Способ смешивания жидких, вязких, сыпучих материалов

Авторы патента:

Свиридов Дмитрий Петрович (RU)

Ульянов Борис Александрович (RU)

Бадеников Артем Викторович (RU)

Комаров Валентин Андреевич (RU)

Муссакаев Олег Петрович (RU)

B01F9/10 - вокруг вертикальной оси

Владельцы патента RU 2479342:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ангарская государственная техническая академия" (RU)

Изобретение относится к перемешиванию жидких, вязких, сыпучих материалов и может использоваться в любых отраслях промышленности. Подаваемые на смешивание в приемный резервуар смесителя компоненты истекают самотеком сверху вниз струями из множества штуцеров, равномерно распределенных по всей площади ввода. Штуцеры совершают возвратно-поступательные движения в радиальном направлении. Смесь приводят во вращение, вращая резервуар вокруг своей оси для укладки струй концентрическими окружностями. Ребра внутри резервуара способствуют вовлечению смеси во вращательное движение. Технический результат состоит в повышении КПД процесса и простом аппаратурном оформлении. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для смешивания жидких, вязких, сыпучих материалов и может быть использовано во многих отраслях промышленности.

Аналогом предложенного способа является способ смешивания жидких сред с помощью перемешивающего устройства для пневматической аэрации (RU №2334549) и может использоваться в биологической очистке сточных вод. Устройство содержит воздухоразводящую трубу и установленные на ней с заданным шагом диспергаторы воздуха, каждый из которых расположен с нижней стороны воздухоразводящей трубы под углом к горизонту от 0 до 90 градусов и представляет собой совокупность расположенной на воздухоразводящей трубе насадки и, по меньшей мере, одного дросселирующего отверстия, выполненного в области, ограниченной насадкой.

Достоинства описанного способа заключаются в простоте конструкции, повышенной надежности, высоком КПД конструкции и способа. Недостатком способа является то, что начальная дисперсность смешиваемых компонентов весьма низка, смешиваемые вещества вносятся в зону смешивания всего в одной плоскости.

Наиболее близким к предлагаемому способу (прототипом) является способ перемешивания вязких нефтепродуктов с маловязкими с помощью смесителя принудительного действия (RU №2367509).

Смеситель включает корпус с патрубками подвода вязкого и маловязкого сырьевых компонентов. Патрубок вывода готовой смеси выполнен в виде коленообразного отвода, размещенного по вертикальной оси корпуса. В нижней части корпуса размещено трубчатое приспособление с соплами для подвода маловязкого сырьевого компонента. Трубчатое приспособление связано трубопроводом с насадкой, установленной в верхней части корпуса и оснащенной перекрестными струенаправляющими элементами - стволами, установленными с возможностью направления струй по касательной к внутренней поверхности корпуса.

Технический результат состоит в повышении эффективности перемешивания и исключении попадания механических примесей, содержащихся в исходных сырьевых потоках, в готовую сырьевую смесь.

Достоинства прототипа заключаются в простоте, повышенной надежности и высоком кпд конструкции смесителя принудительного действия.

Недостатком способа является то, что начальная дисперсность смешиваемых компонентов весьма низкая.

В упомянутых известных ранее способах смешивания перемешиваемые компоненты вносились в аппарат крупными массивами, вследствие чего дезинтеграция внесенных масс требовала больших затрат энергии. Это приводило к низкому кпд процесса. Применяемые для смешивания и известные ранее конструкции содержат механические узлы, работа которых в перемешиваемой среде затруднена, приводит к быстрому износу сопряженных деталей и выходу их из строя.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа для смешивания жидких, вязких, а также сыпучих материалов с высоким кпд процесса и простым аппаратурным оформлением.

Технический результат состоит в повышении кпд процесса смешивания.

Указанный технический результат достигается тем, что предлагаемый способ смешивания веществ заключается в применении для этой цели смесителя, через струенаправляющие элементы (штуцеры) которого перемешиваемые компоненты подают в цилиндрический приемный резервуар 1 (Фиг.1), которые истекают (экструдируют) через большое количество штуцеров 2 небольшого сечения в направлении сверху от крышки вниз к днищу резервуара. Среда, подаваемая на смешивание, движется от напорных бункеров 3 к штуцерам самотеком. Жидкость, истекая из отверстий штуцеров, образует струю 4, которая по мере движения вниз истончается, обеспечивая этим высокую дисперсность вводимых для перемешивания компонентов. Приемный резервуар 1 необходимо вращать вокруг его оси на соответствующей опоре 5 для того, чтобы струи смешиваемых компонентов укладывались в концентрические окружности внутри резервуара. Соотношение смешиваемых компонентов может быть регулировано соотношением количества струй каждого компонента и их давлением в коллекторах 6. Штуцеры 2 располагают в некотором секторе или по всей площади окружности над приемным резервуаром. При этом смешиваемых компонентов может быть два или более. Штуцеры ввода разных компонентов необходимо равномерно распределять по всей площади ввода для повышения степени смешивания.

Сообщая штуцерам возвратно-поступательное движение, как показано стрелками 7, можно значительно повысить степень перемешивания.

1. Способ смешивания жидких, вязких, сыпучих материалов, осуществляемый с помощью струенаправляющих элементов смесителя, отличающийся тем, что подаваемые на смешивание в приемный резервуар смесителя компоненты истекают самотеком сверху вниз струями из множества штуцеров, равномерно распределенных по всей площади ввода, струи истончаются по мере стекания, при этом штуцеры совершают возвратно-поступательные движения в радиальном направлении, способствуя диспергированию перемешиваемых компонентов, при этом смесь приводят во вращение, вращая резервуар вокруг своей оси для укладки струй концентрическими окружностями, при этом ребра внутри резервуара способствуют вовлечению смеси во вращательное движение.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для смешивания сыпучих материалов их ввод в резервуар осуществляют по лоткам, попеременно установленным радиально относительно оси вращения резервуара, а отвод продукта смешивания из резервуара обеспечивают известными методами.

Похожие патенты:

Реактор // 2471547

Смеситель // 2224584

Изобретение относится к аппаратам для обработки гетерогенных сред и может быть использовано в машиностроительной, химической, строительной, горно-рудной, пищевой и других отраслях промышленности.

Реактор для окисления остатков нефтепродуктов // 2003374

Смеситель // 1675106

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к устройствам для приготовления формовочных смесей. .

Смеситель порошкообразных материалов // 1641409

Лабораторный смеситель // 1233929

Смеситель // 1033170

Роторная машина для смешивания сыпучих материалов // 921612

Перемешивающее устройство центробеж-ного экстрактора // 829157

Смеситель сыпучих материалов // 799804

Установка для смешивания и просеивания компонентов // 2486001

Изобретение относится к устройствам для смешивания и просеивания различных сыпучих материалов и переработки жидких сред и может найти применение в химической, пищевой, фармацевтической, строительной и других отраслях промышленности

Смеситель со смесительной емкостью // 2521571

Изобретение относится к смесительной технике и может использоваться для смешивания любых материалов. Смеситель содержит смесительную емкость и по меньшей мере частично расположенный в смесительной емкости инструментальный вал (8) с рабочим концом и с приводным концом для рабочего инструмента (6). На приводном конце посредством двух находящихся на расстоянии друг от друга инструментальных подшипников установлен инструментальный вал (8). Предусмотрен приводной двигатель (7) для инструментального вала (8), имеющий моторный вал (21), который по меньшей мере с одной стороны установлен на инструментальном подшипнике. Технический результат состоит в том, что смеситель прост и недорог в изготовлении, имеет минимальное количество изнашиваемых узлов, и инструментальный вал способен воспринимать возникающие при эксплуатации существенные поперечные усилия. 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство для смешения жидкостей // 2540587

Изобретение относится к конструкциям аппаратов для смешения жидкостей и проведения жидкофазных химических реакций. Устройство для смешения жидкостей и проведения жидкофазных химических реакций в тонкой пленке содержит ротор, выполненный в виде параболоида вращения, снабженный коническим патрубком, конусную насадку, укрепленную внутри конического патрубка ротора, сосуды и штуцеры для подачи компонентов, приемник массы. Ротор и конусная насадка смонтированы на вертикальном приводном валу, к горловине конического патрубка жестко присоединен сосуд для подачи одного из компонентов, конусная насадка выполнена перфорированной, на внутренней поверхности ротора по концентричным окружностям в шахматном порядке установлены конусные возмущающие элементы, вершины которых размещены в отверстиях перфорации конусной насадки, конусные возмущающие элементы установлены с возможностью их осевого перемещения, штуцер для подачи второго компонента размещен в вершине конусной насадки. Изобретение позволяет повысить эффективность перемешивания жидких компонентов. 3 ил.

Центробежное устройство для смешивания и измельчения // 2618136

Изобретение предназначено для сухого и мокрого измельчения кусковых, зерновых и порошковых материалов, а также для приготовления смесей. Центробежное устройство для смешивания и измельчения содержит корпус (4), привод (5) с валом (2) и вращающуюся открытую рабочую емкость (1) с вогнутым дном. Вогнутое дно закреплено на корпусе неподвижного колпака с вогнутой рабочей поверхностью. На рабочей поверхности закреплен броневой лист. Защитное кольцо (16) закреплено на корпусе или торце колпака. Между кольцом и торцом рабочей емкости образован кольцевой щелевой зазор (23). Три отверстия или канала (25, 26, 27) выполнены в корпусе или колпаке для подачи обрабатываемого материала (26), сжатого газа (25) в кольцевой щелевой зазор и отвода пылегазовой смеси (27). Рабочая емкость снабжена герметичной крышкой (10). В крышке установлена ось (8). Колпак (15) установлен на оси внутри рабочей емкости. На внутренней поверхности рабочей емкости выполнен уступ (22). Уступ образует с торцом (21) колпака или защитным кольцом (16) кольцевой щелевой зазор (23). В оси выполнены по меньшей мере три канала. Обеспечивается снижение износа мелющих тел и рабочих поверхностей устройства. 22 з.п. ф-лы, 17 ил.

Устройство для смешивания и измельчения // 2624286

Изобретение относится к устройствам для сухого и мокрого измельчения кусковых, зерновых, порошковых материалов и может быть использовано для приготовления их смесей. Устройство для смешивания и измельчения содержит рабочую емкость, привод вращения рабочей емкости, в крышке которой с возможностью вращения установлена ось с, по меньшей мере, одним кронштейном с, по крайней мере, одной лопаткой. Лопатка имеет режущую кромку, эквидистантную внутренней поверхности рабочей емкости, изогнутую переднюю поверхность со сквозными пазами, ширина которых меньше наименьшего размера мелющих тел, при этом радиальное и осевое положение лопаток может регулироваться. Днище рабочей емкости выполнено полым. Полость днища соединена с отверстием в валу, при этом в днище выполнены сквозные отверстия, соединяющие полость днища с внутренним объемом рабочей емкости. Внутренняя поверхность днища выполнена вогнутой до сопряжения с внутренней поверхностью стенок рабочей емкости, при этом образующая внутренней поверхности стенок рабочей емкости имеет криволинейную вогнутую форму до сопряжения с прямолинейной частью образующей или до сопряжения с днищем. Днище, имеющее центральный выступ, выполнено съемным и закреплено с возможностью образования полости между рабочей емкостью и днищем. Центральная часть днища и/или центральный выступ снабжены радиальными выступами, при этом центральный выступ днища снабжен сквозными отверстиями, соединяющими внутренний объем рабочей емкости с полостью днища. Внутренняя поверхность крышки выполнена вогнутой до сопряжения с внутренней поверхностью стенок рабочей емкости. По крайней мере, один кронштейн для крепления лопаток выполнен в виде сплошного плоского или вогнутого диска, а край режущей кромки лопатки, обращенный к днищу, расположен выше и/или совпадает с местом сопряжения днища с цилиндрической частью внутренней поверхности рабочей емкости. Ширина лопатки равна ширине цилиндрической части внутренней поверхности рабочей емкости и/или больше или равна двум максимальным размерам мелющих тел, если цилиндрическая часть рабочей емкости отсутствует. Устройство позволяет снизить энергозатраты, сократить длительность цикла обработки и повысить уровень дисперсности (тонины помола) измельчаемого материала. 16 з.п. ф-лы, 14 ил.