Аппарат для перемешивания многофазных сред

 

СОК)З СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИ! (51)4 В 01 F 7 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3544691/23-26 (22) 27 ° 01.83 (46) 07.07.88. Бюл. 9 25 (71) Институт проблем механики

АН СССР и Московский институт химического машиностроения (72) Н. Г. Березкина, Ю. В. Мартынов, Б. И, Лурье, А. Н. Рудаков, Н. Н. Торуб аров, Ю. Н.Чупин и В. П.Шевченко (53) 66. 063 (088. 8) (56)1.Авторское свидетельство СССР

У 829154, кл. В 01 F 7/18, 1979.

2.Какао, шоколад,пралине. /Под ред. Г.П.Ермаковой. — М.: Пищевая промышленность, 1966, с. 304. (54)(57) АППАРАТ ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ

МНОГОФАЗНЫХ СРЕД, содержащий корпус

„„SU„„1407529 А 1 с крышкой,, патрубки загрузки и выгрузки, приводной вал, соединенный посредством планетарной передачи с валами мешалок, размещенных по периферии корпуса, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью интенсификации процесса перемешивания путем.cospaния непрерывного изменения угловой скорости, планетарная передача выполнена в вице закрепленного на приводном валу входного поводка с шатунами, соединенными посредством кривошипов с сателлитами, кииематически связанными с неподвижным зубчатым колесом и выходным поводком, в опорах которого расположены валы сателлитов, жестко соединенные с валами периферийных мешалок.

1407529

Изобретение относится к химичесКой технологии, предназначается для интенсификации массообмена процессов жидких средах и может быть использовано в различных отраслях промыш-. енности: химической, нефтеперерабатывающей, угольной, пищевой, микроиологической, фармацевтической и ругих в качестве смесителя для хиического реактора.

Известно устройство для перемешиания, состоящее из корпуса, вала мешалкой, соединенного с приводом, реобраэующим равномерное вращение во вращение с внутрицикловым изменен ем угловой скорости, и двигателя(1).

Интенсивность массообмена между ф зами в объеме данного аппарата резк возрастает, так как вращение меш лки происходит с непрерывно измен ющейся скоростью. При таком режиме т ердые частицы, обладающие большей и тенсивностью, чем жидкость, отстаю от„жидкости в случае увеличения с орости вращения мешалки и, наобор т, обгоняют жидкость в случае уменьш ния скорости вращения. В результат возникает существенная разница м жду скоростями твердых и жидких част, которая в случае вращения с

30 п стоянной угловой скоростью незнач тельна. Отмеченное различие скорост и приводит к заметной интенсификац и процесса массообмена. Кроме того, непрерывное изменение скорости враще- З5 ни1я мешалки приводит к существенному увееличению энергии турбулентных пульсаций, а также препятствует образованиЬ воронки на поверхности жидкости.

Однако использовать данное устройство для перемешивания больших объемов нецелесообразно, так как в этом случаф необходимо увеличить радиус мешалки, что, в свою очередь, приводит к резкому увеличению потребляемой моЩности (мощность увеличивается пропорционально пятой степени радиуса).

Наиболее близким к предлагаемому является аппарат для перемешивания многофазных сред, содержащий корпус 50 с крышкой, патрубки. загрузки и выгр. узки и приводной вал, соединенный

no

Однако для известного аппарата характерны недостаточная турбулизация потока и недостаточно высокая интенсивность процесса перемешивания.

Целью изобретения является интенсификация процессов перемешивания путем создания непрерывно.о изменения угловой скорости.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате, содержащем корпус с крышкой, патрубки загрузки и выгрузки, приводной вал, соединенный посредством планетарной передачи с валами мешалок, размещенных по периферии корпуса, планетарная передача выполнена в виде закрепленного на приводном валу входного поводка с шатунами, соединенными посредством кривошипов с сателлитами, кинематически связанными с неподвижным зубчатым колесом и выходным поводком, в опорах которого расположены валы сателлитов, жестко соединенные с валами периферийных мешалок.

Таким образом, в аппарате создается круговое движение мешалок, причем мешалки движутся по кругу с внутрицикловым непрерывным изменением угловой скорости, что создает дополнительную турбулизацию с преобладанием крупномасштабных пульсаций скорости и ускоряет выравнивание концентрации во всем объеме. Кроме того, двигаясь по кругу, мешалки периодически бывают в каждой точке потока, они вращаются вокруг своей оси также с непрерывным внутрицикловым изменением угловой скорости, что еще боль- ше турбулизирует поток.

На чертеже приведена кинематическая схема аппарата для перемешивания многофазных сред.

Аппарат содержит корпус 1. с крышкой 2, патрубки 3 и 4 соответственно загрузки и выгрузки, двигатель 5, соединенный с приводным валом 6, привод и периферийные мешалки 7, .входной поводок 8, соединенный с шатунами 9, кривошипами 10 и сателлитами

11. В опорах выходного поводка 12 расположены валы сателлитов 11 жестко соединенные с валами периферийных мешалок 7, сателлиты 11 кинематичес1407529 ными по времени. Движение с внутрицикловым изменением амплитуды и частоты угловой скорости сателлитов 11 передается валам мешалок.

Составитель Э.Токарев

Редактор И.Николайчук Техред М.Дндые Корректор А.Тяско

Заказ 3238/6 Тираж 564 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 ки связаны с неподвижным зубчатым ко лесом 13.

Аппарат работает следующим образом.

Движение от приводного вала 6 электродвигателя 5 передается входному поводку 8, которьй, вращаясь вокруг своей оси, передает движение шатунам 9 и через кривошипы 10 кинематически связанным с ними зубчатым сателлитам 11 и выходному поводку

12, в опорах которого находятся валы сателлитов 11. За счет того, что кривошипы 10 эксцентрично установлены на сателлитах 11, находящихся в зацеплении с неподвижным зубчатым колесом 13, угловая скорость и ускорение зубчатого колеса 13 и выходного поводка 12 становятся непостоянВ предложенном аппарате диффузионный поток на частицу только за счет увеличения относительной скорости движения частицы возрастает на 50Х в то время как добавочная потребляемая мощность, затрачиваемая на колебания, возрастает менее чем íà 10Х, Кроме того, вокруг мешалок создается область, в которой происходит столкновейие струй, вытекающих из-под мешалок, что создает турбулизацию потока. Все это приводит к значительному увеличению интенсивности массооб мена.