Смеситель

Смеситель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: приготовление тонкодисперсных растворов и паст из плохосмешивающихся многокомпонентных сред. Сущность изобретения: один контур рециркуляции выполнен в виде многогранной кольцевой камеры между торцевыми стенками ротора 2 и корпуса 1. Второй контур образован боковыми поверхностями ротора 2 и корпуса 1. Контуры сообщены кольцевым периферийным каналом и наклонными каналами 6 в роторе, 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СО!03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<51)s В 01 F 7/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4872863/26 (22) 11,10.90 (46) 23.01.93. Бюл. М 3 (71) Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт гербицидов и регуляторов роста растений (72) Г.А.Сергеев, А,П.Шебланов, А.Н.Докучаев и Г.А.Коврижников (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 1256809, кл. В 06 В 1/18, 1985, „„Я „„1789256 А1 (54) СМЕСИТЕЛЬ (57) Использование: приготовление тонкодисперсных растворов и паст из плохосмешивающихся многокомпонентных сред.

Сущность изобретения: один контур рециркуляции выполнен в виде многогранной кольцевой камеры между торцевыми стенками ротора 2 и корпуса 1. Второй контур образован боковыми поверхностями ротора

2 и корпуса 1, Контуры сообщены кольцевым периферийным каналом и наклонными каналами 6 в роторе, 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1789256

Изобретение относится к химическому и нефтяному машиностроению, в частности к оборудованию для приготовления тонкодисперсных растворов и паст из плохосмешивающихся многокомпонентных сред, например, красок, растворов для цементирования буровых скважин.

Изобретение может применяться в пищевой промышленности, сельском хозяйстве, строительстве и других отраслях, где требуется интенсифицировать процессы измельчения, смешения, гомогенизации, при получении концентрированных растворов паст.

Известный смеситель содержит конической корпус с коническим ротором, продольные пазы и кольцевые камеры озвучивания, выполненные нэ внутренней поверхности корпуса и наружной поверхности ротора и регулировочное сопло, установленное в выходном канале корпуса.

Среда, подлежащая обработке, нагнетается лопатками ротора от центра к периферии, многократно продавливается через щели ротора — статора от периферии к центру и выводится через регулировочное сопло к потребителю.

Основным недостатком прототипа являются большие энергозатраты, забивание кольцевые камер озвучивания и продольных пазов продуктами обработки и невозможность получения концентрированных . раствором и паст.

Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков, т.е. повышение работоспособности смесителя и качества продукции.

Поставленная цель достигается тем, что смеситель, содержащий корпус с внутренней конической поверхностью, образующий с ротором входную и выходные полости, сообщенные между собой посредством кольцевого канала, средство ввода среды и выходное сопло с регулируемым проходным сечением, снабжен двумя контурами рециркуляции, входная полость выполнена в виде многогранной кольцевой камеры, образованной торцевыми поверхностями ротора и корпуса с кольцевыми канавками треугольного поперечного се ения, а выходная полость образована боковыми поверхностями ротора и корпуса, при атом канал, сообщающий полости, выполнен винтовым лабиринтным, и полости дополнительно сообщены между собой посредством наклонных каналов на периферии ротора, а средство ввода среды расположено в центральной части многогранной камеры по направлению вращения ротора и выполненные в виде сопел, Достижение поставленной цели обосновывается наличием в корпусе двух контуров рециркуляции, что увеличивает время пребывания обрабатываемых компонентов в рабочей зоне и положительно сказывается на размоле, смешении и гомогенизации компонентов.

Разделение контуров рециркуляции ротором позволяет в первом контуре рециркуляции вести обработку смеси при повышенном расходе жидкости и, следовательно, при хорошей смачиваемости компонентов, Этот же фактор позволяет создавать в первом контуре рециркуляции кольцевой вихрь и зону разрежения по его центру. Компоненты засасываются в зону разрежения, что исключает забивание дозирующих устройств. На периферии кольцево- го вихря возникает зона повышенного давления. В результате этого смесь поступает в периферийный винтовой лабиринт, который ее дополнительно размалывает и нагнетает в второй контур рециркуляции, Время пребывания пасты в втором контуре рециркуляции регулируется изменением площади проходного сечения патрубкэ отвода обработанной среды. Пастообразная смесь накапливается на конической поверхности корпуса и движется быстрее с приЗО ближением к центру, чем на периферии корпуСа, что создает срезающее действие.

Одновременно в поле действия центробежных сил происходит уплотнение и разделение обрабатываемой среды на

З5 концентрированную пасту и воду, Концентрированная паста отводится с периферии конической поверхности корпуса к потребителю. Вода и менее плотные плохосмачивающиеся компоненты скапливаются на

40 внутренней поверхности вращающегося ротора и нагнетаются наклонными каналами, вновь на измельчение и смешение в первый контур рециркуляции.

Формирование первого контура рецир<5 куляции клиновыми прорезями на переднем торце ротора и внутренней торцевой стенке корпуса позволяет использовать при диспергировании не только эффект истирания, но и аффект ударов о стенки ротора и корпу50

Расположение полости второго контура рециркуляции между внутренней конической поверхностью корпуса и наружной боковой поверхностью ротора упрощает конструкцию смесителя.

Наличие внутренней конической nosepхности в корпусе необходимо для реализации закона сохранения момента количества движения в полости второго контура рецир1789256 куляции для получения концентрированных растворов и паст, На фиг.1 схематически показан смеситель с приводом и рамой, внешний вид; на фиг,2 — место I фиг.1 в увеличенном виде (приведено внутреннее устройство смесителя и контуров рециркуляции); на фиг.3 — вид по стрелке А на фиг,2 (приведено схематическое расположение сопел дозирующих устройств и крепежных элементов).

Смеситель содержит разборный конический корпус 1, в котором расположен ротор 2, закрепленный на консольной пустотелой оси 3 с возможностью вращения от приводного вала 4, Ротор 2 снабжен сальниковым уплотнением 5, наклонными каналами 6 и периферийным винтовым лабиринтом 7 и делит внутреннюю полость корпуса 1 на два контура циркуляции. Первый контур циркуляции включает входную полость 8, образованную клиновыми прорезями 9 нэ переднем торце ротора 2 и аналогичными им клиновыми прорезями 10 на внутренней торцевой стенке корпуса 1, и имеет вид кольцевой многогранной камеры, по центру которой размещены выходами по направлению вращения ротора 2 входные сопла 11 обрабатываемых сред.

Второй контур циркуляции включает выходную полость 12, образованную внутренней конической поверхностью 13 корпуса 1 и наружной боковой поверхностью ротора 2, и имеет регулируемый пэтрубок 14 отвода обработанной среды к потребителю, Смеситель снабжен несколькими, например тремя., бункерами 15 со своими входными соплами 11 и дозирующим устройством 17 со своим соплом 18 для жидкой рабочей среды, прорезной пружинной муфтой 19, рамой 20, приводом 21, Вращение от привода 21 через прорезную пружинную муфту 19 и приводной вал 4 передается ротору 2, Сыпучие компоненты из бункеров 15 и жидкость по соплу 18 подаются дозирующими устройствами 16, 17 в входную полость 8. При вращении ротора 2, его вращающиеся клиновые прорези 9 будут отбрасывать обрабатываемые компоненты смеси и жидкость на неподвижные клиновые прорези 10 корпуса 1, отражаться ими вновь на вращающиеся клиновые прорези 9 ротора 2 и т.д. При этом в первом контуре рециркуляции возникнут осевой и тангенциэльный потоки, которые сливаются в один кольцевой вихрь с разрежением в центре и повышенным давлением на периферии. В зону разрежения всасываются смешиваемые, сыпучие и жидкие компоненты, которые увлекаются клиновыми прорезями 9 ротора 2 в кольцевое вращение, мол

35 меньшие энергозатраты и большая про40

55

30 ударяются о вращающиеся и неподвижные стенки ротора 2 и корпуса 1 и размалываются. Далее смесь поступает в периферийный винтовой лабиринт 7, диспергируется им и выбрасывается в выходную полость 12 в виде вращающегося цилиндрического вихря.

При движении цилиндрического вихря по конической поверхности 13 к регулируемому патрубку 14 отвода обработанной среды, за счет сохранения момента количества движения скорость вращения ее увеличивается.

При этом возникают срезающие усилия, которые улучшают размол, и происходит сепарация смеси, Более плотная и высококонцентрированная смесь скапливается на периферии вращающегося в выходной полости 12 вихря. Количество ее и качество регулируются изменением площади проходного сечения регулируемого патрубка 14 отвода обработанной среды: чем меньше площадь, тем выше концентрация и тонкость измельчения и наоборот. Близлежащие к оси слои вращающегося в выходной полости 12 вихря состоят в основном не менее плотных компонентов смеси. т,е, отсепэрированной воды. Эта вода наклонными каналами 6 ротора 2 нагнетается вновь во входную полость 8, где она вступает в процесс гомогенизации, диспергирования и смешения с находящейся там первичной рабочей средой, улучшая смачиваемость и разТехнико-экономическая эффектвность изобретения заключается в следующем: изводительность, так как реализуемые технические эффекты используются более полно — для выполнения двух — трех функций; отсутствие забивания рабочих органов; высокое качество продукции с точки зрения гомогенности, тонкости диспергирования, точности концентрации; возможность получения высококонцентрированных растворов и паст; высокая надежность и работоспособность смесителя; возможность работы смесителя не только на чистых, но и на загрязненных инородными включениями (песок, гравий) среда.

При этом инородные тела, например камешки, попавшие в первый контур рециркуляции, будут циркулировать в нем до своего полного разрушения, увеличивая при этом размалывающий эффект, так как будут выполнять роль шаров D шаровой мельнице; высокая долговечность смесителя. Износ его рабочих органов не отражается на качестве и родукции. Это обусловлено конструкцией смесителя. Например, со временем клиновые прорези 9 и 10 потеряют свою

1789256 многогранную форму, превратятся в овальные, Ударный эффект уменьшается, но зато возрастает тангенциальная скорость кольцевого вихря за счет меньших потерь на

Формула изобретения

1. Смеситель, содержащий корпус с внутренней конической поверхностью, образующий с ротором входную и выходную полости, сообщенные между собой посредством кольцевого канала, средство ввода среды и выходное сопла с регулируемым проходным сечением, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет создания двух контуров рециркуляции, входная полость выполнена в виде многогранной кольцевой камеры, образованной торцевыми поверхностями ротрение, и следовательно истирающий эффект разрушения возрастет и этим компенсирует потери от ударной составляющей разрушения.

) 10 тора и корпуса с кольцевыми канавками треугольного поперечного сечения, а выходная полость образована боковыми поверхностями ротора и корпуса, при этом канал, сообщающий полости, выполнен винтовым

15 лабиринтным, и полости дополнительно сообщены между собой посредством наклонных каналов на периферии ротора, а средство ввода среды расположено в центральной части многогранной камеры по на20 правлению вращения ротора.

2. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что средство ввода среды выполнено в виде сопл.

1789256

Составитель Н.Федорова

Редактор А,МЕльникова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л.Ливринц

Заказ 314 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101