Мешалка для гомогенизации стекломассы

(51)5 С 03 В 5/18 ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕДОМСТВО СССРОспАтент сссР) и НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " ", - УУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВ(57) Сущность могенизации новленный вертикальный крыльчаткой ческий инст ова, Э.А. Ант 9 аботка промышго размешивания рке в керамиче, % 8, с.43-47,ОГ ЦИИ строиства является з-за которой значисы остается неперепо техническому репредлагаемому являля гомогенизации ешалки, содержащей и симметрии сосуда насаженной на него ерного типа с углом(56) Патент США М 335265кл. 65-178, 1967.Бужинский И. Разрленных методов скоростнооптического стекла при вских сосудах. Журнал ОМП(54) МЕШАЛКА ДЛЯ ГОСТЕ КЛОМАССЫ Изобретение относится к устроиствам для гомогенлзации жидких сред и расплавов, может быть использовано на заводах оптического и технического стекла.Известно устройство для гомогениза-, ции стекломассы посредством вращения четырехлопастной мешалки с лопастями овальной формы. Недостатком этоголокальность действиятельная часть стекломамешанной.Наиболее близкшению (прототипомется устройство дстекломассы в виде мустановленный по освертикальный шток скрыльчаткой пропеллатаки а = 45 О,изобретения: мешалка для гостекломассы содержит уста- по оси симметрии сосуда шток с насаженной на него пропеллерного типа с углом й а = 10 + 2 О, Лопасти вые плоских сегментов, скреплеием со штоком и имеют концам криволинейные кромние радиусов кривизны крот й 1 Я 2 = 1:2, Кромка большего изны расположена снизу, а ны верхней кромки - на нижока. Концы сегментов закругдиусом кривизны Йз Я 1. 3 ил, 1 табл,атаки лопасте полнены в вид ны основав сходящиеся к ки. Соотноше мок составляе радиуса крив центр кривиз нем конце шт лены с ра =(0,075 - 0,085) ЬаНедостаток этого устройства состоит внизком качестве стекла по бессвильностииз-за наличия застойных зон и малой интен- фсивности процесса гомогекизации, что приводит. к затянутости этого процесса во овремени,Целью предлагаемого изобретения является улучшение качества стекла по бес- Освильности и интенсификация процесса ргомогенизации,Для достижения этой цели в известноймешалке для гомогенизации стекломассысодержащей установленный по оси симмет- арии сосуда вертикальный шток с насаженной на него крыльчаткой пропеллерноготипа с углом атаки а, лопасти выполнены ввиде плоских сегментов, скреплены основанием со штоком и имеют сходящиеся к концам криволинейные кромки, соотношениерадиусов кривизны которых составляет81 Я 2 = 1:2, причем кромка большего радиуса кривизны расположена снизу, а центркривизны верхней кромки - на нижнем конце штока, при этом концы сегментов закруглены с радиусом кривизны Вз(0,075-0,085)Р 1, а угол атаки лопастей составляет а = 10 + 2".Такое конструктивное выполнение мешалки позволяет при ее вращении сформировать в обьеме стекломассы в плоскости,перпендикулярной оси симметрии сосуда,тороидальную зону, в пределах которой периодически образуются и схлопываются кавитальные микрополости, что приводит крезкому увеличению насосного действиямешалки и ускорению потоков, а это в своюочередь способствует сокращению временигомогенизации, повышению гомогенностиперемешиваемой среды, уменьшению застойных зон и улучшению качества стеклапо бессвильности.Экспериментально показано, что наилучшие результаты достигаются в том случае, когда радиусы кривизны кромоклопастей имеют соотношение Р 1 Я 21:2:(больший радиус принадлежит нижнейкромке, а центр кривизны верхней расположен на нижнем конце штока), а концц лопастей закруглены с радиусом кривизны Рз ==(0,075 - 0,085)Р, при этом угол атаки,.а = 10+ 2. При изменении угла атаки исоотношения радиусов кривизны лопастейвремя гомогенизации стекломассц возрастает. В случае увеличения радиуса кривизн ы кромок лопастей происходит 35неравномерный отрыв пристенных слоевстекломассы, имеющих повышенную вязкость, и ухудшение качества стекла по бессвильности,Решений со сходными признаками не 40обнаружено, в связи с чем можно сделатьвывод о том, что устройство обладает существенным отличием.На фиг,1-3 представлена конструкцияпредлагаемого устройства, 45В варочнцй сосуд 1 (фиг.1) помещенамешалка в виде штока 2 с насаженной.крыльчаткой с лопастями в виде плоскихсегментов 3, наклоненных к оси штока подуглом а (фиг 2) . 50При вращении мешалки с условием образования циркуляционных потоков вверхпридонные слои стекломассы, совершаяспиралевидное движение,. поднимаютсявверх по штоку и подхватываются лопастя ми, Для известной мешалки ламинарные протоки медленно движутся по лопастям по направление к стенкам и вдоль стенок ко дну сосуда. Для предлагаемой часть ламинарных микропотоков при сходе с лопастей образует тороидальную зону кавитальных микрополостей, куда устремляются потоки и стекломасса из застойных зонГ 1 ри этом происходит ускорение и энергичное смешение потоков почти во всем обьеме стекломассц, что позволяет сократить время гомогенизации и улучшить качество стекла по бессвильности.При моделировании было замечено, что предлагаемая мешалка позволяет перемешать весь обьем жидкой среды, а мешалка- прототип только 50,. Добавочным преимуществом предлагаемой мешалки является и то, что она совершенно не возмущает поверхностный слой даже при нахождении лопастей в 5 мм от поверхности,П р и м е р. Получение бессвильного оптического стекла марки ТФ 1Для получения бессвильного оптического стекла марки ТФ 1 фритту (бой) сырьевого стекла помещали в платиновый сосуд диаметром 120 мм, высотой 250 мм, размещенный в печи, сопротивления. Далее со скоростью 300 Сейчас стекломассу нагревали до температуры осветления 146 ООС, после чего выдерживали ее при .этой температуре 2 ч, Затем вводили платиновую мешалку (стандартную или предлагаемую) и производили гомогенизацию стекломассы в течении Зх часов со стандартной мешалкой и 1 ч с предлагаемой. После перемешивания мешалку извлекали, расплав отливали в графитовую форму и отжигали. После отжига стекло просматривали в иммерсионной жидкости, Для каждого случая проводили по 10-ть опытов, данные усреднялись. Размах лопастей обеих мешалок равнялся 60 мм, высота стандартной - 30 мм.Данные приведены в таблице, Сравнение данные показывает, что благодаря предлагаемой мешалки удается значительно улучшить качество стекла по бессвильности и сократить время перемешивания, при этом предлагаемую мешалку можно расположить дальше от дна, что дает дополнительный эффект - уменьшение времени гомогенизации и увеличение зоны перемеш ива ния,1794894 8.1 Формула изобретения Мешалка для гомогенизации стекломассы, содержащая установленный по оси симметрии сосуда вертикальный шток с насаженной на него крыльчаткой пропеллерного типа с углом атаки а, о т л и ч ающ а я с я тем, что, с целью улучшения качества стекла по бессвильности и интенсификации процесса гомогенизации, лопасти выполнены в виде плоских сегментов, скреплены основанием со штоком, имеющим сходящиеся к концам криволинейные кромки, соотношение радиусов кривизны которых составляет В:В 2 - 1;2, причем кромка большего радиуса кривизны расположена снизу. а центр кривизны верхней кромки - на нижнем конце штока, при этом концы сегментов закруглены с радиусом кривизны Вз " (0,075-0,085)В 1, а угол атаки лопастей составляет а = 10+ 20.1794894 Составитель Е, ДаниэльТехред М.Моргентал Корректор Н, Милюкова Редактор Т, Иванова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 404 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035. Москва, Ж, Раушская наб 4/5