Мешалка

Авторы патента:

Манченко Константин Александрович (RU)

B01F7/16 - с мешалками, вращающимися вокруг вертикальной оси

B01F7/00 - Смесители с вращающимися перемешивающими устройствами в неподвижных резервуарах; месильные машины (B01F 13/04 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2752563:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)" (RU)

Изобретение относится к аппаратам емкостного типа, предназначенным для проведения различных тепло- и массообменных процессов химической технологии, в которых требуется создание однородного поля концентраций и температур во всем объеме перемешиваемой среды, и может быть использовано в химической, пищевой, строительной и других отраслях промышленности. Мешалка состоит из вертикального вала, ротора с радиальными спицами, на концах которых закреплены конфузоры с входными расширяющими отверстиями, обращенными в сторону вращения, при этом конфузоры установлены на спицах парами коаксиально по отношению друг к другу и соединены между собой продольными ребрами. Причем вертикальный вал имеет на половину длины резьбу в одном направлении, а на другую половину длины в противоположном направлении, причем на каждую резьбу с возможностью вращения в разную друг от друга сторону насажены своей резьбой роторы, на которых устанавливаются от 2 до 5 радиальных спиц. Кроме того, вертикальный вал жестко закреплен на конической шестерне, которая входит в зацепление с другой конической шестерней, закрепленной на валу редуктора, получающего вращение от вала горизонтально расположенного реверсивного двигателя. Технический результат - повышение однородности состава перемешиваемых жидкостей, сокращение времени перемешивания и повышение производительности труда. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Известно перемешивающее устройство (патент RU № 2106188 опубл. 10.03.1998 г.), содержащее корпус, приводной вертикальный вал, на котором установлен рабочий орган в виде многорядных конфузоров прямоугольной формы в сечении, изогнутых вдоль их оси симметрии, входными расширяющимися отверстиями, образованными в сторону вращения.

Основным недостатком этого перемешивающего устройства является низкая эффективность перемешивания, подаваемых для смешения жидкостей разных концентраций.

Известна также мешалка (патент RU № 2396108 опуб. 10.08.2010 г. бюл. № 22), содержащая ротор с радиальными спицами, на концах которых закреплены конфузоры с входными расширяющими отверстиями, обращенными в сторону вращения.

К недостаткам мешалки можно отнести сложность конструктивного исполнения и значительные гидравлические сопротивления предложенных конфузоров, что не позволяет добиться качества смешения, предотвратить выпадение имеющихся в смешивающихся жидкостях крупных частиц компонентов на дно мешалки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату - прототипом является мешалка (см. патент RU № 2578156 опуб. 20.03.2016 г. Бюл № 8), содержащая ротор с радиальными спицами, на концах которых закреплены конфузоры с входными расширяющимися отверстиями, обращенными в сторону вращения, при этом конфузоры установлены на спицах парами коаксиально по отношению друг к другу и соединены между собой продольными ребрами.

Недостатками известного прототипа является недостаточная эффективность перемешивания из-за низкой циркуляции образующимся ламинарным течением смешиваемых жидкостей на всю глубину объема мешалки при вращении вертикального вала все время только в одну сторону, в результате чего создаются застойные мертвые зоны, где не происходит перемешивание компонентов жидкостей разной вязкости (растворов, эмульсий, суспензий), и не способность предотвратить седиментацию - выпадение крупных частиц перемешиваемых компонентов в жидкостях в осадок. Также невозможно в необходимой степени перемешать жидкости разного температурного состояния. Нагретая горячая жидкость при перемешивании будет наверху мешалки и остывать, а холодная жидкость находится внизу и не нагревается.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков за счет разгона потока жидкости до более высоких скоростей и закручивания потока в вертикальном направлении.

Техническим результатом будет повышение однородности состава перемешиваемых жидкостей, сокращение времени перемешивания и повышение производительности труда.

Технический результат достигается за счет того, что мешалка, содержания вертикальный вал, ротор с радиальными спицами, на концах которых закреплены конфузоры с входными расширяющимися отверстиями, обращенными в сторону вращения, при этом конфузоры установлены на спицах парами коаксиально по отношению друг к другу и соединены между собой продольными ребрами, отличается тем, что вертикальный вал имеет на половину длины резьбу в одном направлении, а на другую половину длины в противоположном, причем на каждую резьбу с возможностью вращения в разную друг от друга сторону насажены на своих резьбах роторы, на которых устанавливается от 2 до 5 радиальных спиц.

Вертикальный вал жестко установлен на конической шестерне, которая входит в зацепление с другой конической шестерней, закрепленной на валу редуктора, получающего вращение от вала горизонтально расположенного реверсивного двигателя.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

На фиг. 1. - разрез мешалки,

фиг. 2. - вид сверху мешалки.

Мешалка (фиг. 1) выполнена в виде емкости 1, на крышке которой укреплен горизонтально расположенный реверсивный двигатель 2 (фиг. 2) соединенный своим валом с редуктором 3, а на валу редуктора 3 жестко закреплена коническая шестерня 4, входящая в зацепление с конической шестерней 5, на которой жестко установлен вертикальный вал 6, имеющий на половину длины резьбу 7 и на другую половину длины в противоположном направлении резьбу 8.

На резьбы 7 и 8 с возможностью вращения в разные стороны насажены своей резьбой роторы 9 и 10 с радиальными спицами 11, на концах которых закреплены конфузоры 12. Для перемешивания в зависимости от вязкости жидкости на роторах 9 и 10 устанавливается от 2 до 5 радиальных спиц 11.

На крышке в емкости 1 (фиг. 2) установлен патрубок 13 для подачи компонентов и перемешиваемых жидкостей и патрубок 14 для откачки готовой жидкости.

Мешалка работает следующим образом.

В патрубок 12 подаются все необходимые компоненты и разной концентрации и температуры перемешиваемые жидкости, после чего включается горизонтально установленный на крышке мешалки 1 реверсивный двигатель 2, который через редуктор 3, конические шестерни 4 и 5 начинает вращать вертикальный вал 6.

Насаженные на резьбу 7 и 8 роторы 9 и 10 с радиальными спицами 11, на концах которых закреплены конфузоры 12 начинают вращаться в разные стороны и одновременно вверх и вниз по резьбам 7 и 8, закручивая и изменяя направление потока, разгоняя его до высоких скоростей, и тем самым создавая турбулентность по всему объему мешалки 1, при этом уменьшаются и исчезают застойные зоны, обеспечивается диспергирование и смешивание компонентов, повышая однородность перемешиваемых жидкостей.

После перемешивания подготовленная жидкость откачивается через патрубок 14.

Достигается тройной синергический эффект: полное перемешивание всех компонентов и жидкостей, сокращение времени перемешивания, предотвращение выпадения крупных частиц компонентов в осадок.

По предлагаемому изобретению проведены предварительные испытания перемешивания жидкостей в лабораторных условиях на модельной установке, по результатам которых определена его промышленная применимость.

1. Мешалка, содержащая вертикальный вал, ротор с радиальными спицами, на концах которых закреплены конфузоры с входными расширяющими отверстиями, обращенными в сторону вращения, при этом конфузоры установлены на спицах парами коаксиально по отношению друг к другу и соединены между собой продольными ребрами, отличающаяся тем, что вертикальный вал имеет на половину длины резьбу в одном направлении, а на другую половину длины в противоположном направлении, причем на каждую резьбу с возможностью вращения в разную друг от друга сторону насажены своей резьбой роторы.

2. Мешалка по п. 1, отличающаяся тем, что вертикальный вал жестко закреплен на конической шестерне, которая входит в зацепление с другой конической шестерней, закрепленной на валу редуктора, получающего вращение от вала горизонтально расположенного реверсивного двигателя.

3. Мешалка по п. 1, отличающаяся тем, что на роторах устанавливаются от 2 до 5 радиальных спиц.

Изобретение относится к техническим средствам для перемешивания с вращающимися перемешивающими устройствами в неподвижных резервуарах, более конкретно, изобретение относится к способу перемешивания компонентов для приготовления поливинилового спирта (ПВС). Способ перемешивания компонентов для приготовления поливинилового спирта с помощью перемешивающего аппарата, содержащего ёмкость для перемешивания; перемешивающий орган, расположенный внутри ёмкости и выполненный с возможностью вращения; в днище ёмкости выполнено сливное отверстие со сливным патрубком, сообщающимся со сливным отверстием гидравлически и пневматически; при этом сливной патрубок содержит запорное устройство, выполненное с возможностью регулирования вытекания жидкости из сливного патрубка; при этом аппарат включает в себя по меньшей мере один пневматический патрубок, соединённый со сливным патрубком таким образом, что он по меньшей мере в закрытом положении запорного устройства пневматически соединяется с ёмкостью для перемешивания через объём сливного патрубка; и при этом по меньшей мере один пневматический патрубок пневматически соединён с источником сжатого газа; включает в себя этапы, на которых загружают жидкий и сухой компоненты поливинилового спирта в ёмкость для перемешивания; осуществляют перемешивание смеси с помощью перемешивающего органа, при этом в ходе перемешивания с помощью по меньшей мере одного пневматического патрубка в ёмкость через сливной патрубок подают сжатый газ.

Варочный аппарат // 2750451

Изобретение относится к устройствам для приготовления пищи. Варочный аппарат содержит корпус, крышку и перемешивающее устройство.

Устройство для генерирования газовых пузырьков в суспензиях для обогащения минеральных и неминеральных исходных материалов и применение такого устройства // 2748701

Данное изобретение относится к устройству генерирования газовых пузырьков в суспензиях, которые содержатся в танке, имеющем вращательно-симметричный статор и вращательно-симметричный ротор, который соединен с полым приводным валом, где статор, ротор и полый приводной вал расположены концентрическим образом вокруг вертикальной оси вращения ротора и приводного вала, ротор выполняет ротационное перемещение вокруг оси вращения внутри статора.

Система для производства эпоксидной грунтовки, содержащей микросферы // 2747397

Изобретение относится к системе для производства эпоксидной грунтовки, содержащей микросферы. Предложена система для производства эпоксидной грунтовки, содержащей микросферы, включающая в себя дежу, выполненную с возможностью помещения под погружной диссольвер для перемешивания с загрузкой компонентов смеси и с возможностью помещения под бисерную мельницу для диспергирования смеси; герметичный смеситель, подключенный к пневматическому каналу; ёмкость с микросферами; генератор вакуума; канал для перекачивания смеси, выполненный с возможностью соединения дежи и герметичного смесителя с возможностью перекачивания смеси из дежи в герметичный смеситель; канал для загрузки микросфер, соединяющий ёмкость с микросферами и герметичный смеситель таким образом, что выходное отверстие канала располагается в нижней части ёмкости герметичного смесителя; пневматический канал, соединяющий герметичный смеситель с генератором вакуума таким образом, что выходное отверстие пневматического канала располагается в верхней части ёмкости герметичного смесителя.

Смеситель // 2743924

Изобретение относится к смесительным устройствам и может быть использовано для приготовления смесей. Смеситель содержит корпус с цилиндрической частью, привод, вал, на котором жестко крепится мешалка.

Устройство для обезвоживания и деминерализации мелких частиц // 2736757

Изобретение относится к устройству и способу диспергирования агломератов гидрофобных частиц, например, угля и гидрофобных минералов, в непрерывной фазе из гидрофобной жидкости. Способ диспергирования гидрофобных частиц в гидрофобной жидкости предусматривает подачу агломератов гидрофобных частиц, содержащих капли воды и гидрофильное минеральное вещество, захваченное в них, в контейнер, причем указанный контейнер содержит гидрофобную жидкость; разрушение агломератов и высвобождение капель воды и гидрофильного минерального вещества из указанных агломератов путем перемещения агломератов а) по пути в насадочном материале, b) по пути в раздробленном материале или с) во встроенном статичном смесителе; удаление гидрофобной жидкости и гидрофобных частиц из контейнера через первое выпускное отверстие и выгрузку капель воды и гидрофильного минерального вещества из контейнера через второе выпускное отверстие.

Узел контейнера одноразового использования для приготовления пищи, система и способ // 2735574

Изобретение относится к области автоматизированной обработки пищевых продуктов. Узел контейнера одноразового использования для приготовления продукта содержит корпус контейнера для содержания продукта до его приготовления, во время него и после него и узел крышки корпуса контейнера одноразового использования, образующий с указанным корпусом контейнера камеру для приготовления продукта.

Узел контейнера одноразового использования для приготовления пищи, система и способ // 2735574

Способ приготовления раствора флокулянта и аппарат для его осуществления // 2732709

Изобретение предназначено для процессов приготовления растворов флокулянтов при подготовке воды для питьевых целей, очистки сточных вод, сгущении шламов горно-обогатительных предприятий, при углеобогащении, добыче ценных минералов. Способ приготовления раствора флокулянта заключается в том, что сухой флокулянт подают в емкость, предварительно заполненную водой, где растворение производят в три стадии – быстрого перемешивания, медленного перемешивания и вызревания, согласно изобретению все стадии осуществляют в одной емкости, при этом сухой флокулянт подвергают быстрому перемешиванию с водой, затем образовавшийся концентрат направляют в зону медленного перемешивания в той же емкости, которая совмещена с зоной вызревания, откуда выводят в виде готового раствора.

Устройство для перемешивания // 2729276

Изобретение относится к устройству для перемешивания, в том числе к устройству для перемешивания, устанавливаемому в отводящей трубе. Устройство для перемешивания, в частности устройство для перемешивания, устанавливаемое в отводящей трубе, содержит по меньшей мере один перемешивающий узел, установленный с возможностью вращения вокруг оси вращения, выполненный с возможностью перемещения флюида в осевом направлении транспортировки и содержащий по меньшей мере один элемент лопатки ротора, проекция которого на плоскость, перпендикулярную оси вращения, имеет по меньшей мере по существу круговой дугообразный внешний контур.

Смеситель сыпучих материалов // 2749510

Предложен смеситель сыпучих материалов, содержащий цилиндрический корпус, по периметру которого размещены устройства загрузки, причем днище корпуса установлено с возможностью вращения вокруг вертикальной оси и соединено в нижней части с устройством выгрузки, цилиндрический корпус смесителя имеет равномерно расположенные окна, к которым с внешней стороны корпуса присоединены связанные с устройствами загрузки распылители, представляющие собой приводные барабаны с радиальными прямоугольными эластичными элементами, в верхней части смесителя к корпусу коаксиально присоединен отбойный элемент с вибратором, а днище корпуса, связанное с устройством выгрузки, имеет на своей внутренней поверхности ребра, размещенные вдоль образующей конической поверхности, где отбойный элемент выполнен в виде криволинейной полой поверхности вращения с вершиной в верхней части, на внутренней поверхности отбойного элемента размещены в меридиональных плоскостях разделяющие перегородки, криволинейными сторонами контактирующие с внутренней поверхностью отбойного элемента, причем каждая разделяющая перегородка установлена с возможностью углового перемещения вокруг вертикальной оси и снабжена фиксатором, расположенным в нижней ее части.