Устройство для перемешивания

(56) Авторское свидетельство СССРМ 477851, кл, В 01 Р 11/00, 1972.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ(57) Изобретение относится к устройствам,предназначенных для перемешиванияжидкостей. Цель изобретения - повышениеэффективности и равномерности перемеИзобретение относится к перемешивающим устройствам и может быть использовано в химической, металлургической, фармацевтической, микробиологической промышленностях, где требуется тщательное перемешивание, но без травмирующего воздействия перемешивающих органов на перемешиваемую среду.Цель изобретения - повышение эффективности работы и равномерности перемешивания путем создания направленных вихревых потоков по всему рабочему объему аппарата.На фиг,1 представлено устройство, вертикальный разрез; на фиг.2 - то же, горизонтальный разрез,Устройство для перемешивания состоит из цилиндрического аппарата 1, по периферии которого установлены вибраторы 2, Вибраторы 2 имеют органы направленных колебаний 3 и установлены на аппарате 1 в четыре ряда. В каждом ряду аппарата усташивания, Устройство содержит установленные по периферии цилиндрического ап-, парата в несколько рядов вибраторы, В каждом ряду вибраторы имеют одинаковую ориентацию и противоположную относительно соседнего ряда. Ось каждого вибратора составляет с горизонтальной плоскостью, проходящей через его основание, угол ф= 30 - 600, а угол разворота вибратора относительно его оси к горизонтальной плоскости составляет угол а = 30, Вибраторы в каждом ряду и между рядами электрически связаны с генератором колебаний с воэможностью их включения в противофазе, 1 з.п, ф-лы, 2 ил. новлены четыре вибратора. Орган направленных колебаний 3 представляет собой конический раструб, заканчивающийся мембраной 4, Своим меньшим основанием, противоположным от мембраны 4, раструб крепится к корпусу вибратора, Мембрана 4 установлена в раструбе с возможностью передачи колебаний соседним слоям смеси с последующим распространением дальше расширяющимся лучом, конусность которого соответствует конусности раструба, Т.е. форма раструба формирует форму расширяющегося луча.Устройство для перемешивания работает следующим образом.В аппарат 1 заливается смесь веществ, которую требуется перемещать, Это может быть однофазная смесь, состоящая из нескольких трудно смешивающихся жидкостей или растворов, а также многофазная, включающая, кроме жидкости, твердые компоненты для создания суспенэии, растворе 167843010 15 20 30 ния твердых компонентов в жидкост, экстрагирования веществ из твердой фазы в жидкость, очистки твердых веществ в жидкой фазе и г,д.После заполнения смешиваемыми веществами объема аппарата 1 включаются вибраторы 2 и осуществляется собственно процесс смешивания или отмыва. Эффективность процесса смешивания достигается интенсивностью нап равлен н ых потоков,которые равномерно по всему объему аппарата 1 создают турбулентный режим гидро- динамики,Действительно, верхний ряд вибраторов 2 создает вращательное движение смеси в верхней зоне корпуса 1, При этом, поскольку соседние вибраторы 2 работают в противофазе, создаются условия для интенсивного проникновения одних потоков жидкости в другие, В то же время, движение потоков остается направленным, не превращается в хаотическое движение, следовательно, обеспечивается равномерность гидродинамической обстановки в верхней зоне корпуса 1,Следующий за верхним ряд вибраторов создает вращательное движение жидкости в противоположную Сторону, Условия перемешивания в этой части аппарата такие же, как в верхней части, следовательно,и гидродинамическая обстановка такая же, Вращательное движение слоев жидкости в разные стороны и установка вибраторов относительно оси под углом а в горизонтальной плоскости создает перемешивающее движение в объеме всего аппарата. Опять это движение потоков остается направленным, не превращается в хаотическое. Его интенсивность легко регулируется изменением наклона вибратора, Таким образом регулируется соотношение интенсивности потоков до оптимальной величины. Перемешивание остальных слоев жидкости осуществляется аналогичным путем, т,е. во всем рабочем объеме аппарата создается одинаковая гидродинамическая обстановка, определяющая интенсивное равномерное перемешивание,Угол /3 - угол наклона вибраторов составляет 3060 и образован осью вибраторов и горизонтальной плоскостью, проходящей через его основание, и ьыбран из условий исключения встречных потоков колебаний, излучаемых вибраторами,Угол а - угол разворота вибратора в горизонтальной плоскости относительно оси и составляет 30 и обеспечивает вихревой поток в центре рабочего пространства, заключенного между вибраторами,35 40 45 50 55 Углы а и Р, диапазон их изменений выбран из следующих соображений. Уменьшение угла менее 30 приводит к сокращению зоны обработки. Угол более 60 охватывает зону обработки .с перекрытием, и его увеличение не имеет смысла (поскольку в зоне перекрытия будет происходить наложение колебаний, что уменьшит относительный сдвиг перемешиваемых частиц),Следует отметить, что при углах а меньших 30 эффективность перемешивания начинает резко, скачкообразно падать. Это объясняется тем, что при углах а меньших 30 потоки от вибраторов начинают быть направленными друг на друга и ориентированное, направленное перемешивание начинает превращаться в неуправляемое, хаотическое,Эффективность перемешивания также падает при углах больших 60, но по другой причине, В этом случае появляется и быстро растет с увеличением угла а центральная не омываемая потоками от вибраторов зона с пониженной интенсивностью смешивания.В вертикальной плоскости при изменении угла наклона раструба вибратора вверх или вниз на угол большийр 30 также падает интенсивность смешивания, Причиной падения интенсивности смешивания также является появление встречных потоков и, как следствие - хаотичность движения.Выполнение углов а и Д в предлагаемых пределах обеспечит максимальный эффект процесса перемешивания.Таким образом, предложенная конструкция устройства при соблюдении описанного расположения вибраторов в аппарате обеспечивает интенсивное, равномерное перемешивание смеси по всему рабочему обьему аппарата,Формула изобретения 1, Устройство для перемешивания, содержащее установленные по периферии цилиндрического аппарата в несколько рядов вибраторы, выполненные в виде корпусов и органов направленных колебаний, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения зффективн кти работы и равномерности перемешивания путем создания направленных вихревых потоков по всему рабочему объему, вибраторы каждого ряда имеют одинаковую ориентацию органов направленных колебаний и противоположную относительно соседнего ряда, причем ось каждого вибратора составляет с горизонтальной плоскостью, проходящей через его основание, угол 3= 30., 60", а угол а разво1678430 Составитель А.ГТехред М,Морген орректор М.Пожо едакт Заказ 3163 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Т ССС ельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 роизводственнорота вибратора относительно его оси горизонтальной плоскости составляет ЗОО.2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что соседние вибраторы в каждом ряду и между рядами электрически связаны с генератором колебаний с возможностью их включения в противофазе,