Смеситель

Смеситель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<щ 997772 (63) Дополнительное к ввт. свид-ву(22) Заявлено 13;07.81 (21) 3314161/23-26 (И) М. Nn.з

В 01 F 7/04 с присоединением заявки ¹(23) ПриоритетГосударственный комитет СССР по делан изобретений и открытий

Опубликовано23.02.836юллетень № 7

t$3) УДК 621. 929. 3 (088. 8) Дата опубликования описания 230283

В.Н. Саракуз и В.И. Ермаков

Ярославский политехнический институт (72) Авторы изобретения (71.) Заявитель (54) СИЕСИТЕЛЬ

Изобретение относится к смесительным устройствам для перемешивания и нагрева вязких жидкостей и может найти применение в химической, нефтехимической и пищевой промышлен.ности. Более узкая область применения - получение жидких полимерных композиций, используемых для образования антикоррозионных покрытий на иэделиях. Известен аппарат для перемешивания и нагрева жидкости, содержащий конический корпус с отверстиями в верхней, части и концентрично ему расположенный конический ротор с канавками, расположенными по винтовой линии на его наружной поверхности, причем для интенсификации процесса смешения канавки выполнены с.шагом, увеличивающимся в сторону увеличения диаметра (11.

Недостатком аппарата является малый полезный объем для перемешиваемой жидкости и соответственно низкая производительность. Увеличение шага винтовой линии при одновре- .менном увеличении диаметра ротора приводят к снижению скорости жидкости и соответственно .к снижению степени перемешивания.

Недостатком является также низкая скорость подачи тепла к перемешиваемой жидкости, так как конструк-ция ротора не обеспечивает интенсивной циркуляции жидкости, при которой. достигаются высокие значения коэф.фициента теплоотдачи.

Известен также аппарат для перемешивания и нагрева жидкости, содер- жащий корпус с рубашкой, привод и безвальную мешалку в виде ленточноспиральных лопастей со скребками, причем с целью увеличения теплоот.дачи отношение ширины лопастей к внутреннему корпусу равно 0,08-0,11(,2), Недостатком аппарата является низкая интенсивность перемешивания и низкая скорость теплоподвода, так как мешалка является малооборотной.

Отсутствует подвод тепла за счет . диссипации энергии привода мешалки, так как конструкция лопастей мешал.ки не позволяет создать организованную циркуляцию жидкости в зоне, примыкающей к теплообменной поверхности„

Наиболее близким к предложенному по конструкции и достигаемому эффекту техническим решением является смеситель, содержащий вертикальный цилиндрический корпус со сфернче997772 ским днищем, вал, установленный по оси корпуса, теплообме иную рубашку, размещенную снаружи корпуса, U-образные лопасти, закрепленные на ниж нем торце вала, и штуцеры ввода и вывода компонентов g3 ).

Недостатком известного смесителя является низкая эффективность смешения, так как лопасти, изготовленные иэ труб, оказывают слабое смесительное воздействие на жидкость.

Недостатком является ° низкая скорость нагрева жидкости, так как выполнение лопастей из труб не приводит к интенсификации теплоотдачи.

Цель изобретения — интенсификация процесса за счет создания ин» тенсивной циркуляции перемешиваемых компонентов.

Поставленная цель достигается тем что в смесителе, содержащем вертикальный цилиндрический корпус со сферическим днищем, вал, установленный по оси корпуса, теплообменнуй рубашку, размещенную снаружи корпуса, U-образные лопасти, эакрепленные на нижнем торце вала, и штуцеры ввода и вывода компонентов, лопасти выполнены подковообразного профиля, вогнутой стороной направленного в сторону внутренней поверхности корпуса.

На фиг. 1 изображен смеситель, продольный разрез; на фиг. 2 — сечение A-A на фиг. 1.

Смеситель содержит вертикальный .цилиндрический корпус 1 со сфериче ским днищем 2, вал 3, установленный по оси корпуса, теплообменную рубашку 4, размещенную снаружи корпуса, О-образные лопасти 5, закрепленные на нижнем торце вала 3, и штуцеры б и 7 ввода и вывода компонентов.

Лопасти 5 выполнены подковообразными и направлены в сторону внутренней поверхности корпуса.

Смеситель работает следующим образом.

Через штуцер 6 в корпус заливаются. смешиваемые компоненты. При вращении вала 3 начинают вращаться лопасти 5. В полости, образуемой стенкбй корпуса и поверхностью лопастей 5 возникает интенсивная циркуляция жидкости. Циркуляция тем выше, чем выше частота вращения мешалки, пбтому мешалка является высокооборотной,т.е. имеет частоту вра.щения ЬОО-700 с ", что на порядок превышает частоту вращения обычных тихоходных (рамных и лопастных) мешалок.

При большей частоте вращения неравномерность распределения массы мешалки относительно оси вращения приводит к появлению центробежных сил и вибрации мешалки. Для уменьшения вибрации мешалки диаметр ме65

Технико-зкономическая эффективность предлагаемого устройства объясняется следующими достоинствами.

Устройство по сравнению с наиболее совершенным для. нагрева вязких жидшалки и внутренний диаметр корпуса делаются небольшими, т.е. - 0,3 м, а высота аппарата подбирается по требуемой производительности.

Интенсивность циркуляции жидкости внутри лопастей 5 зависит от их размеров. При большой ширине полости по сравнению с ее глубиной циркуляции жидкости очень быстро затухает из-за проявления вязких сил. Форма

10 полости может быть полуцилиндрической, полуэллиптической, прямоугольной, трапецеидальной и треугольной.

Уменьшение застойных зон достигается. плавной поверхностью полости, т.е.

15 использованием полостей полуцилиндрической или полуэллиптической форма.

Применение лопастей 5 с полуцилиндрической или полуэллиптической полостью для получения полимерных композиций, наносиьых в виде пленок на поверхность изделий и имеющих вяз ° кость 1-10 Па ° с, приводит к тому, что глубина цилиндрической полости должна составлять 0;03-0,05 диамет" коРпуса аппаРата промышленных размеров (0,3 м) . При уменьшении этого отношения снижается эффект перемешивания и производительность устройства, а при увеличении — увеличиваются затраты мощности на при30 вод мешалки

Для того, чтобы в полости лопасти 5 сохранялось .циркуляционное течение жидкости, зазор между кромками лопасти 5 и корпусом 1 должен

35 составлять 5-10 мм, т,е..отношение диаметра лопасти к диаметру корпуса равно 0,95. Это отношение является общепринятым для рамных мешалок. Зна чение зазора менее 5 мм трудно о6е40 спечить, так как подшипники опор вала мешалки всегда имеют люфт во избежание их быстрого износа. При зазоре более 10 мм уменьшается интенсивность циркуляционного течения

45 в полости и возникает переток жидкости иэ объема аппарата через полость,. что ведет к снижению интенсивности смешения и снижению коэффициента теплоотдачи.

Лопасти 5 располагаются по винтовой линии относительно поверхности гкорпуса 1. Угол подъема винтовой линии 70-90О . Это обеспечивает осевое перемещение жидкости в полости лопасти 5 и перемешивание в вертикальном направлении.

Готовая смесь выводится по штуцеру 7. Устройство может работать при непрерывном вводе-выводе жидкости.

997-772

1. Авторское

Р 649451, кл. В

2. Авторское

М 722560 кл. В свидетельство СССР

01 F 7/16, 1976 .. свидетельство СССР

01 F 7/24, 1972.

Составитель A Тарасов

Редактор С. Патрушева Техред T.Ìàòî÷êà, Корректор С. Шекмар

Заказ 994/8 Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 костей скребковым аппаратом обеспечивает примерно в 1,5 раза более высокое значение коэффициента теплоотдачи. При этом отсутствует касание лопастей мешалки корпуса аппарата, что исключает износ и повышает надежность устройства. Высокое значение коэффициента теплоотдачи, являющееся результатом циркуляционного течения жидкости в полости лопасти мешалки, одновременно свидетельствует о высокой интенсивности перемешивання жидкости и возможности работы аппарата в непрерывном режиме при перемешивании. быстроотверждающихся полимерных композиций. Применение 15 предлагаемого аппарата. на участке полимерных покрытий за счет сниже4 ния брака, возникающего от получения низкоэластичных и, следовательно, недолговечных пленок из сшитого поли-Щ) мера, позволяет получить экономический эффект 10 тыс.руб. в-год.

Формула изобретения

Смеситель, содержащий вертикаль- ный цилиндрический корпус со сферическим днищем, вал, установленный по оси корпуса, теплообменную-рубав, ку, размещенную снаружи корпуса, 0-образные лопасти, закрепленные на нижнем торце вала, и штуцеры ввода и вывода компонентов, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет создания интенсивной циркуляции перемешиваемых компонентов, лопасти выполнены подковообразного профиля, вогнутой стороной направленного в сторону внутренней поверхности корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3. Фишман К.Е., Хрузин М;А. Про изводство волокна капрон. М,, "Химия", 1976, с. 47.