Устройство для виброперемешивания

 

Изобретение относится к аппаратам с виброперемешивающими..устройствами для интенсификации физико-химических процессов в средах, содержащих систему газ-жидкость - твердое тело. Оно обеспечивает повьшение производительности устройства. Уст-. ройство для виброперемешивания содержит реактор, установленные на валу рабочие органы и электромагнитный двигатель, имеющий вал, магнитопровод, две секционированные обмотки, между которыми расположен якорь, . имеющий выборки напротив секций одной из обмоток. Вал с рабочим органом, который может быть снабжен поплавком , или соединен с валом шарнирно, соединен с валом электродвигателя с помощью подвижного профильного соединения Рабочий орган также может быть соединен с валом с помощью подвижного профильного соединения. При попеременной подаче напряжения на секции первой, и второй ,обмоток электромагнитного двигателя якорь с валом двигателя совершает возвратно-поворотное движение. Помещенные в реактор рабочие органы совершают в зависимости от их исполнения либо осевое движение с валом или относительно вала, либо поворотное движение относительно вала, 2 з.п.ф-лы, 2 ил. (Л со о: о -sj 00 -vl

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) А1 (5g 4 В 01 F 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ т !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4094202/24-26 (22) 21.05.86 (46) 23.12.8?.Бюл. Ф 47 (71) Новосибирский электротехничес" .кий институт (72) А.И.Смелягин, Ю.С.Поляков, В.P.Ðàéñ, Ю.П.Мисюк и П.Л.Замятин (53) 66.063 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 725692, кл. В 01 F 11/ОО, 197?. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРОПЕРЕМЕШИВА."1

НИЯ (57) Изобретение относится к аппаратам с виброперемешивающими .устройствами для интенсификации физико"химических процессов в средах, содержащих систему газ-жидкость — твердое тело . Оно обеспечивает повышение производительности устройства. Устройство для виброперемешивания содержит реактор, установленные на валу рабочие органы и электромагнитный двигатель, имеющий вал, магнитопровод, две секционированные обмотки, между которыми расположен якорь, имеющий выборки напротив секций одной из обмоток. Вал с рабочим органом, который может быть снабжен поплавком.или соединен с валом шарнирно, соединен с валом электродвигателя с помощью подвижного профильного соединения.: Рабочий орган также может быть соединен с валом с помощью подвижного профильного соединения.

При попеременной подаче напряжения на секции первой.и второй „обмоток электромагнитного двигателя якорь с валом двигателя совершает возвратно-поворотное движение. Помещенные в реактор рабочие органы совершают в зависимости от их исполнения либо осевое движение с валом или относительно вала, либо поворотное движение относительно вала. 2 з.п.ф-лы, 2 ила

1360787

25

35

50 ходить вверх.

Изобретение относится к аппаратам с виброперемешивающими устройствами, предназначенными для интенсификации различных процессов тепломассообмена в средах, содержащих жидкую, вязкую, твердую и газообразную фазы, и может быть использовано в химической, микробиологической, пищевой, строительной и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение производительности устройства за счет интенсификации перемешивания.

На фиг.1 приведено устройство с различными вариантами исполнения ра-. бочих органов, общий вид; на фиг.2 " электромагнитный двигатель, вид сверху.

Устройство включает в себя электромагнитный двигатель 1, содержащий две обмотки, состоящие из двух секций 2,3 и 4,5 соответственно, устройство 6 их коммутации, магнитопровод 7, якорь 8 с валом 9 электромагнитного двигателя и опоры 10 и .1l вала. Якорь двигателя расположен между обмотками и имеет выборки нап. ротив секций одной из обмоток. Электромагнитный двигатель расположен на реакторе 12, заполненном жидкой средой. На дне реактора могут находиться твердые компоненты. Выходной конец вала двигателя имеет подвижное профильное соединение 13 (шестигранник, шлицы и т.п.j и связан с полым валом.14 посредством подвижного профильного соединения 15, например внутреннего. Другой конец вала 14 расположен в реакторе и заглушен.

Вал 14 снабжен ограничителем 16 хода в осевом направлении. Герметичность реактора 12 обеспечивается уплотнением 1:7.На валу 14 жестко закреплен рабочий орган 18, который может иметь различную конфигурацию (перфорированный лист различной шири ны и длины, винтообразная пластина и т.д.).

Рабочий орган может иметь и другое исполнение. Например, он может быть закреплен на валу с помощью шарнира 19 ° Кроме того, рабочий орган может иметь с валом 14 подвижное профильное соединение 20 и поплавок 21.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении вал .14 с ра- . бочим органом 18 помещен в реактор

12, в котором находится жидкая среда и твердые компоненты. Так как вал 14 имеет подвижное профильное соединение 15 с валом 9 двигателя 1, то под действием веса вал 14 с рабочим органом 18 опускается к дну реактора до тех пор, пока он не будет остановлен ограничителем 16 хода., Если на дне реактора находятся твердые компоненты, вал 14 с рабочим органом ложится на эти" твердые компоненты, Ввиду того, что вал 14 выполнен полым, его движение ко дну реактора замедленно, а давление на твердые компоненты относительно небольшое.

Затем на обмотку двигателя, сос тоящую иэ секций 2 и 3, через устройство 6 коммутации подается напряжение ° В результате в магнитопроводе 7 начинает протекать магнитный поток и якорь 8 стремится за— нять положение показанное на фиг.2 сплошной линией. В результате вал

14 с рабочим органом 18 проворачивается на определенный угол. При этом рабочий орган 18 в зависимости от своей конфигурации перемешивает жидкую среду, в том числе и находящуюся в непосредственной близости от дна реактора.

Когда на дне реактора имеются твердые компоненты, рабочий орган

18, опустившийся на эти компоненты, в зависимости от конфигурации своей контактирующей поверхности, давления на твердые компоненты, их крепости, вязкости разрушает их, одновременно перемешивая жидкую среду. Если контактирующая (нижняя) поверхность рабочего органа 18 имеет форму лемеха, то она при этом ходе срезает верхний слой твердых компонентов. Если нижняя поверхность имеет форму скребка, твердые компоненты обдираются.

Если твердые компоненты достаточно вязкие, лемех (скребок и т.д.) не заглубляется на большую величину, так как вал 14, находясь в подвижном соединении с валом электромагнитного двигателя, имеет возможность отЗатем напряжение с секций 2 и 3 первой обмотки снимается, а на секции 4 и 5 второй обмотки подается.

1360787

Якорь в этом. случае стремится занять положение, показанное на фиг.2 пунктирной линией, и вал 14 с рабочим органов 18 начинает вращаться в обратном направлении. В результате лемех рабочего органа 18 выходит из пласта, если он даже и углубился.

Если это скребок, происходит поверх- ностное разрушение твердых компонен- 10 тов в обратном направлении при действии поддавливания вала 14 с рабо- чим органом.

Затем напряжение с второй обмотки снимается и подается на первую 15 и цикл повторяется. Амплитуда и частота колебания подвижной системы устанавливается посредством устройства

6 коммутации.

Таким образом, от цикла к циклу 20 при совершении рабочим органом 18 указанного движения происходит его постепенное перемещение по дну реакг тора и при наличии на дне реактора твердых компонентов вал с рабочим органом углубляется в твердые компоненты до тех пор, пока они не будут подняты для перемешивания в жидкую среду. Неохваченные рабочим ор— ганом участки твердых компонентов вы- З0 мываются жидкой средой. Для предотвращения полного опускания вала 14 на дно реактора служит ограничитель

16 хода.

При перемешивании систем жидкостьгаз, т.е. при необходимости насыщения жидкости газом, может быть использован рабочий орган, имеющий поплавок 21. Рабочий орган также мо- 40 жет иметь различную конфигурацию (перфорированная пластина, винтообразная пластина и т.п.) .

B исходном положении вал 14 с рабочим органом помещается в жидкую 45 среду и рабочий орган, установленный на валу подвижно в осевом направлении, занимает положение, соответствующее верхнему уровню жидкой среды.

При этом вал 14 может иметь или не иметь подвижного соединения с валом

9 двигателя.

При попеременном включении секций 2,4 и 4,5 первой,и второй обмоток якорь 8, с валом 14 совершает колебательные движения, а рабочий орган интенсифицирует смешивание верхо него слоя жидкой среды с газом. Если в качестве рабочего орагна использовать закрученную по винту пластину, при ходе пластины, например, вперед может происходить заглубление рабочего органа в жидкую среду, так как рабочий орган имеет подвижность в осевом направлении относи— тельно вала 14, а при ходе назад всплытие.

Заглубление рабочего органа в жидкую среду может быть различным или совсем не происходить (простая пластина),.Кроме того, различным может быть размер пластины и в осевом направлении, поэтому наряду с обогащением жидкой среды газом происходит перемешивание и остального объема жидкой среды.

Кроме того, происходит отслеживание верхнего уровня жидкой среды независимо от объема жидкости в реакторе и ее уровня в реакторе.

Таким образом, происходит повы— шение производительности вибромешалки за счет интенсивного насыщения жидкой среды газом и обеспечения равномерности перемешивания объема независимо от уровня жидкой среды в реакторе.

Рабочий орган с подвижным профильным соединением 20 может и не иметь поплавка. Тогда он в зависимости от профилирования совершает кроме движения, сообщаемого двигателем, и осевое перемещение без всплытия.

1!ри использовании реакторов с узкой горловиной может быть применен рабочий орган, закрепленный на шарнире. В исходном положении рабочий орган располагается так, как показано на фиг.1 сплошной линией. При этом он контактирует с твердыми компонентами. При включении двигателя рабочий орган начинает поворачиваться вокруг шарнира 19. При этом вал

14 опускается, рабочий орган ложится большей стороной на твердые компоненты и охватывает большую площадь воздействия на твердые компоненты.

В зависимости от конкретных условий и перемешиваемой системы (жидкость — газ — твердое тело) обеспечивается требуемая интенсификация при отслеживании каждого из участков: дно реактора, периферия и центр реактора, верхний уровень жидкой

1360787 среды, верхний уровень твердых компонентов.

Формула из об рет ения

1. Устройство для виброперемешивания, содержащее реактор, узел уплотнения, установленные на валу рабочие органы и электромагнитный двигатель, имеющий вал, магнитопровод, две обмотки и якорь, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности устройства за счет интенсификации перемешивания, вал установлен с.возможностью осевого перемещения, снабжен ограничителем хода, выполнен полым, заглушен со стороны, помещаемой в реактор, и соединен с валом электромагнитного двигателя посредством

5 подвижного профильного соединения; при этом обмотки электромагнитного двигателя выполнены секционными, а якорь расположен между обмотками и имеет выборки напротив секций од10 ной из обмоток.

2. Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что рабочий орган снабжен поплавком и связан с валом посредством подвижного про)5 фильного соединения.

3. Устройство .по п,l,, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что рабочий орган соединен с валом шарнирно °

1360787

Составитель Т. Круглова

Редактор П.Гереши Техред М.Дрдык Корректор М. Пожо

Заказ 6175/10 Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 .

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4