Устройство для перемешивания жидкостей

Устройство для перемешивания жидкостей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЁШЯ ЖИДКОСТЕЙ, содержащее воздухойодводяцум магистраль, перфориро jiamrif трубу-мешалку,иарнирно соедин еннум своей средней частью с воздухоподводяяЕей магистралыо, лопасти , варнирно установленные на концах перфорированной трубы-мешалки и элемент для разгрузки шарнира, 6 t ли ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью повышения надежности, устройства элемент для разгрузки шарнира выполнен в ввде втуяй1с с йлШтинами, жестко закрепленными под положительным углом атаки, и установлен на трубе-мешалке с возмЬжностыь пЪворота вокруг оси трубы-мешалки не возможностью поступательного перемещения вдоль этой оси. 2.Устройство rio п. I, о т л ч а ю щ е е с я -тем, что оно снабжено эле)ентами дп:я фиксирования втулок с тйтастинами на трубе-мещалке . -3 .Устройство по пп. 1 н 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что положительный угол атаки цластин не превышает 18°. .

.Л0„„? 68862

3(Sg С 25 П 2)/I0

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ .

РЕСПУБ ЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н втоЕСнжу сВИдЕ.ыьс.гвм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

Мд ю (23) 2566362/22-02,2566363/22-02 и 2566364/22-02, 2566365/22-02 . (22) 06.01,78 (46) 07.IO.80. Бюл. Ф 37 (72). В.С.Яйукарев, Б .Л.Малкус, В.Е.Фаддеев, М.Е.легеза, И.П,Нелюбов, Ю.В,Базанов, И.й.прокофьев, Э.Я.Иомеранец, С.П.Темский, В.С.Дворников ,,и Л.В.Яофлер (53) 62I 8.035.449.62 (088.8) (56). I.Àâòîðñêîå свидетельство СССР

II 585240, кл. С 25 2)/10, I976.

l (54) (57) I,УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ %QKOCTKN, содержащее воздухоиодводящую магистраль, перфориро «вамнув трубу-мещалку,юарннрно соединенную своей средней частью с воздухонодводящей магистралью, лопасти, шарнирно установленные на кои- цах перфорированной трубы-мещалки и элемент для разгрузки "аарннра, о 1 л и ч а ю щ е е с я тем,. что, с целью повьивения надежности устрой ства элемент для разгрузки.аариира выполнен в виде--втулбк с пластинами, жестко закрепленными под положительным углом атаки, и установлен на трубе-мещалке с возможностью поворота вокруг оси трубы-меаалки и с возможностью поступательного йереме- щения вдоль этой оси.

2. Устройство <о п ° e о т л ич а ю щ е е с я тем, что оио снабжено элементами для фиксирования втулок с тйтастинами на трубе-мещалке.

3. Устройство по пп. I и 2, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что полоl жительный угол атаки пластин не превышает IS

4 76 ,Изобретение относится к областигальванической и химической обработ1 ки. деталей, в частности, к устройст вам.для перемещения жидкостей в ем: . костях, например в прямоугольных в плане Ваннах.

Иэвестно устройство для перемещения жидкостей, содержащее воэдухо проводящую магистраль, перфорйрованйую трубу-мешалку, шарнирно соеди.ненную своей средней частью с sos, духойроводящей магистралью, лопасти, шарнирно установленные на концах перфк рированной трубы мешалки и элемент для разгрузки шарнира jlj .

Элемент для разгрузки шарнира выполнен в виде двух воэдушных резервуаров, установленных на перфорированной трубе-мешалкиг

Это устройство является ближайшим к данному изобретению по своей технической сущности.

Недостатком иэвестиого устройства является его. йиэкая надежность, так как введение в устройство воздушных резервуаров для создания

Подъемной еилы предъявляет повышеRRe требования к герметичности этих резервуаров и к материалу иэ которых оии изготовлены, а возможная раэгерметйэация этих резервуаров при работе их в условиях агрессивных сред приводит к неработоспособности устройства в целом.

Целью изобретения является иовы-. шеиие его надежности.

Укаэанная цель. достигается тем, что в устройстве для перемещения;; жидкостей, содержащем воэдухоподводящую магистраль, перфорированную трубу-мешалку, шарнирно соединенную своей средней частью с воэдухоподводящей магистралью,лопасти, шарнирно установленными на концах йерфорировакной трубы-мешалки ш элемент для.раэгруэки шаряира, последний выполней в виде втулок с пластинами, жестко эакрепленньвуй прад положитель- йым углом атаки и установлен иа трубе-меШалке с воэможностью поворота вокруг оси трубы-мешалки и с воэьнпмбстью поступательного перемещения Вдоль этой ocR

При этом устройство.,снабжено элементами для фиксирования втулок с пластинами на трубе мешалки:, а положительыай угол атаки пластин не превышает 18 °

8862 .. 2

На фиг. l изображен общий вид устройства для .перемещения -: жидкостей; на фиг.2 — раэреэ по А-А на фиг.l; иа.фиг.3 - сечение по Б-Б на фиг.l иа фиг.4 - сечение по В-В на фиг.l на фнг.5 — сечение по Г-Г на фиг.l; йа фиг.6 - вариант установки пластин, плоскость которых проходит че-. рез ось трубы-мешалки; на фиг.7—

16 сечение по Д-Д на фиг.6; на фиг. 8схема действия гидродинамических (аэродинамиЧэских - в случае перемешивання газов). сил на пластину.

Устройство для перемещения,;

tS жидкостей содержит воэдухоподводящую магистраль 1, перфорированную трубумешалку 2 с лопастями 3, шарнирно установленными на ее концах., Иеста установки лопастей 3 могут быть

20 снабжены, например, пружинящими шар-. нирными соединениями 4. Перфорированная труба-мешалка 2 с помощью шарнир- . ного соединения 5 взаимодействует с воэдухоподводящей магистралью

Перфорированная труба-мешалка 2 имеет- в плоскости вращения отверстия-сопла 6, причем эти отверстия сопла в каждой половине перфорированнрй трубы-мешалки 2 направлены

ЗО в противоположные стороны от направления вращения.

Труба-мешалка 2 выполнена в виде цилиндрических направляющих 7 и 8 (см.фиг.3,4 и 5) . Устройство

З> снабжено втулками-полэунами 9 и 10, расположенньмн на трубе-мешалке с возможностью поворота вокруг ее оси, поступательного перемещения вдоль оси трубы-мешалки и фиксации

46 в одном иэ положений одновременно .по углу поворота и прн поступательном перемещении вдоль направляющих 7 и 8 с помощью стопоров, например., винтовьйс, винты 11 и 12 ко,ц тор4, расположенные на втулках-полэуквж с воэможностью винтового перемещения, вэаимодействуют с соответствующими цилиндрическими направляющими 7 и 8 трубы-мешалки 2.

6 На втулках-полэунах 9 и 10 эакРеллеййых, например с помощью сварки пластийы 13 и 14.

Устройство работает следующим образом..

В процессе. работы сжатый воздух через подводящую магистраль 1 и шарнирное соединение 5, поступает в

768862 . 4 разности давлений возникает йогйаФ аэродинамическая (гидродннамическая) сила R „ направленная под некоторйй углом к набегающему потоку. При этом:: величина полной аэродинамической силы и ее отклонение от направления потока зависит от углао1 .

Полную аэродйНаьыческую сйлу Й можно условя разложить на две coc-.

i0 тавляющие: подъемную силу V действ»ующую перпендикулярно найравленню набегающего потока жидкостй, и сйяу лобового сопротивления Х, действую-,. .щую по направлению набегающего потo15 ка жидкостЯ»

Указанные аэродннамическйе (гидродииаиич»ескне3 сипы математически определяются по следующим фо»рмулам .: ф и

20 RÂC — — -S» е 2 °

РЧ

v c s;

pv

25 X .C„2 де.c «c„ и С„

40 . "

Известно, что:линейная скорость йРИ вРащении выражается формулой

7 211 Кп, где Ч - линейная, скорость при вра- . щении

R - расстояние точки от оси вра55 .. " ЩейиЯ;

-" ь - число оборотов в секунду. т.е. линейная скорость при вращенйи пропорциональна числу оборотов в едиз свободновращающуюся перфорирован-. ную трубу-мещалку 2. Отверстия-соп» ла 6 в каждой половине перфорированной трубй-мещалки 2 направлены в противойоложные стороны от направления вращения.

Сжатый воздух, выходя is отверс- тия каждого сопла 6 создам реактивные Силы, е помощью которых перфори рованной трубе-мещалке 2 сообщается определеиный крутящий момент и она начинает вращаться вокруг йоперечиой оси. Вращаясь, перфорированная труба-мещалка 2 с установленными на ее концах лопастями:3, перемещивает . пи1 кость в технологйческой ванне.

Прн этом лопасти 3 нри взаимодейст-. . вии. со стенками ванны складывается, что обеспечивает беспрепятст.венное вращение перфорированной трубе-меюалке 2, размер. которой вместе с лопастями больще миннмаль": ного расстояния между стенками ван- ны»

Дйя придания перфорированной трубе-мейалке 2 .нулевой плавучести при определейной скорости перемещи-: ваийя жидкости труба-меюалка 2 вы-. полнена в виде цилиндрических направляющих 7 и .8 для поступательного н щ0 вращательного движения. Перемещая по соответствующим направляющим втулки 9 и 16 устанавливают послед- ние в определенном положении от центра вращения. йа втулках 9 и 10 установлены ппастийы 13 и 14 под. углом ot.(положительиы4 углом атаки) к плоскости вращенйя трубы-меюалки 2. Угол ос лежит в открытом интервале от О до 18, Угол атаки считается положительныи, ко да поток жидкости на-. бегает на нижнюю поверхность ппастиИри вращении перфорированной трубы-меюалки 2 под действием реактивных сил, создаваемых при вы-. ходе воздуха из сопел &, на пласти- .нах 13 и 14, расположенных под определенным положительным углом атаки. т.е. при йесимметричном обтекании профипя потоком жидкости, над кахдой пластиной создается область пойи жеиного давления (см.фиг.5), обозначенйея значком "-", а под пластиной - область поныщениого давления, обозначенная значком "+". В этом случае в результате обраэовавщейся

I со»от»ветственно безразмерные коэффициенты полной аэродинамической силы R, нодь емной силы У и силм лобового сопротивления Х, зависящие от- формы профиля и формы пластины з плане сОстояния поверхностй: пластины, положения ее относительно ..набегающего потока жидкости и т.д.

P -" массовая плотность жидкос.ти;

V - скорость-движения жидкости. относительно пластины ипй пластиий отйосительно жид-: кости;

- площадь пластины в алане; — скоростной на ор.

7688

10 ф .иицу времени и радиусу на котором расположена вращающаяся точка.

Следов ательйо, укаэанные .величины, в тои числе и подъемная скла .зависят от угла атаки Ы входящего в . безразмерные коэффициенты, от квадра; та радиуса,:на котором расположена расчетйая точка пластины,.и от квад- рата числа оборотов в единицу времен@ е

Иоэтоиу перемещая втулку с пластиной вдоль призматической направляю Мй,. увеличивают или уменьшают радиус, на которои эта пластина находится "тем самым увеличивая (уменьшая йри однйх и тех же оборотах

; трубы-мешалки линейную скорость плас. тин, и .соЬтветственно пропорционапь : но квадрату линейкой скорости рас: тет подъейная сила.: -., 2О

Фийсация полэунов 9 н )О в не" обходймоИ положении осуществляется с помощью винтов ll и )2.

Предложенное устройство позволяет также..изменять плавучесть трубы- .2 мешалки, непосредственно во время ее движения, уаеличивая ипи уменьшая . величину подъемной сипы путем изменения скорости вращения трубы. мешалнн при увеличении или уменьшении реактивной силы струй сжатого воздуха, выходящего из сопел 6, т.е. путем увеличения ипи уменьшения .давления воздуха в воэдухоподводя®ей магистрали 3. Указанйая выше

62 подъемная сила, приложенная к опреде" ленныи участкам трубы-.мешалки, создает последней нулеву® плавучесть.-Таким образом, предлагаемое устройство дает возможность pasrpyзить шарнир, соединяющий перфорированную трубу-мешалку 2 с воздухоподводящей магистралью, что приводит к увеличению долговечности шарнира, а также к уменьшению момента сопротивления от силы трейия в этом шарнире. Кроме того, устранение нзгибных деформаций от.-собственного веса перфорированной трубы-мешалки позволяет уменьшить зазоры в шарнире, что в свою очередь уменьшает утечку воздуха н повышает надежность и ИЩ установки,а воэможность перемеще- . ния ползунов с йпастнной вдоль направляющих позволяет определить оптимальное положение полэуиов на трубе-мешалке, обаснечнвая наиболее эффективную разгрузку шарнира и wнииальные деформации трубы -мешалки, одновременно обеспечивая при вращающейся трубе-мешалке возможность подбора необходимой подъемной силы путуем нэмейения скорости вращения трубы-мешалки, технологичность и удоб-. ства при эксплуатации устройства. . Необходимо отметить также, что вес н габариты устройства уменьшаются по сравнению с нрототипои эа счет замены резервуаров простыми пластинаин.

768862

6-.5

Фиг У

° г

«РиГ 7

Составитель, В. Щтукарев

Техред Л.Олейник

Редактор А. Титова

КорректоР О.Луговая

Тирам 65

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

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

Заказ 4946

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород., ул.Проектная,4