Мешалка

.ГОСУДАРСТВЕННЬФ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНР ВИДКтнЪСтвМ(71) Всесоюзный научно"исследователький институт по креплению скважини буровым растворам(56) 1, Авторское свидеельство СССРВ 394074, кл, В 01 Г 5/16, 1979. 2. Авторское свидетельство СССРВ 648249, кл. В 01 Р 5/16, 1974.3. Патент Германии й 569552,кл. 12 е 4/01, 1933. А, содержащая ступицу,иде усеченных полых конусов покровные диски, конические или цилиндрические направляющие кол ца, закрепленные на меньших основаниях покровных дисков, установленные на приводном валу наклонные ло" пасти, размещенные в полостях конусов, и.направляющие лопасти, жестко закрепленные между покровными диска ми у их больших оснований, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности работы мешалки за счет интенсификации перемешивания потоков жидкости внутри мешалки, наклонные лопасти установ"олены под углом 10-45 к горизонтали и жестко прикреплены к внутренней по верхности направляющих колец, а от" ношение меньшего диаметра покровного диска к его большему основанию со-.ставляет 0,4-0,8,Ием ниже затраты энергии, тем эффек"тивнее работает мешалка.Наиболее близкой к предлагаемойявляется мешалка, включающая ступицу,покровные диски, направляющие кольца,закрепленные на валу наклонные лопасти и жестко закрепленные между покровными дисками направляющие лопас"ти С 33Недостатки указанной мешалки заключаются в том, что неподвижные конические диски и перегородки сжимающего напорного аппарата создают гидродинамическое сопротивление на выходе иэ мешалки, поэтому у нее мал эффективный радиус перемешивания жидкости в емкости, что и требует применения дополнительного. направляющегокорпуса, Это значительно усложняетконструкцию аппарата и увеличивает ееметаллоемкость.Цель изобретения - повышение эффективности работы мешалки за счетинтенсификации перемешивания потоковжидкости внутри мешалки,Поставленная цель достигается тем,что в мешалке, содержащей ступицу,.выполненные в виде усеченных полыхконусов покровныа диски, коническиеили цилиндрические направляющие коль"ца, закрепленные на меньших основаниях покровных дисков, установленнцена приводном валу наклонные лопасти,размещенные в полостях конусов, инаправляющие лопасти, жестко закрепленные между покровнцми дисками у ихбольших оснований, наклонные лопастиустановлены под углом 10-45 к горизонтали и жестко прикреплены к внутренней поверхности направляющих колец, а отношение меньшего диаметра покровного диска к его большему основанию составляет 0,4-0,8.Повышение эффективности работы мешалки достигается тем, что дополнительные лопасти создают втречные осевые потоки жидкости, которые,сталкиваясь друг с другом, интенсивно перемешиваются и отбрасываютсяцентробежной силой, создаваемой основными лопастями, за пределы мешал"ки,На Фиг. 1 схематично изображена мешалка, разрез; на фиг. 2 - то же,вид сверху; на Фиг, 3 - вариант выполнения мешалки с дополнительнымиконическими кольцами; на Фиг.то же, с дополнительными цилиндрическими кольцами,1 1031488 2Изобретение относится к перемешивающим устройствам для приготовления смесей типа жидкость-жидкость,жидкость-порошкообразный материал,в частности суспензий и эмульсий, иможет быть использовано в различныхобластях химической, микробиологической, пищевой, нефтяной и газовойпромышленностях для приготовлениябуровых растворов при бурении сква"жин.Известна турбинная мешалка, содержащая ступицу, элемент для крепления лопастей, выполненный в виде дис"ка, лопасти, закрепленные по пери.Ферии диска 1 1).Данное устройство обладает следующим недостатком: жидкости, находящиеся в объемах над разделительным диском и под ним, перемещиваются практически независимо друг от друга, чтоснижает эффективность перемешивания,Известна также закрытая турбиннаямешалка, содержащая ступицу, элементдля крепления лопастей, выполненныйв виде разделительного диска, лопасти, расположенные по периферии диска,покровнце диски в виде усеченных полых конусов, закрепленные на этих лопастях, и дополнительные лопасти, наклонно установленные по обе стороныразделительного диска 2 1.Недостатки известного устройствазаключаются в следующем: жидкость,засасываемая лопастями из зоны, расположенной над мешалкой, практически.не перемешивается с жидкостью, эаса"сываемой иэ зоны, расположенной подмешалкой из-за наличия разделитель"ного диска. Процесс перемещиванияпроисходит лишь на выходе иэ мешалки.Поэтому при описании процессов перемешивания турбинными мешалками и примоделировании укаэанных процессовсчитается, что жидкости, находящиесяв объемах над мешалкой и под ней,ф 5перемешиваются независимо друг отдруга. Перемещение жидкости из зонынад мешалкой в зону под мешалкой про"исходит случайным образом и поэтомутребуется длительное время для получения раствора (смеси) с заданной степенью однородности, Это и обусловли"вает низкую эффективность работы та"ких и аналогичных им мешалок, Подэффективностью понимается количество язатраченной энергии .на перемешиваниедо заданной степени однородности еди"ницы объема (массы) раствора (смеси).3 1031Иешалка содержит ступицу 1, покровные диски 2 и 3, выполненные ввиде пустотелых усеченных конусов,,между которыми.,закреплены направляющие лопасти 4, наклонные лопасти 5и 6, прикрепленные одним концом кступицеа другим к меньшим основа"ниям покровных дисков 2 и 3, причемлопасти 5 создают осевой поток, на"правленный вниз, лопасти 6 - осевой,. 1 Опоток, направленный вверх.Лопасти 5, как вариант исполне": ния, могут быть закрепленй на внутренней поверхности дополнительных конических 7 или цилиндрических 8 колец, прикрепленных к наружной по"верхности покровных дисков,Устройство работает следующим об.разом. 20При вращении .мешалки жидкость за" сасывается верхними дополнительными лопастями из области -над мешалкой, а нижними - из области под мешалкой в камеру мешалки, образованную по" кровными дисками.Встречные потоки сталкиваются друг с. другом, интенсивно перемешиваются и выбрасываются под действием центЗО робежной;силы, создаваемой основныфми лопастями, из мешалки. В результате происходит быстрое и качественное перемешивание всего объема раствора (смеси) в емкости, сокращается вре" мя перемешивания, аследовательно, повышается эффективность работы ме" шапки. 4884Лабораторные исследования, прове" денные на макете, показали, что при углах наклона дополнительных лопасо отей менее 10 и более 45 резко снижается насосная производительность мешалки и, как результат, увеличивается время перемешивания жидкости.При отношении диаметра отверстия меньшего основания покровного диска к диаметру мешалки В 1 0,4 дополни-. тельные лопасти подают жидкости меньше, чем этого требуется для основных лопастей, и вместо того, чтобы создавать дополнительный подпор в камере мешалки, становятся местными сопротивлениями, что Снижает насосную производительность мешалки.При отношении В ) 0,8 жидкость сла" бо отбрасывается основными лопастями мешалки, что уменьшает эффективный радиус действия мешалки и ухудшает перемешивание жидкости в емкости. В. конечном итоге это снижает эффективность работы мешалки.11 рименение дополнительных конических или цилиндрических направляю" щих. колец несколько повьвает интен" сивность перемешивания за счет увели" чения осевого напора, создаааемого дополнительными лопастями.Таким образом, применение дополнительных наклонных лопастей, закрепленных одним концом на ступице, а другим на наружной поверхности диска,позволяет. интенсифицировать процесс перемешивания, повысить эффектив" ность, ее работы.031488 оставитель Э, Скехреа О.Неце кова Редакто еше Тираж 688 ВНИИПИ Госуда по делам изо 13035, Москва, Подписнотвенного комитета СССетений и открытий