Устройство для смешения гетерогенных сред

(5)5 В 01 Е 7/04 НИЯ АВТ(7 У) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРВ 437522, кл. В 01 Р 7/04, 1972,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШЕНИЯ ГЕТЕРОГЕННЫХХ. СРЕД Ы 1692631 А 1 2(57) Изобретение относится к устройствам для смешения гетерогенных сред и позволяет получать однородные смеси водных суспензий термопластичных смол с неорганическими наполнителями высокой плотности. Устройство содержит горизонтальный цилиндрический корпус 1, узел 3 подачи жидкой фазыи расположенный по оси корпуса приводной вал 5, на котором установлены закрепленные на радиальных ребрах 6 две пары смесительных элементов 7 и 8, выполненных в виде закрытых с торцов на 180 усеченных труб, параллельных оси ва1692631 зом. ла и обращенных вогнутой стороной в заданном направлении вращения вала. Одна пара диаметрально противоположных усеченных труб выполнена с центральным углом 205 - 210, а другая - с центральным углом 180, Наружные края труб снабжены скребками с острой пеИзобретение относится к устройствам для смешения гетерогенных сред, в частности к устройствам для смешения сред с жидкой фазой, которые используются в различных отраслях промышленности - химической, нефтехимической, строительных материалов и машиностроении.Целью изобретения является получение однородных смесей водных суспенэий термопластичных смол с неорганическими наполнителями высокой плотности.На фиг.1 изображено устройство, поперечный разрез; на фиг.2 - то же, продольный разрез,. Устройстводля смешения гетерогенных сред содержит установленный на станине горизонтальный цилиндрический корпус 1, отношение диаметра которого к длине равно (2-2,5):1. В верхней части корпуса 1 в загрузочном патрубке 2 закреплен узел 3 подачи жидкой фазы, выполненный в виде трубы, перфорированной в нижней части и установленной параллельно оси корпуса, Патрубок 2 также снабжен штуцером 4 для подачи твердой фазы, В корпусе 1 соосно установлен вал 5 с приводом для его вращения (не показан), На валу 5 закреплены радиальные ребра 6 с двумя парами смесительных элементов 7 и 8, выполненных в виде закрытых с торцов на 180 усеченных труб. Смесительные элементы 7 и 8 установлены параллельно оси вала 5 и обращены вогнутой стороной в заданном направлении вращения вала, Одна пара диаметрально противоположных усеченных труб 7 выполнена с центральным углом 205-210, а другая пара усеченных труб 8 - с центральным углом 180, Трубы 7 и 8 закрыты с торцов на 180, считая от места крепления. Наружные края усеченных труб 7 и 8 снабжены скребками 9 с острой передней кромкой, прилегающей к стенке корпуса. Ребра 6 установлены под углом 45 к оси вала. Патрубок 10 служит для выгрузки готовой смеси.Устройство работает следующим обра 5 10 15 20 25 30 35 40 45 редней кромкой, прилегающей к стенке корпуса, Отношение диаметра корпуса к его длине составляет (2,0-2,5):1. Узел подачи жидкой фазы выполнен в виде трубы, перфорированной в нижней части и установленной параллельно оси корпуса.2 ил,Через загрузочный патрубок 2 и узел 3 подачи жидкой фазы в корпус 1 подается жидкая фаза - водная суспензия термопластичной смолы, например 50-60 -ная водная суспензия ПТФЭ, после чего включается привод, При вращении вала 5 происходит перемешивание жидкой фазы смесительными элементами 7 и 8, закрепленными на ребрах 6. Затем в корпус 1 также через узел 3 подачи жидкой фазы загружается коагулянт (низший спирт) и после перемешивания жидкой фазы, проводимого в течение нескольких минут, в устройство через штуцер 4 подается твердая фаза - наполнитель высокой плотности, например порошок свинца или дисульфида молибдена, При вращении приводного вала 5 смесительные элементы 7 и 8 - усеченные трубы со скребками 9, подхватывают оседающий вниз на дно смесителя порошок наполнителя и вместе с жидкой фазой транспортируют его из нижней части смесителя в верхнюю его часть, не заполненную жидкостью, Смесь жидкой и твердой фаз совершает спиралеобразное сложное движение. В процессе смешения в устройство через узел 3 подачи жидкой фазы могут подаваться дополнительные порции жидкой фазы (коагулянта), Готовая смесь (паста) выгружается через патрубок 10, Равномерное разбрасывание смеси по зеркалу поверхности жидкой фазы достигается за счет того, что смесительные элементы имеют различные центральные углы. При этом смесительный элемент, закрытый с торцов на 180 и имеющий угол 180, начинает подавать смесь жидкой и подхватываемои с нижней части аппарата твердой фазы в различные точки поверхности смешиваемых фаз при выходе иэ обрабатываемой среды постепенно до полного опорожнения смеси- тельного элемента, Полное опорожнение смесительного элемента заканчивается в верхней точке аппарата или несколько дальше по мере движения к поверхности обрабатываемой среды, 1892 КСмесительный элемент 8, имеющийугол 205-210 и закрытый с торца на 180,начинает распределять подхватываемую 50смесь непосредственно в обьеме перемешиваемой среды, т,е. раньше, чем смесительный элемент 7, Это происходит за счетчастично открытого торца (на 25 - 30) смесительного элемента 8. Это дает более равномерное распределение твердой фазы повсему обьему смеси, Кроме того, дополнительно смесь перемешивается за счет установки радиальных ребер б на валу под углом45 к нему, что обеспечивает отбрасываниесмеси от периферии к центру.При отношении Ок/Ь,равном (2 - 2,5):1,не требуется допол нительйых устройств, создающих осевое перемешивание, Это дает 5возможность равномерно перемешатьсмесь твердой и жидкой фаз по всему объему аппарата беэ образования застойныхзон.Узел 3 подачи жидкой фазы, выполненный в виде перфорированной в нижней части трубы, позволяет ввести в процессеперемешивания дополнительные порциижидкой фазы (коагулянта), равномерно распределяя ее по всей поверхности и далее по 15всему объему. Это является важным обстоятельством, поскольку вязкость системысуспензия ПТФЭ - наполнитель при введении коагулянта быстро возрастает с образованием пастообразной структуры, 20Размещенные на усеченных трубах 7 и8 скребки 9 с острой передней кромкой,прилегающей к стенке корпуса 1, позволяютосуществить более полное заполнение смесительных элементов твердой фазой, оседающей в нижней части корпуса,Таким образом, ээ счет усеченных труб,ограниченных центральными углами 205 -210 и 180 и закрытых с торцов на 180, атакже скребков жидкая и твердая фазы равномерно распределяются по поверхностиобрабатываемой смеси и, соответственно,по всему объему,Предлагаемое устройство позволяетполучать однородные смеси (пасты) водных 35суспензий термопластичных смол с неорганическими наполнителями высокой плотности (до 12 г/см ), что невозможно при ис 3пользовании известного устройства, Известное устройство недостаточно эффективно при смешении, например, водной суспензии ПТФЭ с такими напблнителями как порошки свинца и дисульфида молибдена, которые частично оседают на дно аппарата уже в процессе перемешивания, а при прекращении его полученная смесь расслаивается и разница по содержанию наполнителя в веохнем и нижнем слоях составляет 25- 30 . Предлагаемое устройство позволяет получать однородные смеси, стабильные при хранении и транспортировке. Например,. паста ПТФЭ с 56 мас,свинца или паста ПТФЭ с 40 мас,дисульфида молибдена практически не расслаиваются при хранении и транспортировке и разница по содержанию наполнителя в верхнем и нижнем слоях после хранения в течение б мес или транспортировки составляет не более 1-1,5%Формула изобретения Устройство для смешения гетерогенных сред, содержащее горизонтальный цилиндрический корпус, узел подачи жидкой фазы и расположенный по оси корпуса приводной вал, на котором установлены закрепленные на радиальных ребрах две пары смесительных элементов, выполненных в виде закрытых с торцов на 180 усеченных труб, параллельных оси вала и обращенных вогнутой стороной в направлении вращения вала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью получения однородных смесей водных суспензий термопластичных смол с неорганическими наполнителями высокой плотности, одна пара диаметрально противоположных усеченных труб выполнена с центральным углом 205 - 210 О, а другая - с центральным углом 180 О, наружные края труб снабжены скребками с острой передней кромкой, прилегающей к стенке корпуса, причем отношение диаметра корпуса к его длине составляет (2-2,5):1, а узел подачи жидкой фазы выполнен в виде трубы, перфорированной в нижней части и установленной параллельно оси корпуса.1692631 Составитель Н.ФедороваТехред М,Моргентал Заказ 4030 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откры113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ям при ГКНТ ССС оизводственно-издательский комбинат "Патент", г од. ул,Гагарина, 101 Редактор Н.Рогулич Корректор О,Кравцова