Перемешивающее устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 4059 1/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛ(71) Фабрика шелковых тканей "Кауноаудиняй"(54)(57) ПЕРЕМЕШИВАЮЩБЕ УСТРОЙСТВО,содержащее корпус с рубашкой, патруб.ки ввода и вывода продуктов, полыйшток с поршнем и перфорированнымидисками, имеющйми форму усеченныхсфер, и электромеханйческий привод,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с. целью повышения качества вспенивания и производительности устройства, каждая пара перфорированных дисков снабжена прикрепленными к полому штоку биморфными пьезокерами.ческими элементами, выполненными в виде двух пластин с обкладками, электрически соединенными в противофазе с источником асимметричного пилообразного напряжения посредст" вом переменного резистора, при этом один из пьезокерамических элементов каждой пары перфорированных дисков подключен к источнику напряжения посредством конденсаторасится к текстиль- а именно к устовления пенных м к предлагаемому 5ности и достигаетехническо ому результату является устроиство нивания, вклюкой, патрубки тов, полый 1 О ительного всп корпус. с руба вывода проду поршнем и пер дв чающии во шток с дискам рированнымиу усеченныхеский привод 1.1 имеющими форэлектромехани ер,одинакова, что определяет ее сравнительно низкую устойчивость, а следовательно не обеспечивается получение четкого контура рисунка на ткани, Кроме того, процесс получения пены сравнительно длителен (40-55 мин).Целью изобретения является повышение качества вспенивания и производительности устройства.Поставленная цель достигается тем, что в перемешивающем устройстве содержащем корпус с рубашкой, патрубки ввода и вывода продуктов, полый шток с поршнем и перфорированными дисками, имеющими форму усеченных сфер, и электромеханический привод, каждая пара перфорированных дисков снабжена прикрепленными к полому штоку биморфными пьезокерамическими элементами, выполненными) в виде двух пластин с обкладками, электрически соединенными в противофазе с источником асимметричного пилообразного напряжения посредством переменного резистора, при этом один из пьезокерамических элементов каждой пары перфорированных дисков подключен к источнику напряжения посредством конденсатора. 0 25 5 45 Такое выполнение устройства зволяет достичь условий, при ко печатные пены характеризуются в кой степенью монодисперсности и фективностью дробления пузырько газовой фазы до указанной степе дисперности, что в конечном и позволяет повысить качество вс ния и в несколько раз сократит время получения печатных пен н меняя мощных скоростных мешало пеллерного или турбинного типа поторыхщ оэф ни оге енива 55 при- проОднако при скоростном перемешива нии в турбулентном режиме вспенивания степень дисперсности пены не между рубашкой 2 и корпусоаполнена хладоносителем 17я охлаждения вспениваемой оло емкост служащим дмассы 18.В качес азовых компонентов дляен можно испольстоичивыхимер, карб олучения овать на ксиметилцеллюНа фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 крепление перфорированных дисков к полому штоку и электрическая схема (увеличено); на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1.Устройство для приготовления пенных печатных красок для печатания текстильных материалов содержит корпус 1 емкости (фиг.1), снабженный рубашкой , и помещенный в нем полый шток 3. На полом штоке 3 прикреплен поршень 4 и перфорированные диски 5, имеющие, например, форму усеченных сфер. В верхней части устройства расположен электромеханический привод, содержащий, например, соленоидные катушки б и подпружиненный магнитный сердечник 7, который жестко соединен со штоком 3.Перфорированные диски 5 (фиг.2) к полому штоку 3 прикреплены посредством пластин 8 и 9, образующих биморфные пьезокерамические элементыобкладки 10 которых электрически соединены в противофазе с источником 11 асимметричного пилообразного напряжения посредством переменного резистора 12. Один из пьезокерамических элементов каждой пары перфорированных дисков 5, например нижний, подключен к источнику 11 посредством переменного конденсатора С 2 Биморфные пьезокерамические элементы во время работы служат для резкого увеличения степени дисперсности пены. В верхней части полого штока 3 имеются окна 13 (фиг,1). В крьппке 14 корпуса 1 емкости имеется патрубок 15 для подачи необходимых компонентов, а в низу - патрубок 16 для отвода печатных пен. Вкрышке 14 корпуса емкости 1 могут быть вмонти" рованы следующие элементы: смотровое окно для определения, например, цвета или объема смеси, патрубок для подачи и создания регулируемого давления (или вакуума), газа внутри корпуса емкости 1, датчик и/или предохранительный клапан давления и др.10840 ЗО Одновременно с работой электроме- Я ханического привода (катушки 6 и сердечника 7) напряжение, подаваемое на биморфные пьезокерамические элементы, приводит в синхронное колебание перфорированные диски 5 55 в плоскости, параллельной направлению движения газожидкостной среды. В этот момент на газожидкостную сре 3лозу КМЦ), концентрациеи 3,5 ь ирасплав моноэтаноламида.Промежуток между пустотелой штангой3 и перфорированными дисками 5 может быть покрыт, например, гибкимсетчатым материалом 19, отверстия(фиг. 1) через патрубок 15 в крышке14 заливаются во внутреннее простран-.ство емкости 1, после чего включаются электромеханический привод, расположенный в верхней части устройства,источник 11 асимметричного пилообразного напряжения и источник сжатогогаза (не показан).Электромеханический привод (катуш ка 6 и сердечник 7) сообщает возвратно-поступательные движения поломуштоку 3. При движении вверх газ надвспениваемой массой 18 сжимается ичерез окна 13 и внутреннюю полость 25штанги 3 поступает в нижнюю частьемкости 1, а затем, проходя черезотверстия перфорированных дисков 5и разбиваясь на мелкие (1-2 мм) пузырьки, проникает сквозь вспениваемую массу 18. Одновременно масса 18и газ через зазор между поршнем 4и стенкой прорываются из верхнейчасти емкости 1 в зону пониженного давления.При обратном движении полого штока 3 газожидкостная среда, сжимаемая поршнем 4, через окна 13 выбрасывается в газовую полость емкости1 и через зазор между поршнем 4 истенкой корпуса 1 снова продавливает"40ся в верхнюю ее часть. Диски 5 при возвратно-поступательном движении колеблются и распыляют газна мелкие(1-2 мм) пузырьки, дополнительно перемешивая компоненты вспениваемой45 массы 18. Таким образом, газ и жидкость эффективно перемешиваются по всему объему емкости 1. 59 4ду действуют две равные и противоположно направленные силы, При смещении вибрирующих дисков 5 друг кдругу пузырьки (диаметром 1-2 мм)газожидкостной среды стремятсямгновенно освободиться с помощьювибраций слоев жидкости от воздействия равнодействующих сил и мгновенно разрушаются на большое количество мельчайших пузырьков (диаметром 25-85 мкм), т.е, ири вибрации перфорированных дисков другпротив друга увеличивается степеньдисперсности пены. При смещениивибрирующих перфорированных дисков5 друг от друга относительно соседних пар по высоте дисков 5 равнодействующие сипы еще более диспергируют газожидкостную среду.Получение предложенным устройством мельчайших пузырьков (25-85 мкм)объясняется еще и тем, что биморфныепьезокерамические элементы вместес дисками 5 колеблются с частотой500- 1200 с ",амппитудой 0,05-0,6 мм.При этом электромеханический привод(катушка 6 и сердечник 7) одновременно колеблет полый шток 3 с частотой 4-10 с , амплитудой 8-10 мм.Возникновение высокой степени дисперсности обусловлено зависимостьюсил поверхностного натяжения и сил,действующих на пузырьки со стороныжидкости (сплошной фазы). Пузырькиразмером 1-2 мм способны деформироваться поэтому при дополнительнойвибрации дисков 5 движение пузырьков теряет стационарный и прямолинейный характер. Это приводит к снижению коэффициента сопротивления,т,е. к разрушению пузырьков. Примассовом движении диспергированныхпузырьков силы взаимодействия междуними во время вибраций дисков 5значительно изменяются, и происходит их дробление на мельчайшиепузырьки, радиус которых в несколькодесятков раз меньше, чем радиусотверстий в перфорированных дисках 5.Кроме того, при наложении дополнительных вибрационных колебаний удельная объемная поверхность контактафаз ( газ - жидкость) резко изменяется,Путем изменения переменным резистором 12 тока, подаваемого на пьеэокерамические элементы, и подбором соответственной величины конденсатораС.1 можно создать оптимальный режим работы устройства для каждой из определенных рецептур, и тем самым снизить расход составляющих компонентов (кроме красителя), Частоту и/или 5 амплитуду колебаний дисков 5 можно изменять на ходу, т.е. без остановки устройства можно регулировать величину разрушения жидкостной пленки.Герметичность узла сочленения при вода с корпусом устройства позволяет работать при повышенном или пониженном давлении, поскольку в нем отсутствуют сальниковые уплотнения на выходе полого штока 3 и нет возмож- ,15 ности их частичкам попасть в вспениваемую смесь, а газы (могут быть и опасные. газы) не просачиваются наружу. Высокий КПД предлагаемого устройст.20 ва на создание колебаний дисков 5" определяет сравнительно малые энергозатраты по сравнению с известными устройствами того же назначения, Кроме того, для приготовления пен ных красок можно использовать жидкости с различным удельным весом. Вспененные печатные краски для печатания текстильных материалов выгружают через патрубок 16. Охлаждениепроводят по известной технологии. Какпоказали опытные испытания, использование предлагаемого устройствапозволит получить в течение 20 минпузырьки диаметром 25-85 мкм, а в течение 30 мин - диаметром 25-35 мкм,что определяет высокую устойчивостьпены, а тем самым получение четкогоконтура рисунка на ткани,Испытания предлагаемого устройства показали, что при набивке триацетатной ткани на машине с ротационными сетчатыми шаблонами в результатесокращения времени приготовленияпенных печатных красок для,печатаниятекстильных материалов в 2,2 разаи замены импортного загустителяИанутекс РС полиакриламидом илиКМЦ достигается экономический эффектв размере 62,3 тыс.руб. в год (испытания проводили в сравнении сбазовым объектом - скоростной пропеллерной мешалкой, применяемойдля получения пенных красок).1084059 ой) оофооОО оОродриг ОдоброоЯо о ооОО,одЯ О,Ю С 7 О ф(р о фф вой оо о ф фф фф фф 4 фЪофЪбффф,офоод 6 од;. о е фоо ь о фс оо фоО Орадьот У 7 г еСоставитель О. Волошина Редактор Л, Веселовская ТехредМ,Надь КторО. Билак Тираж 576ударственного комитета СССРм изобретений и открытийсква, Ж, Раушская наб но 4 роектная, 4 Филиал ППП "Патент" г, Ужгоро аказ 1857/7 ВНИИПИ Го ио дел 113035, МффофФфоффдОоо О офоф Фоффо Юф оойОЮЗЮ ЬООьО Сф ОвфофаОЪ с,оФоофоо,о оф о .фо о сто,ф ф о,оо ооооооо ф, ОфД О О 0 фо оЬ"р - р Ъ оо офО оО фО дорого ос о о- О )аО