Аппарат для обработки высоковязких жидкостей

. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56)1. Аппараты с механическими перемешивающими устройствами. Вертикальные. РТМ 26-01-90-76- М., с.93,черт. 39, 40,2. Авторское свидетельство СССРВ 722560, кл. В 01 Р 7/24, 1980,(54)(57) 1. АППАРАТ ДЛЯ .ОБРАБОТКИВЦСОКОВЯЗКИХ ЖИДКОСТЕЙ, содержащийкорпус с рубашкой, установленные на штангах ленточную мешалку и шарнирнозакрепленнЫе скребки, штуцеры дляввода и вывода жидкостей, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности аппарата засчет уменьшения износа скребков приодновременной интенсификации перемешивания, каждый скребок снабжен установленной напротив него лопастью,прикрепленной к шарниру и размещенной внутри ленточной мешалки,2. Аппарат по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что лопасти снабжены упорами, установленными на ленточйой мешалке.Аппарат работает следующим образом.Шихту подают в аппарат через штуцер 10 и интенсивно перемешивают мешалкой 2. Ленточно-спиральные лопасти 3 обеспечивают в аппарате продольную циркуляцию жидкости, проталкивая ее вдоль теплообменного корпуса. Заданная температура в аппаратеподдерживается с помощью теплоносителя или хладоагента, подаваемого врубашку. Скребки 5 предохраняют теплообменную поверхность от зарастания. Лопасти 8 перемешивают жидкостьв центральном ядре реакционного объема,В процессе эксплуатации скребки 5,закрепленные жестко в державках б,истираются о корпус аппарата. Обычно скребки изготавливают из какоголибо синтетического материала, наИзобретение относится к аппаратамдля обработки высоковязких жидкостей,например для синтеза полимерных материалов, и может быть использованов различных отраслях народного хозяйства, 5Известны аппараты, содержащие корпус с теплообменной рубашкой, перемешивающее устройство и технологические штуцеры, Перемешивающее устройство выполнено в виде ленточной мешал 10ки, укрепленной с помощью траверс навалу, или в виде. безвальной ленточной мешалки с шарнирно закрепленнымискребками 1 .Недостатком аппаратов являетсяотсутствие перемешивания центрального ядра реакционной массы. В результате при проведении химическихпроцессов, идущих с тепловым эффектом, имеет место довольно высокийградиент температур по радиусу аппарата,что недопустимо. Скребки втаких аппаратах прижимаются к корпусу набегающим потоком и с точки зрения интенсификации тепло-и массо 25обмена стремятся к повышению частоты вращения мешалки. Однако это приводит к интенсивному износу скребков и их поломок, иэ-за чего загрязняется обрабатываемый продукт. Эксплуатационная надежность аппарата стакими скребками невелика. Механическая регулировка силы прижатияскребков ненадежна и затруднительна из-за допусков на изготовление промышленных аппаратов и необходимости 35 применения ручной сборки скребковых устройств непосредственно на химических комбинатах.Наиболее близким к предлагаемому ,является аппарат для обработки вы соковязких жидкостей, содержащий корпус с рубашкой, установленные на штангах ленточную мешалку и шарнирно закрепленные скребки, штуцеры для ввода и вывода жидкостей, причем 45 отношение внутреннего диаметра мешалки к внутреннему диаметру корпуса равно 0,77-0,84, а отношение ширины лопасти мешалки к внутреннему диаметру корпуса равно 0,08-0,11 21.Однако в известной конструкции, интенсивное" перемешивание в ядре реакционного объема недостаточное ,особенно при числе оборотов мешалок, применяемом в промышленности. Увеличение числа оборотов мешалки приводит к резкому износу скребков. Кроме того, жидкость по центру аппарата движется в виде стержня без перемешивания в радиальном направлении. При этом наличие застойных 60 эон в аппарате крайне нежелательно в процессахорганического синтеза Застойные зоны.в"виде вторичных вихрей образуктся вследствие замкнутой осевой циркуляции продукта в аппа- . 65 рате. Это явление определено как путем визуального наблюдения на прозрачной модели аппарата и введения окрашенного трассера, так и Путем промера температуры реакционной массы по радиусу промышленного аппарата 7=20 м 3 на различной высоте корпуса.Цель изобретения - уменьшение износа скребков при одновременной интенсификации перемешивания.Поставленная цель достигается тем, что в аппарате для обработки высоковяэких жидкостей, содержащем корпус с рубашкой, установленные на штангах ленточную мешалку и шарнирно закрепленные скребки, штуцеры для. ввода и вывода жидкостей, каждый скребок снабжен установленной напротив него лопастью, прикрепленной к шарниру и размещенной внутри ленточной мешалки.При этом лопасти снабжены упорами, установленными на ленточной мешалке.На фиг. 1 схематически изображен аппарат, общий вид, на фиг. 2 - узел крепления лопасти и скребка к мешалке.Аппарат содержит корпус 1 с рубашкой, ленточную мешалку 2 с ленточно-спиральными лопастяьж 3, установленными на вертикальных штангах 4, скребки 5, с помощью державки б и шарнира 7 закрепленные на штангах 4 а также прикрепленные к шарниру 7 ло - пасти 8, размещенные напротив скребков 5, и упоры 9, установленные на ленточно-спиральных лопастях 3 мешалки 2 и соприкасающиеся с лопастями 8, технологические штуцеры 10 для ввода и вывода жидкостей . Державки б поворачиваются вокруг штанг 4 в шарнирах 7. Лопасти 8 имеют вращение относительно державки б в шарнирах 11. Скребки 5 направлены в сто- рону вращения мешалки 2.1063448 Ф гБНИИГИ Заказ 10326/8 Тираж 688 Подпи л ГПП "Гатент", г,ужгород,ул.Проектная,Фи пример текстолита, чтобы избежатьзадиров на теплообменной поверхности.Так как скребки направлены в сторонувращения ротора, то они прижимаютсяк корпусу за счет центробежной силыи набегаюшим на них потоком. Силадавления, испытываемая плоскостьюскребка со стороны жидкости, пропор. -циональна проекции скребка на радиус,проходящий через центр его плоскости, и квадрату расстояния от центра аппарата до центра плоскости скребка, С другой стороны, аналогичноегидродинамическое воздействие также испытывает, лопасть 8, Так какскребок 5 и лопасть 8 закреплены с 15помощью державки 6 по разные стороны от шарнира 7, то моменты сил,.действующих на скребок и лопасть,уравновешиваются. Рассчитать равновесное состояние системы скребок-лопасть 2 Отрудно, так как оно зависит и откачества изготовления аппарата, поэтому преднамеренно обеспечиваютбольшую величину усилия, действующего на скребок, чтобы предотвратить отжатие сребка от корпуса. Помере истирания скребка величина.егопроекции на радиус, проходящий черезцентр площадки скребка, уменьшается,а следовательно, уменьшается силаприжатия скребка к корпусу. При истирании скребка державка 6 проворачивается в шарнире 7. Лопасть 8 также проворачивается относительно шарнира 7 и проекция ее площади на соответ-ствующий радиус уменьшается. При этом увеличивается расстояние от центра аппарата до центра плоскости лопасти 8. Упор 9 служит для обеспечения дополнительного проворота лопасти В в шарнире 11, в результате чегО ее проекция на радиус убывает быстрее, чем проекция скребка. Упоры устанавливают на ленточно-спиральных лопастях с таким расчетом, чтобы: обеспечить нулевое значение величины проекции лопасти 8 на радиус, проходящий через ее центр, при определенномзаданном.) провороте державки в шарнире 7, т.е. при определенном истирании скребка.Аппарат может работать как в непрерывном, так и в периодическом режиме.В предлагаемом аппарате по сравнению с известным, лопасти, расположенные внутри ленточной мешалки, обеспечивают лучшие: условия массо- и теплообмена и дополнительно турбулизируь т ядро реакционного объема, уменьшая силу прижатия скребков к корпусу и их инос. При этом наличие упоров, расположенных на ленточной мешалке и направленных к центру аппарата, позволяет автомодельно регулировать силу прижатия скребков к корпусу