Мешалка-реактор

 

Использование: в нефтехимической, химической и других отраслях промышленности , в качестве перемешивающего устройства , или реактора, а также в гидрои энергомашиностроении для привода машин и механизмов. Сущность изобретения: мешалка-реактор содержит корпус, расположенный в корпусе вал с шарнирно закрепленными в нижней его части лопастями мешалки со смещенным относительно оси центром тяжести, привод соединенный с верхнейчастью вала, и уплотнения, установленные сне зоны перемешивания. При этом, вал снабжен подшипниковыми опорами и выполнен в верхней своей части полым, а привод содержит гидротурбину, состоящую из кольцевой камеры, патрубков подвода и отвода активного потока рабочей среды, лопастного центробежного колеса, насаженного на вал и расположенного в кольцевой камере, верхняя часть которой выполнена торообразной и снабжена радиальными перегородками. 8 ил. fe

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{21) 4788718/26 (22) 02.02.90 (46) 15.11.92. Бюл, N. 42 (71) Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт гербицидов и регуляторов роста растений (72) Г,А. Сергеев, Г.А. Коврижников, А.Н. Докучаев, А. П. Шебланов и А, Х. Махмутов (56) Авторское свидетельство СССР

М 969307, кл. В 01 F 7/00, 1981. (54) MELLjAJlKA-P ЕАКТОР (57) Использование: в нефтехимической, химической и других отраслях промышленности, в качестве перемешивающего устройства, или реактора, а также в гидро- и энергомашиностроении для привода машин и механизмов. Сущность изобретения: меИзобретение относится к химическому машиностроению, в частности к аппаратостроению, и представляет собой мешалку, снабженную гидроприводом.

Изобретение может применяться в нефтехимической, химической и других отраслях промышленности в качестве перемешивающего устройства. или реактора, а также в гидро- и знергомашиностроении для привода машин и механизмов.

Известна мешалка, содержащая корпус с патрубками забора-отвода взаимодействующих сред, расположенный в корпусе вал с шарнирно закрепленными на нем лопастями-шнеками, уплотнение вала, вынесенное из зоны перемешивания рабочей среды и привод, соединенный с валом с помощью муфты, Вал мешалки опускается в горловину емкости. Включается привод. Под действием центробежных сил лопасти-шнеки. Ы«„1775153 А1 (я)ю В 01 F 7/16, F 03 В 1/00, 3/00 шапка-реактор содержит корпус, расположенный в корпусе вал с шарнирно закрепленными в нижней его части лопастями мешалки со смещенным относительно оси центром тяжести, привод соединенный с верхней частью вала, и уплотнения, установленные вне зоны перемешивания, При этом, вал снабжен подшипниковыми опорами и выполнен в верхней своей части полым, а привод содержит гидротурбину, состоящую из кольцевой камеры, патрубков подвода и.отвода активного потока рабочей среды, лопастного центробежного колеса, насаженного на вал и расположенного в кольцевой камере, верхняя часть которой выполнена торообразной и снабжена радиальными перегородками. 8 ил. расходятся в стороны и осуществляется процесс перемешивания.

Основным недостатком мешалки-прототипа является низкая надежность привода из-за отсутствия по дшипников на приводном валу и изгиб вала неуравновешенными силами, в особенности при раскрытии обеих лопастей-шнеков в одну сторону.

Другим недос атком, снижающим надежность является неработоспособность мешалки на горячих и высокотоксичных рабочих средах из-за отсутствия охлаждения уплотнения и конструктивного его несовершенства: верхнее уплотнение мешалки разбивается из-за несоосности и биения вала привода и вала лопастей-шнеков.

Кроме того, мешалка-прототип не позволяет регулировать число оборотов и, следовательно, нет условий для настройки ее на оптимальный режим работы.

1775153 полостей 16. 8 патрубке 3 для подвода ак- .45 тивного потока рабочей среды располагается эавихритель 17, Циркуляционные попе сти 16 соединены межлопаточными криволинейными каналами 18 лопастного центробежного колеса 13 с патрубком 3 50 подвода активного потока рабочей среды и через кольцевой радиальный зазор 19 между внутренними стенками кольцевой камеры 2 и боковой поверхностью лопастного центробежного колеса 13 с полостью патрубка 4 отвода потока. Подшипниковый узел 5 может крепиться на корпусе 1 с помощью фланцев (см. фиг; 1), что предпочтительно, или с помощью щек 20 (см. фиг. 6), Сальниковое уплотнение 11 может

Целью настоящего изобретения является устранение отмеченных недостатков, т.е, повышение надежности и эффективности перемешивания.

На фиг. 1 — изображена мешалка-реактор в продольном разрезе; на фиг. 2 — вид по стрелке А-А на фиг. 1; нв фиг. 3 — вид по стрелке Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение по стрелке В-В фиг, 1; на фиг. 5 — вид по стрелке Г на фиг. 1; на фиг. 6 — вариант крепления подшипникового узла и его конструкция; на фиг. 7 — конструкция завихрителя и радиальных перегородок торообраэной камеры в продольном разрезе; на фиг, 8— вид по стрелке Д на фиг. 7.

Мешалка-реактор содержит корпус 1 с кольцевой камерой 2, аатрубком 3 для подвода активного потока рабочей среды и 4— для отвода его. В корпусе 1 с помощью подшипникового узла 5 смонтирован вал 6 с шарнирно закрепленными на нем лопастями 7, оси 8 которых смещены от продольной оси вала 6. Своим нижним концом с лопастями 7 вал 6 помещается через горловину

9 в емкости 10 мешалки-реактора и герметизируется с помощью сальникового уплотнения 11. Верхний конец вала 6 располагается в кольцевой камере 2 корпуса 1 и герметизируется с помощью сальникового уплотнения 12. На верхнем конце вала 6 крепится лопастное центробежное колесо 13. Вал 6 в зоне уплотнений 11, 12 и подшипникового узла 5 выполнен пустотелым. Его внутренняя полость 14 соединена с полостью патрубка 3 для того, чтобы. активный поток рабочей среды мог интенсивно охлаждать подшипниковый узел 5 и уплотнения 11, 12 изнутри за счет теплопередачи теплопроводностью и конвекцией.

Кольцевая камера 2 в зоне над лопастями центробежного колеса 13 выполнена торообразной и счабжена радиальными перегородками 15 для создания циркуляционных

40 дополнительно снабжаться наружной охлаждающей рубашкой 21 (см. фиг. 1), Мешалка-реактор работает следующим образом. Активный поток рабочей среды под давлением поступает в патрубок 3, где закручивается завихрителем 17 и двигаясь по. межлопаточным криволинейным каналам 18 лопастного центробежного колеса 13 изменяет свое направление и тем самым приводит его и вал во вращение. Далее активный поток рабочей среды закручивается торообраэными стенками кольцевой камеры 2 и радиальными перегородками 15 в вихрь, который вторично взаимодействует с лопастным центробежным колесом 13 и отдает ему свою энергию. На периферии вихрей, циркулирующих в полостях 16 создается эона повышенного давления, в результате чего часть потока через радиальный зазор 19 перетечет в нижнюю часть кольцевой камеры 2 и из нее по патрубку 4 на слив. Оставшаяся часть снова напраьляется на циркуляцию в полость 16. Присоединение циркулирующих масс к активному потоку рабочей среды увеличивают суммарную массу его, т.е. массу и скорость потока, движущегося по межлопаточным криволинейным каналам. 18. Это увеличивает реактивную силу и крутящий момент на лопастном центробежном колесе 13 и валу

6, Изменяя количество и/или давление активного потока, поступающего в патрубок 3, регулируют число оборотов вала 6, и следовательно. скорость перемешивания и/или реакции рабочей жйдкости, находящейся в емкости 10 мешалки-реактора, Выделяющееся в узлах уплотнений 11, 12 и подшипниковом узле 5 тепло за счет эффекта тепловой трубы отводится вместе с жидкостью, циркулирующей во внутренней полости 14 вала

6 (частью активного потока рабочей среды), что повышает надежность, долговечность и работоспособность мешалки-реактора. При этом лопасти 7, эа счет смещения их осей 8 от продольной оси вала 6, всегда при вращении вала 6, раскрываются центробежными силами. в разные стороны, что уменьшает неуравновешенные нагрузки; действующие на вал 6, а это также повышает надежность и работоспособность привода мешалки-реактора.

Формула изобретения

Мешалка-реактор, содержащая корпус, расположенный в корпусе вал с шарнирно закрепленными в нижней его части лопастями мешалки, привод, соединенный с верхней частью вала, и уплотнения, установленные вне зоны перемешивания, о тл и ч à ю щ а я с я 1ем, что, с целью повышения надежности и эффективности переме1775153 шивания, вал снабжен подшипниковыми опорами и выполнен полым в верхней своей части, а привод выполнен в виде гидротурбины, состоящей иэ кольцевой камеры, патрубков подвода и отвода активного потока 5 рабочей среды, лопастного центробежного колеса, насаженного на вал и расположенного в кольцевой камере, верхняя часть которой над колесом выполнена торообразной и снабжена радиальными перегородками, при этом лопасти мешалки выполнены со смещенным от оси центром тяжести.

1775153

1775153

1775153

Фаг. 7

1775153

Составитель Г. Сергеев

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М. Шароши

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 400б Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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