Аппарат для перемешивания жидких сред

(51)5 В 01 1- 7/1 Фз=1 и еМьййийЕ.,+ей ПИСАНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2,(57) Использование: для осуществления различных технологических процессов, где тре. буется интенсивное перемешивание н- . жидких сред без; образования воронки.Сущность изобретения аппарат содержит цилиндрический корпус с рубашкой, верхо- нее отъемное.днище,.перемешивающее устройство в виде вала.с мешалкой и технологические ватрушки Корпус его выполнен в виде нижнего иверхнего усеченных конусоидов, соединенных между собой меньшими диаметрами,.п)и этом соотно- ИЯ щение высот указанных конусоидов составляет 3:1 и угол при вершине нижнего конусоида равен 17-22 О, 1 табл,. 1 ил. 6учно-производствеческого машиностроП,уманский. В.Н,ПЕРЕМЕШИВА Изобретение относится к конструкциям аппаратов с перемешивающим устройством, предназначенных для осуществления . различных технологических процессов, где требуется интенсивное .перемешиванйе. жидких сред без образования воронки.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является аппарат для перемешивания жидкости, взятый в качестве. прототипа, который содержит корпус с приводным валом и мешалкой при этом корпус снабжен установленным соосно под мешалкой стаканом с отверстиями в днище, сообщающим полость стакана посредством обрабатываемого клапана или дифференциального реле давления с газовым пространством аппарата. Эксплуатация таких промышленных аппаратов средней и большой вместимости показывает, что над стаканом не создается необходимое и достаточное понижение давПоставленная цель достигается тем, чтов аппарате для перемешивания корпус выполнен в виде нижнего и верхнего усеченных конусоидов, соединенных между собой меньшими диаметрами, при этом соотношение высот указанных конусоидов составляет .3,1 и угол при вершине нижнего конусоида . равен 17-22 О,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Ленинградское наное объединение химиения(54) АППАРАТ ДЛЯЖИДКИХ СРЕД ления, чтобы препятствовать опусканию Я уровня жидкости в центральной части аппарата, что приводит к образованию при перемешивании воронки. Притом, чем больше ф частота вращения, тем больше глубина во- ф ронки, иногда доходящая до ступицы ме- фЪ. шалки, ЧЦелью изобретения является интенси- а фикация процесса перемешивания за счет исключения застойных зон на внутренней поверхности корпуса, устранения воронки, образующейся при перемешивании.1747136 10 20 25 30 35 Аппарат для перемешивания жидких сред по предлагаемом техническом ешениюАппарат с лопастной мешалкой и четырьмя отражательными перегородками попрототипу Параметр соотношение высот усеченных конусоидов при угле у вершины нижнегоконусойда 20 О угол у вершины нижнегоусеченного конусоидовпри соотношении высотусеченных конусоидов3,1,г а,31 41 10 15 20 25 Коэффициент гидравлического сопротив- ления 1,55 1,23 1,13 1,15 1,19 1,07 1,15 1,13 1,14 23 20 Время пе- ремешивания Г,с 17 19 26 19 17 21 При этом движение жидких сред осуществляется без увеличения гидравлического сопротивления аппарата,На чертеже показана принципиальная конструктивная схема аппарата для перемешивания жидких сред.Аппарат содержит нижний усеченный конусоид 1 с нижним эллиптическим днищем, верхний усеченный конусоид 2, съемную эллиптическую крышку 3,теплообменную рубашку 4, вал 5 с лопастной мешалкой б, установленный соосно корпусу, патрубки для ввода реагентов 7 и выхода готового продукта 8. Аппарат работает следующйм образом 15 Исходное сырье непрерывно или периодически подается в аппарат через патрубок 7 и отводится через патрубок 8. Г 3 ри вращении вала 5 лопастная мешалка 6 обесечивает турбулиэацию обрабатьааемой ;1 еды, В нижнем усеченном канусоиде в результате уменьшающегося по высоте диаметра создаются условия подобные тем, которые имеют место в аппаратах для перемешивания с отражательными перегородками, а именнопроисходит выравнивание по величине трех составляющих скорости (радиальной, осевой и окружной), но не за счет дополнительного гидравлическОго сопротивления вносимого в аппарат отражательными перегородками, а путем изменения диаметра корпуса аппарата по его высоте. В верхнем перевернутом усеченной конусоиде иэ-за диффузионного эффекта,укаэанные скорости снижаются равномерно, и поэтому составляющие. давления растут одинаково, что приводит к появлению противодействующих сил,препятствующих образованию воронки вэтой части аппарата. Таким обрезом, в ши роком диапазоне изменения частоты вращения мешалки представляется возможным избежать образования воронки без применения системы отражательных перегородок, заменив цилиндрический корпус аппарата двумя усеченными конусоидами, соединенными между собой меньшими диаметрами, Соотношение высот нижнего и верхнего конусоидов 3:1 и выбор угла конус- ности 17-22 О обоснованы результатами экспериментальных исследований на модели аппарата для перемешивания жидких сред вместимостью 0,063 мз, приведенными в таблице. Необходимо отметить, что визуальные наблюдения характера движения жидкости в предлагаемом техническом решении показали отсутствий центральной воронки при перемешивании жидкости.Приведенные результаты показывают, что аппарат по предлагаемому техническому решению обеспечивает интенсивное перемешивание при меньшем гидравлическом сопротивлении,Формула изобретения Аппарат для перемешивания жидких сред, содержащий вертикальный корпус с технологическими патрубками, и вал с мешалкой, размещенные соосно корпусу, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса перемешивания эа счет исключения застойных зон на внутренней поверхности корпуса и устранения воронки, ,образующейся при перемешивании, корпус выполнен в виде нижнего и верхнего усеченных конусоидов, соединенных между собой меньшими основаниями, при этом соотношение высот конусоидов составляет соответственно 3;1, а угол при вершине нижнего конусоида равен 17-22.1747136 Составитель Л.Астахова .Редактор МБокарева Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 аказ 2456 ВНИИПИ Г Тираж Подписноедарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва. Ж, Раушская наб 4/б