Статический смеситель для высоковязких компонентов

ОЮЗ СОВЕТСКИОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 19) (11 511 4 В 01 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЛЬСТВ Д ВТОРСКОМУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(46) 07.09,86. Бюл, В 33 (71) Экспериментально-.конструктор.ское бюро при Всесоюзном научно-исследовательском институте пленочных материапов и искусственной кожи (72) Р.В.Абанина, Б.В,Геновкер и В.Н.Жеребцов(56) Авторское свидетельство СССР В 725689, кл . В 01 Р 5/1 О, 976.Патент США У 4136976, кл. 366/33 1979.(54)(57) СТАТИЧЕСКИИ СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯВЫСОКОВЯЗКИХ КОМПОНЕНТОВ, содержащий трубчатыи корпус, внутри которого установлены неподвижные смешивающие элементы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюулучшения качест. - ва конечного продукта, смешивающне элементы выполнены в виде цилиндрических шайб с отверстиями, имеющими форму правильных усеченных пирамид, сопряженных поочередно меньшими и большими отверстиями, полностью заполненными контактирующими между собой шарами, причем ребра пирамидальных отверстий скруглены по радиусу, равному радиусу шаров, а угол наклона граней пирамидальных отверстий находится в пределах от 40 доо255183 1 О 5 20 25 30 50 1 1Изобретение относится к химическому оборудованию, а более конкретно к смесителям с неподвижными элементами для смешивания высоковязкихкомпонентов и может быть использован на предприятиях промьппленности искусственных кож и пленочныхматериалов,Цель изобретения - улучшение качества конечного продукта:На фиг, изображен статическийсмеситель, продольный разрез; нафиг.2 - цилиндрическая шайба (смешивающий элемент), изометрическаяпроекция; на фиг.З - сечение А-А нафиг.1 (смеситель в соединительнойзоне), на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1,( смеситель в разделительной зоне)на фиг.5 - увеличенное изображение паковки шаров в пирамидальном отверстии цилиндрической шайбы.Статический смеситель (фиг.1)содержит трубчатый металлическийкорпус 1 с резьбой по торцам, к которому крепятся входной фпанец 2и выходной фланец 3. Внутри корпуса вставлены цилиндрические шайбы4 с отверстиями пирамидальной формы(фиг,2), В эти отверстия плотно упакованы калиброванные шары 5. Цилиндрические шайбы фиксируются шпонкойб от возможного смещения друг. относительно друга. В начале и в концесмесителя установлены решетки 7 дляизбежания выпадения шаров из смесителя вместе с перемешиваемыми компонентами, Для поджатия и фиксирования цилиндрических шайб предусмотрены поджимные кольца 8.Цилиндрические шайбы собраны так,что разделительная зона одной цилиндрической шайбы соприкасается с разделительной зоной другой шайбы, асоединительная зона - с соединительной зоной последующей шайбы (фиг1,Зи 4).Смеситель работает следующим образом.Смешиваемые компоненты поступаютв смеситель через входной фпанец 2,проходя поджимное кольцо 8, минуют рещетку 7 и входят в цилиндрическуюшайбу 4, а точнеев разделительнуюзону. Потом по межшаровым пространствам, разделяясь и соединяясь, поступают в соединительную зону, которая является общей для двух соседних шайб. Пройдя соединительную зону смешивания, компоненты поступают вразделительную зону. Такое соединение и разделение потоков смешиваемыхкомпонентов происходит несколькораз по мере прохождения потока всмесителе. Количество цилиндрическихшайб и их высота зависят от величины вязкости смешиваемых компонентов.Чем выше вязкость смешиваемых компонентов, тем требуется большее количество шайб (длина смесителя). Опти"мальное число цилиндрических шайб(их практических экспериментов) составляет 1 0-1 6 штук.Угол наклона граней пирамидальныхотверстий выбран с таким расчетом,чтобы количество шаров в каждой последующей плоскости увеличивалосьпо закону последовательности квадратов натурального ряда целых чисел:К - количество шаров в ряду; Аколичество шаров в горизонтальнойплоскости; А = К, например К = 1К =2 К = 3 К = 4 А = 1 А = 4в в ю КК - юА= 9; А= 16 и т.д. в зависимости от числа рядов.Оптимальный вариант количествашаров в ряду: К = 2 в нижней частицилиндрической шайбы (соединительная зона);К = 5 в верхней части цилиндрической шайбы (разделительнаязона),Оптимальный диаметр шаров 3-6 мм.Зазоры между шарами образуют соединительные и разделительные зоны, В местах с большим сечением образуются разделительные зоны (фиг.4), с меньшим - соединительные (фиг.З)40 Торцовые поверхности цилиндрическихшайб проходят точно но центрам шаров, и этот ряд шаров является общим .для двух соеднительных шайб, Высота цилиндрической .шайбы зависит от радиуса шаров и количества их рядов (фиг . 5)Н - высота шайбьцЬ - расстояние между центрами шаров соседних рядов по вертикали; К - радиус шара; Ь - расстояние между плоскостью, проходящей по центрам шаров нижнего ряда и плоскостью начала отверстия;/ - угол, образованный ребромпирамидального отверстия и плоскостьк 55, основания о - 45 - угол, образованный гранью пирамидального отверстия и плоскостью основания. В результате проведенных экспериментов установлено, что оптимальным вариантом лучшей паковки шаровявляется конструкция, в которой угОлнаклона граней пирамидальных отверстий выбран равным 45 , что обеспечивает расположение шаров таким образом, что количество их в каждойпоследующей плоскости увеличиваетсяпо закону последовательности квадратов натурального ряда целых чисел,п - количество рядов в рабочейзоне цилиндрической шайбы,Н=Ь,(п.) С.1). эЬ 2 К здпк (2)Ь 2 Кзшк Н=2 К зз.пес(п) (3)Щ 1 -- - --к к = 2 з 1 п ы (4); (3 "2 агссд (зпФ)(5).Такая конструкция смешивающих элементов с переменным суммарным сечением межшариковых зазоров позволяет наиболее интенсифицировать процесс смешивания особенно при смешивании малого количества высоковязких жидкостей с большим количеством ниэковязких жидкостей.Материал деталей смесителя должей быть инертным к воздействию смешиваемых компонентов.1255183 6-.5 пп 5 ернуто Составитель Г,СкачковаТехред Л. Сердюкова Корректор В. Бутяга кт трушева 5 дписное коми откраушск рият аказ 4742/ ражВН ногпо д ий11303 5 э 6 Ти ИИПИ Государственелам изобретен 5, Москва, ЖПроизводственно-полиграфическое та СС ий наб.