Смеситель для обработки высоковязких сред

103635 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) ш В 01 Е эщщщ ТЕНИЯ ГОСУДАРСТЕЕННЫй КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗ(56) 1,Патент Англии 11" 137960,кл. В 2 А, 19752. Патент США М" 3709664,кл, С 01 В 33/16, В 01 1 1/04,В.01 Е 7/20, 197354) (57) 1. СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ОБРАБОТКВЫСО(ОВЯЗКИХ СРЕД, содержащий цилиндрический корпус с патрубкамивхода и выхода среды, размещенныев нем чередующиеся статорные и роторные лопасти и приводной вал, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что,с,целью повышения эфективности процесса смешения путем усиления .сдвиговых деформаций, соседние статорные лопасти выполнены в борме противоположно. направленных спиралей. Архимеда, а роторные лопасти снабженыустановленными в средней части ихрабочих плоскостей продольными ребрами,2, Смеситель,. по п.1, о т л и ч во щ и й с я тем, что отношение произведения длины роторных лопастейна их число к шагу спирали статорныхлопастей равно целому числу.Изобретение относится к химичес"кому машиностроению и может быть использовано при обработке высоковязких неньютоновских сред, напримерпри растворении ксантогената целлюлозы в щелочи и гомогениэации вискозы в производстве синтетических волокон.Известны смесители с осевым пере мещением обрабатываемой среды, со- , 10 держащие закрепленные в корпусе оди 1 или несколько подвижных дисков, че редующихся с вращающимися на валу дисками. Прорези вращающихся дисков наклонены к оси так, что вход материала в прорезь смещей относительно выхода материала из прорези в направлении вращения. Прорези неподвижныхдисков имеют наклон в противоположную сторону 1 ".2 ЬОднако при вращении вала происходит периодическое совмещение и перекрытие прорезей вращающихся и неподвижных дисков, что вызывает возникновение значительных пульсаций потребляемой мощности и, следовательно, требует установки привода повышенной мощности. Кроме того, конструктивное исполнение дисков радиальными не позволяет интенсифи" цировать проводимые процессы эа счет перемешивания обрабатываемой среды ,в радиальном направлении.Наиболее близким по технической сущности к предложенному смесителю является смеситель, содержащий, З 5 цилиндрический корпус с патрубками входа и выхода среды, размещенные в нем чередующиеся статорные и роторные лопасти и приводной вал Г 2 .40В этом аппарате вращающиеся радиальные лопасти, .чередующиеся с неподвижными, повернуты относительно друг друга на некоторый угол, например 18 . Этим достигается некотор рое снижение амплитуды пульсаций потребляемой мощности, однако устранить пульсации полностью не удается.Общий недостаток известных смесителей заключается в конструктивной неприспособленности их для рбработки высоковязких сред с неньютоновскими свойствами, сдвиговые деформации;цдя которых являются предпочтительным средством при перемешива" 55 нии.Целью изобретения является повы- шение эффективности процесса смешения путем усиления сдвиговых деформаций.Поставленная цель достигается темчто в смесителе, содержащем цилиндрический корпус с патрубками входа ивыхода среды, размещенные в нем чередующиеся статорные и роторные лопасти и приводной вал, соседние статорные лопасти выполнены в формепротивоположно направленных спиралей Архимеда, а роторные лопасти снабжены установленными в средней частиих рабочих плоскостей продольнымиребрами,При этом отношение произведениядлины роторных лопастей на их число к шагу спирали статорных лопас-,тей равно целому числу.На фиг. 1 показан предлагаемыйсмеситель, общий вид; на фиг,2 и3 - сечение А-А на фиг.1 при различных вариантах выполнения статорных лопастей ); на фиг.М - схематическое изображение направления движущегося в смесителе потока,Смеситель содержит цилиндрический корпус 1 с патрубками 2 и 3 входа и выхода обрабатываемой среды.Соосно корпусу 1 установлен приводной вал 1 с роторными лопастями 5.Лопасти 5 чередуются в осевом направлении с закрепленными в корпусе 1статорными лопастями 6 и 7 Роторныелопасти 5 выполнены из листового,полосового )материала и прикрепле,ны к валу через разъемную ступицу 8,В средней части рабочей плоскостироторных лопастей 5 по всей радиальной длине прикреплены (приварены )продольные ребра 9, разделяющие рабочую плоскость лопастей 5 на две зоныЛопасти 5 и ребра 9 образуют Т-образное 1,тавровое ), жесткое соединение.Одинаковые по конструкции статор"ные лопасти 6 и 7 выполнены такжеиз листового ( полосового )материала в форме спиралей Архимеда. В смесителе лопасти 6 относительно сосед"них в осевом направлении лопастей7 повернуты на 80 1,перевернуты ) иимеют противоположные, т.е, левоеи правое, направления 1,Фиг.2).Шаг спиралей, выбран таким, чтобы произведение длины роторной,лопасти на число роторных лопастей, деленноена шаг спирали, было равно целому числу, Под шагом спиралей понимается приращение расстояния точек спира3 ТОЗ 63ли от центра, соответствующее одному полному обороту спирали,Благодаря такому выбору шага каждая лопасть ротора постоянно взаимодействует с определенным количествомлопастей статора, например с одной( фиг.2 ), Выходя из взаимодействияс одной лопастью статора, лопастьротора тут же начинает входить вовзаимодействие со следующей по ходу 1 овращения лопастью отатора. Таким об.разрм, выбранный шаг спиралей статорных лопастей может обеспечиватьпостоянное взаимодействие с любымпостоянным числом лопастей ротора,например с двумя ( фиг.3 ), тремя,. четырьмя и т.д.Смеситель работает следующимобразом.Обрабатываемая высоковязкая среданасосом подается через патрубок 2внутрь корпуса 1 смесителя. Привращении вала М и закрепленных нанем роторных лопастей 5 среда с поступательным движением вдоль оси вала р 5перемещается также в радиальном направлении. Ребра 9 роторных лопастей 5 являются границей двух разнонаправленных потоков. В зоне однихстаторных лопастеЙ 6 материал перемещается от центра к периферии,. ав другой, соседней зоне лопастей 7,56 4наоборот, от периферии к центру, Помимо указанных перемещений высоковязкая среда с неньютоновскими свойствами, например раствор синтетического каучука или вискоза, постоянно испытывает сдвиговые деформации, существенно способствующие контакту взаимодействующих фаз.Все перечисленные гидродинамические и механические воздействия на обрабатываемуюсреду способствуют более эффективному .ее перемешиванию, повышению гомогенности и, в итоге, улучшению качества конечного продукта. 8 свою очередь, вязкостные свойства неньютоновских сред снижаютцентробежный эффект и тем самым способствуют организации радиальных разнонаправленных потоков. Лопасти ротора, находясь в посто- янном взаимодействиис определенным числом лопастей статора, создают постоянное во времени сопротивление вращению вала, что обеспечивает постоянство крутящего момента на валу и постоянную во времени амплитуду пульсаций потребляемой мощности,Это позволяет применять двигатель меньшей мощности, что экономит потребление электроэнергии без снижения качества конечного продукта.1036356 5881/5 Тираж 688 По ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Рауаская наб., д, дписн а Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Составитель Н. Федоровадактор А,Шишкина Техред Н.Надь. Корректор А