Аппарат для процессов теплопередачи и перемешивания высоковязких жидкостей

(51)5 В 01 Е 7/30. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Т" 8 7 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к процессам теплопередачи и перемешивания и позволяет повысить эффективность перемешивания и теплообмена путем организации движения потоков обрабатываемого материала, исключающих свободные зоны. Аппарат содержит корпус 1 и перемешивающее устройство, установленное нэ валу 2 и состоящее из двухрядной скребковой 9 и двух спиральных 8 мешалок. При этом скребковая и спиральная мешалки установлены нэ двух парах траверс 3, 4 и 5. 6. пересекающихся под углом 30 - 450, Соотношение размеров мешалок удовлетворяет усО, Оа ловию б = -- , где б - диаметр22 спиральных мешалок; О - внутренний диаскребковой мешалки; О - внутренний етр аппарата, 1 з,п. ф-лы. 2 ил.Изобретение относится к устройствам для проведения процессов теплопередачи и перемешивания и может быть использовано в химической и нефтехимической отраслях промышленности, в производстве пластичных смазок и других веществ, обладающих высокой вязкостью и низкой теплопроводностью,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является аппарат,. содержащий корпус с рубашкой, привод и перемешивающее устройство, состоящее из двухрядной скребковой и двух спиральных мешалок, При этом оси вращения скребковой и спиральных мешалок расположены в одной и той же вертикальной плоскости. Вращение на мешалки передается приводом через планетарный редуктор, на центральном валу которого закреплена скребковая, а на двух боковых валах - две спиральные мешалки. Спиральные мешалки совершают вращение вокруг центрального вала и вокруг собственных осей,При расположении осей скребковой и спиральных мешалок в одной вертикальной плоскости диаметр спиральных мешалок должен быть всегда меньше радиуса скребковой мешалки по внутренней кромке скребков и поэтому между зонами действия скребковой и спиральных мешалок существует свободная радиальная зона, в которой жидкость не подвергается непосредственному воздействию перемешивающего устройства. Кроме того, в известном аппарате существует свободная зона по высоте аппарата между зоной действия спиральных мешалок и зоной действия скребков, расположенных в данной части аппарата, Наличие. свободных зон снижает эффективность перемешивания и, соответственно, теплообмена в аппарате.Цел ь изобретения - по вы ш ение эффективности теплообмена и перемешивания,Поставленная цель достигается тем, что в аппарате, включающем корпус с рубашкой, привод и перемешивающее устройство, установленное на валу и состоящее из двухрядной скребковой и двух спиральных мешалок, подключенных к валу планетарным механизмом, скребковая и спиральные мешалки установлены на двух парах траверс, пересекающихся под углом 30 - 45, и соотношение размеров мешалок должно удовлетворять условиюО О а2 2где б - диаметр спиральных мешалок; 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 О - внутренний диаметр скребковой мешалки;Оа - внутренний диаметр корпуса аппарата,Аппарат может быть снабжен лопастн ыми мешалками, установленными на осях спиральных мешалок в донной части корпуса.Предлагаемое взаимное расположение мешалок и соотношение их размеров позволяют исключить свободные зоны в аппарате и, соответственно, улучшить перемешивание,На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый аппарат, вертикальный разрез; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1.Аппарат состоит из корпуса 1 с рубашкой, в котором вращается вал 2 с закрепленными на нем двумя парами взаимно пересекающихся верхних 3 и 4 нижних 5 и б траверс, На одной паре траверс 3 и 5 на осях 7 смонтированы две спиральные мешалки 8, а на другой паре 4 и б - двухрядная скребковая мешалка 9. На осях 7 спиральных мешалок 8 в данной части корпуса установлено по одной лопасти 10, Угол между траверсами скребковой и спиральных мешалок составляет 30 - 45. Диаметр спиральных мешалок выбран из следующего условия; меньше радиуса корпуса аппарата, но больше радиуса скребковой мешалки по внутренней кромке скребков, Вращение на вал 2 и, соответственно, скребковую и спиральные мешалки передается приводом 11. Вращение на спиральные мешалки вокруг собственной оси передается с помощью планетарного механизма, состоящего из неподвижной шестерни 12 и сателлитов 13,На корпусе аппарата имеются патрубки, люк для загрузки сырья, патрубки входа и выхода теплоносителя и люк для выгрузки готового продукта,Аппарат работает следующим образом, От привода 11 передается вращение валу 2, закрепленным на нем траверсам и, следовательно, спиральным 8 и скребковой 9 мешалкам. При обегании сателлитов 13 вокруг неподвижной шестерни 12 приводятся во вращение спиральные мешалки 8 вокруг собственных осей 7.Нагреваемый или охлаждаемый продукт счищается скребками 14 со стенки корпуса и перемещается вдоль скребков по радиусу и по окружности аппарата в зону действия спиральных мешалок 8, При этом зона действия скребковой мешалки 9 перекрывается зоной действия спиральных мешалок 8 на величину "с" (показано штриховкой на фиг, 2). На фиг. 1 стрелками1736591 Составитель Н,ЛютенкоТехред М.Моргентал Редактор А,Огар Корректо цова Заказ 1849 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 показано направление движения потоков жидкости, возникающее при вращении перемешивающего устройства. Жидкость перемещается вверх и перемещается по радиусу по сложным траекториям элементами спиральных мешалок, За пределами зоны действия спиральных мешалок жидкость опускается.В донной части аппарата жидкость очищается скребками с днища и перемещается вверх под действием центробежных сил в збну действия лопастных и спиральных мешалок, где подхватывается ими и смешивается во всем объеме аппарата, при этом зона "е" перекрывается работой скребковой и лопастной мешалок,Таким образом, в предлагаемом аппарате отсутствуют свободные зоны, что обеспечивает более эффективное перемешивание. а следовательно, более эффективный теплообмен по сравнению с известным устройством.Использование изобретения позволяет повысить производительность аппарата. Формула изобретения1. Аппарат для процессов теплопередачи и перемешивания высоковязких жидкостей, содержащий корпус с рубашкой,5 перемешивающее устройство, состоящееиз двухрядной скребковой и двух спиральных мешалок, кинематически соединенныхс валом привода вращения посредствомпланетарного механизма, о т л и ч а ю щ и й 10 с я тем, что, с целью повышения эффективности процессов теплообмена и перемешивания, он снабжен двумя парами траверс,на которых установлены скребковая и спиральные мешалки, при этом траверсы пере 15 секаются под углом 30 - 45 и соотношениеразмеров мешалок должно удовлетворятьусловиюб = О/2Оа/2,где б - диаметр спиральных мешалок;20 О - внутренний диаметр скребковой мешалки;Оа - внутренний диаметр корпуса,2, Аппарат поп. 1, отл и ч а ю щи й сятем; что он снабжен лопастями, установлен 25 ными на осях спиральных мешалок в доннойчасти корпуса.