Аппарат с нестационарным процессом перемешивания

 

„„SU„, 144577

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИН

А1 (50 4 В 01 Р 7/14, 7/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3633602/23-26 (22) 03.06.83 (46) 23.12.88. Бюл. № 47 (71) Московский институт химического машиностроения (72) Ю.Н.Чупин, Н.Н.Торубаров, 10.В.Мартынов, В.А.Иванов и Ж.А.Голованов (53) 66 (088.8) (56) 1. Стхренк Ф. Перемешиванне и аппараты с мешалками.-Л.: Химия, 1975, с.45-75.

2. Авторское свидетельство СССР № 814423, кл. В 01 F 7/14, 1981. (54) (57) 1.АППАРАТ С НЕСТАЦИОНАРНЫ

ПРОЦЕССОМ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ, содержащий корпус с крышкой, размещенные в корпусе вертикальный вал с центральной мешалкой и -периферийные валы с дополнительными мешалками, соединенные с валом двигателя посредством зубчаторычажного механизма, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью интенсификации процесса перемешивания и повышения качества готового продукта эа счет реверсивного вращения и возвратно-поступательного вертикального перемещения с внутрицикловым изменением угловых и вертикальных линейных скоростей периферийных мешалок, он снабжен установленными друг над другом наружным н внутренним зубчатыми секторами, взаимодействующими с зубчатыми колесами зубчато-рычажного ме,ханизма перифернйныхвалов,и механиз-,мами возвратно-поступательного перемещения.

2. Аппарат по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что механизм возвратно-поступательного переме1цения снабtD жен жестко установленным на крьппке стаканом с внутренней резьбой, гайкой с внутренней и наружной резьбой, на ( которой закреплена периферийная мешалка, при этом наружная резьба свя- ф зана с внутренней стакана, а внутренняя — с валом мешалки. Фий

1445770

Цель изобретения — интенсификация процесса перемешивания и повышение качества готового продукта за счет реверсивного вращения и возвратно поступательного вертикального перемещения с внутрицикловым изменением

Изобретение относится к аппаратостроению, предназначается для интенсификации процессов получения суспензий, эмульсий, газожидкостных и Однородных смесей и может быть применено в химической, угольной, нефтеперерабатывающей, пищевой, медицинской и других отраслях промышленности в качестве смесителя, а также реактора. 10

Наибольшая эффективность работы аппарата достигается за счет обеспечения реверсивного вращения и возвратно-поступательного перемещения с внутрицикловым изменением угловых и вертикальных линейных скоростей.разных по величине прямого и обратного ходов мешелок, что создает высокоразвитую турбулентность перемешиваемого объема и способствует увеличению 20 скорости процесса перемешивания.

Известен аппарат для получения суспензий, эмульсий, газожидкостных и однородных смесей, применяемых в различных отраслях промышленности,содер- 25 жащий корпус е крышкой и днищем, несколько мешалок (1j.

Недостатком данного аппарата является наличие индивидуального привода для каждой мешалки. ЗО

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является аппарат, содержащий корпус с крышкой, размещенные в корпусе вертикальный вал с центральной мешалкой и периферийные валы с дополнительными мешалками, соединенные с валом двигателя посредством зубчаторычажного механизма включающего водило, центральное и сателлитные колеса с эксцентриками, шатуны и кривошип с непрерывным изменением частоты вращения внутри цикла 12).

Недостатком аппарата является не возможность осуществления программируемого реверсивного вращения и возвратно-поступательного перемещения с внутрицикловым изменением угловых и вертикальных линейных скоростей разных по величине прямого и оборотного ходов дополнительных мешалок в процессе перемешивания. угловых и вертикальных линейных скоростей периферийных мешалок.

Указанная цель достигается тем, что аппарат с нестационарным процессом перемешивания, содержащий корпус с крышкой, размещенные в корпусе вертикальный вал с центральной мешалкой и периферийные валы с дополнительными мешалками, соединенные с валом двигателя посредством зубчаторычажйого механизма, снабжен установленными друг над другом наружныья и внутренними зубчатыми секторами, взаимодействующими с зубчатыми колесами зубчато-рычажного механизма периферийньж валов, и механизмами возвратно-поступательного перемещения, При этом механизм возвратно-поступательного перемещения снабжен жестко установленным на крышке стаканом с внутренней резьбой, гайкой с внутренней и наружной резьбой, на которой закреплена периферийная мешалка, при этом наружная резьба связана с внутренней стакана, а внутренняя — с валом мешалки.

На фиг. Ф представлена схема пред- лагаемого аппарата; на фиг.2 — конструкция стакана.

Аппарат содержит корпус 1 с крышкой 2. Внутри корпуса расположена центральная мешалка 3 и несколько, например две, периферийных мешалок 4, смещенных относительно оси корпуса аппарата.

Периферийные мешалки 4 соединены с гайками 5, кинематически связанными с одной стороны со стаканами 6, а с другой — с валом 7, и закрепленны-: ми в опорах крышки 2.

На винтовых валах 7 закреплены реверсивные зубчатые колеса 8, взаимодействующие с зубьями венцов 9 и 10, закрепленных на кривошнпе 11. Последний,на котором установлена центральная мешалка 3, кинематически связан через шатун 12 с эксцентриками 13 сателлитных шестерен 14, валы которых шарнирно соединены с водилом 15.

Сателлиты 14 находятся в зацеплении с неподвижным зубчатым колесом

16, а водило 15 закреплено на валу

17 электродвигателя 18.

Аппарат снабжен загрузочным патрубком 19 и выгруэочным штуцером 20.

Аппарат работает следующим образом.

14457

Равномерное вращение от вала 17 электродьигателя 18 передается водилу 15 и сателлитам 14 которые вра» щаются одновременно вокруг собствен5 нои оси в результате взаимодействия с неподвижным зубчатым колесом 16.

При этом эксцентрики 13 саталлитов

14 описывают гипотрохоидные траектории,которые характеризуются неравномерной скоростью их движения относительно оси неподвижного зубчатого коласа 16. Шатуны 12 передают неравномерное движение в одном направении через кривошип 11 мешалки 3. 15, Движение с переменной угловой скоростью вйутри цикла от кривошипа 11 передается через венцы- 9 и 10 с неполными числами зубьев и зубчатые колеса 8 винтам. При этом, если зубча- 20 тое колесо 8 находится в зацеплении с зубьями венца 9 внутреннего зацепления, то винты вращаются в направлении кривошипа 11 с большей скоростью, Бри зацеплении зубьев венца 10 внеш- 25 него зацепления с зубчатым колесом

8 направление вращения винтов изменяется на противоположное с меньшей скоростью. Винты передают неравномерное реверсивное вращательное движе- 30 ние через гайки 5, связанные со ста-. канами 6, периферийным мешалкам 4.

Таким образом, центральная мешалка вращается в одном направлении с неп70 4 рерывным изменением угловой скорости, а две дополнительные совершают реверсивное вращение и воэвратнб-поступательное перемещение с внутрицикловым изменением угловых и вертикальных линейных скоростей, разных по величине прямого и обратного ходов, создавая непрерывно изменяющуюся турбулизацию и циркуляцию потоков в объеме аппарата, способствуя интенсификации процессов перемешнвания, тепло- и массообмена и взвешиванию твердой фазы.

В корпусе аппарата полностью отсутствуют застойные зоны, Наличие центральной мешалки позво.ляет ликвидировать застойные зоны и обеспечить непрерывный обмен жидкости в областях реверсивных мешалок.

Возвратно-поступательное движение мешалок с переменной скоростью обеспечивает также непрерывный обмен ж;щкости (в области реверсивных мешалок . периодически проходит весь объем жидкости), что позволяет поддерживать минимальным размер газовых пузырьков, Меридиальное течение в предлагаемом аппарате носит пульсацнонный характер, что приводит к поддерживанию высоких величин относительных скоростей во всем потоке перемешиваемых материалов.

1445770

Составитель А.Лиханов

Техред Л. Сердюкова

Корректор М.Максимишинец

Редактор И.Горная

Тираж 564

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Зад®з 66B5/11

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4