы вы- , сота элемента была равна

h(3-7)6, где б - зазор между перемешивающим

органом и корпусом; ,ей - угол наклона лопасти к оси

вала:

S - толщина элемента; бцЛ- допустимое напряжение на изгиб;

L - суммарная длина элементов пе ремещивающего органа;

Р - суммарное окружное усилие. Вал 2, вращаясь в корпусе 1, перемешивает высоковязкий материал и при случайном попадании в зазор между 5 лопастями 3 и корпусом 1 посторонних предметов происходит местное снятие элемента 4.

Местные зазубрины на элементе удаляют либо после окончания процесса 0 и загрузки аппарата, либо при проведении ремонта аппарата путем рихтовки или наплавки гребней в местах зазубрения с последующей зачисткой.

Затраты по восстановлению элемента значительно меньше затрат связанных с остановкой и чисткой аппарата, предшествующих устранению причин заклинивания мешалки или взрыва в аппарате.

Формула изобретения

Смеситель, преимущественно дпя вязких взрывоопасных материалов, содержащий горизонтальный корпус, внутри которого установлен перемешиваюдций орган, выполненный в виде вала с лопастями, отличающийс я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности аппарата и снижения его металлоемкости, лопасти снабжены укрепленными по периферии предохранительными элементами прямоугольного сечения с соотношением размеров:

-(0,145-0.16)-Mli-,

h

ОС

h S

-высота элемента;

где

-толщина элемента;

буД допустимое напряжение на изгиб;

L - суммарная длина элементов перемешивающего Ьргана; EJ,- суммарное окружное усилие о

технологической нагрузки; Qt - угол наклона лопасти к оси

вала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 174.094, кл. В 01 F 7/02, 01.07.1964.

2.Патент ФВГ 2344909 кл. В 01 F 7/18, 02.09.76.

./

е2