Смесительное устройство

. Основныеической тес. 784,мешиваниеХимия, 19 а про"ноло-,Касаткин А, аппараты хи мия, М, 197 тренк Ф. Пер мешалкой. М. сы 2. Сраты сс. 383.3, Заявккл. В 01 Р4, Авто1311770,5 Лотой 1042786,6, АвтоН 1308372,и аппа-75 р 60-64621,ельство СССР5/16, 1987,ельство СССР7/16, 1983ельство СССР7/16, 1987. а Японии 7/ОО, 1985 ское свиде кл. В 01 Р ское саиде кл. В 01 Р ское свиде кл, В 01 Р 1 нием уголь ки привинчи-прямыми ло-кости, имеюальную сос- . д онтальнаямешивания в ше вертиок жидкост свое намается ости жид в СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Изобретение относится к химическому машиностроению и предназначено для применения в реакционных аппаратах для проведения различных химико- технологических процессов, протекающих в гомогенной или гетерогенной средах, в которых требуется создание однородного поля концентраций и тем" ператур во всем Объеме аппарата,Известны турбинные мешалки 1, 2 с прямыми лопатками, расположенными радиально. Лопатки либо приварены к диску, либо прикреплены к нему с по 2(54) СМЕСИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Использование: проведение раз- личных химико-технологических про" цессов, протекающих в гомогенной и гетерогенных. средах, в которых гребу" ется создание одйородного полякон-",. ; центраций и температур во всем объе" 1 ме аппарата. Сущность изобретения: ;смесительное устройство снабжено при- мыкающими друг к другу трубами 3, расположенными в радиальной плоскости над и под горизонтальным диском 1 с изменяющейсядлиной в любых сочетани- ях с концамиизогнутыми в горизоньтальной плоскости на 90 в противопО- ложные стороны, При этом выходной конец каждой трубы, находящейся ближе к ступице вала, отогнут в вертикальной плоскости от плоскости диска на 15"20 . 4 ил. мощью болтов с использо ника, через который лоп ;ваются к диску. Мешалки ;патками создают поток ж щий радиальную и танген Тавляющие. При этом гор составляющая радиуса пе два с половиной. раза бо кальной составляющей. На стенках аппарата по ти притормаживается, меня правление на осевое, подн в ерх до свободной поверх1813537 парата. Повышение интенсивности перемешивания в аппаратах с такими устройствами можно достигнуть за счетповышения частоты вращения мешалки,но эта мера приведет к увеличению потребляемой,мощности, которая пропорциональна частоте вращения в третьей степени, т.е, при увеличении частоты Наиболее близок к предлагаемому смесительное устройство 6, состоящее из вала е-закрепленной на ней ступицей и разделительным диском, нактором жестко закреплены .радиальныелопасти. На верхней и нижней кромкахлопастей над их передней частью в плоскости мешалки установлены экранирующие элементы, которые препятствуют перетоку жидкости через верхние и нижние кромки лопастей, что увеличивает насосный эффект, Недостатком такого технического решения являетсято, что вся рабочая поверхность -перемешивающего устройства со стороны вращения вала открыта. Поэтому стокобрабатываемой жидкости с лопастей при вращении - устройства носит хаотический, неорганизованный характер,направлен в разные стороны и полученный жидкостью энергетический импульсразмывается и довольно быстро затухает, оставляя только общий характерциркуляции среды,Цель изобретения - повышение эффективности процесса перемешиванияза счет увеличения горизонтальной ивертикальной составляющей радиусовперемешивания путем образования бо-,лее двух рециркуляционных контуровпо высоте сосуда, в котором оно установлено.Поставленная цель достигается тем,что смесительное устройство снабженотрубами разной длины над и под диском, при этом концы труб изогнуты вгоризонтальной плоскости на 90 впротивоположные стороны, выходной конец каждой трубы изогнут в вертикаль-ной плоскости, относительно горизонотального диска на 15-20На фиг.1 представлено смесительноеустройство; на фиг,2 приведен видсверху; на фиг.3 и 4 приведены видпоА-А на фиг.1 и вид по стрелке Б нафиг 2Смесительное устройство содержитгоризонтальный диск 1 со ступицей 2.кости и отсюда вновь поворачивает внаправлении мешалки, Таким образом,создаются заМкнутые петли с центрами,в которых радиальная и осевая составляющие скорости равны нулю, т,е. имеется область или точнее поверхность,где интенсивность перемешивания меньше, чем в остальной части аппарата.Это приводит к снижению интенсивнос вращения в два раза, потребляемаяти перемешивания и увеличению времени мощность увеличится. в восемь раз.гомогенизации.Известна мешалка 3, представляющая собойчетырехлопастную мешалкус лопастями трапециедальной формы сотверстиями в каждой для уменьшениякавитации, Недостатком этой мешалкиявляется перемешивание только техслоев жидкости, которые находятся внепосредственной близости от лопастей мешалки и как следствие .этого,слабое развитие турбулентности вобъеме перемешиваемой жидкости и слабая циркуляция жидкости,Известно также смесительное устройство Я , содержащее вертикальныйвращающийся вал с диском, по перифе"рии которбго размещены радиальные лопатки, Лопатки выполнены с пластинчатыми элементами на свободном конце, 30размещенными по высоте лопатки, приэтом смежные элементы отогнуты вплоскости вращения диска в противоположные стороны относительно плоскостилопатки. При работе устройства отог- З 5нутйе пластинчатые элементы диспергируют газ в жидкость и, так как суммарная высота элементов равна высотелопатки, то к сожалению и вертикальная составляющая радиуса перемешивания сохраняется такой же,как в тур бинных мешалках 1, 21.Известно перемешивающее устройство 5 , в котором применены перетечныеполые трубы, одна из которых выполнена в виде буквы С, другая изогнута поокружности и прикреплена снизу к Собразной трубе. Другие перемешивающие элементы отсутствуют, В связи стем, что С-образные трубы своими вертикальными участками соединены с валом имеют форму для плавного обтека.ния жидкостью и практически не участвуют в процессе перемешивания, турбулизация среды производится только. нижними частями С-образных труб иизогнутыми нижними трубами и поэтомуинтенсивное перемешивание среды име 1ет место только в нижних частях ап5 18 Над и под диском 2 расположены трубы 3 разной длины с изогнутыми конусами ч и 5 в горизонтальной плоскости на 90 в противоположные стороны. Кроме того, выходной конец 6 каждой трубы еще изогнут в вертикальной плоСкости относительно горизонтального диска на 15-20,Смесительное устройство работает следующим образом. При вращении диска с установленными над и под ним ,изогнутые трубы 3 разной длины, взаимодействуя со средой,перемещают ее в радиальном направлении, Насосный эффект, образуемый с кандой из труб разной длины изогнутыми концами 1 и .5 в горизонтальной плоскости на 90 в противоположные стороны позволяет создать большое цисло рециркуляцион ных контуров, которые наряду с известными двумя зонами течения среды в верхней и нижней частях аппарата да.ют возможность за сцет увеличения горизонтальной составляющей радиуса перемешивания интенсифицировать процесс перемешивания изогнутостью выходногоконца 6 каждой трубы в вертикальнойоплоскости на 15-20 относительно горизонтального диска способствует уве-. личению вертикальной составляющей радиуса перемешивания за счет образова- ния рециркуляционных контуров в вертикальной плоскости, цто дополнительно турбулизует среду во всем объеме аппарата. Объединяясь,. эти рециркуРезультаты испытания смеси 13537 6ляционные контуры помогают увелицитьэнергетицеский импульс в среду, Таким образом, предложенное смесительное устройство повышает эффективность;процесса перемешивания.Достижение поставленной цели подтверждается результатами испытанийсмесительного устройства в аппаратевместимостью 0,063 м на водной дисперсии с минеральным маслом, приведенными в таблице.Формула изобретения Параметр Испытанные смесительные устройства По данному техническому решению перемешивающее устройство поавт, св, Н 102786 турбинная ме"шалка трубыразнойдлины,изогнутыв гориз,плоскости в против, стороны на90 то же,выходнойконецкаждойтрубыизогнут ввертплоскостина 10 то же, выходной конец каждой трубы изогнут в верт. плосо кости на 30 то )не,выходнойконецкаждойтрубыизогнутв вертплоскостина 20 16,3 17,0 17,0 Время пе- ремешивания, с 29,2 30,6 Смесительное устройство, содержащее вертикальный вращающийся вал, накотором закреплен горизонтальный дисксо ступицей, о т л и ц а ю щ е е с ятем, цто, с целью повышения эффектив- Щ ности процесса перемешивания за счетувеличения горизонтальной и вертикальной составляющих радиусов перемешивания путем образования более двухрециркуляционных контуров по высоте 25 сосуда, оно снабжено трубами, расположенными в радиальной плоскости наДи под горизонтальным диском, примыкающими одна к другой и имеющими изменяющуюся по высоте длину, при этом Зо трубы выполнены с изогнутыми в горизонтальной плоскости концами на 90в противоположные стороны, и выходной конец каждой трубы, располоненный ближе к ступице, отогнут в вертикальной плоскости от плоскости дискана 15-20тельных устройств1813537 Редактор Т,федотов Тех Корректор Н.Гун роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 1 тавитель В. Медведевред М.МоргенталЗаказ 1800 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени 113035, Москва, Ж,Раушскадписноеи открытиям при ГКНТ СССаб д, 4/5