Аппарат с шарнирным креплением вала мешалки

 

(72) Факторы изобретения

И.И. Бортников, Л.H. Брагинскии, В.Д. Ие едев, .ВН. Поляков .и В.Л. Садовский (71) Заявмтель (54) АППАРАТ С ШАРНИРНЫМ КРЕПЛЕ ИЕМ ВАЛА МЕИФЛКИ

Изобретение относится к оборудованию химической промышленности и может быть использовано в химической, пищевой, фармацевтической и др. отраслях народного хозяйства для проведе.5 ния различных процессов, где требуется высокая надежность аппаратуры с интенсивным перемешиванием жидкой реакцяонной среды во всем объеме аппарата. Кроме того, данное техническое решение может быть использовано для проведения процессов растворениг крошки каучука в стироле в производствах ударопрочного полистИрола.

По основному авт.св.. Ф 41l883 известен аппарат, содержащий привод с жестко закрепленным валом, соединен ный шарнирно с валом мешалки, в котором для ограничения отклонения вала выполнен конусной выступ, взаимодействующий с подшипником, установленным в стакане корпуса шарнира.

Такое выполнение аппарата позволяет резко интенсифицировать процесс перемешивания, так как мешалка с шарнирным креплением вала вращается не только вокруг своей осн, но и совершает конусообразное прецессионное движение, обеспечивая равномерное интенсивное перемешивание реакционной среды во всем объеме аппарата.

Это является необходимым условием увеличения производительности аппарата и улучшения качества готового продукта (1), Однако в известном решении имеется недостаток, который заключается в том, что в момент пуска аппарата, особенно при обработке маловяэких сред и использования высокоскоростных перемешивающих устройств, мешалка резко отклоняется от своего первоначального вертикального положения и в момент касания подшипника с конусным выступом ограничителя, подшипник испытывает значительные

874148

55 динамические нагрузки, что сокращает его срок службы и сиижает надежность работы аппарата.

Особенно этот недостаток проявляется при проведении кратковременных периодических процессов переме.— шивания с большим числом включений привода.

Целью изобретения является обеспечить высокую надежность аппарата с прецессионным движением вала с мешалкой в пусковой период с одновременным повышением интенсивности перемешивания.

Поставленная Цель достигается тем, что на прецессирующем валу мешалки, предпочтительно в его нижней части, установлен демпфер,в виде упругой спирали в свободном состоянии с направлением навивки витков спирали, соответствующим направлению траектории вращения вала.

На фиг.l показан аппарат, общий вид на фиг.2 — герметичный шарнирный узел Г в рабочем положении (при вращении вала) на фиг.З вЂ” вариант установки плоского спирально-пружинного демпфера на вал в его нижней части; на фиг.4 — разрез А-А на фиг.3

Алйарат состоит из корпуса 1, крьппки 2, на которой установлен привод 3 и расположены патрубки 4 для ввода сырья. Для выхода готового продукта на корпусе выполнен патрубок

5. Привод имеет жестко закрепленный консольный вал 6, к которому при помощи герметичного шарнирного узла

7 крепится прецессирующий вал 8 с мешалкой 9 и спирально-пружинным демпфером 10. B шарнирном узле 7 установлен подшипник 11, расположенный в стакане 12. На жестком валу 6 имеется конусный выступ-ограничитель 13.

Аппарат работает следующим образом.

Исходные компоненты через патрубок 4 подаются в аппарат. Включают привод 3, вдлы 6 и 8 с мешалкой 9, которые спирально-пружинным демпфером 10 приводятся во вращательное движение. Под действием возникающих центробежных сил вращающийся вал 8 начйнает спиралеобразно (на фиг.4 показано штрих-пунктирными линиями) отклоняться от своего вертикального (первоначального) положения вплоть до момента контакта подшипника ll с конусом-ограничителем 13, что соответствует максимальному углу.откло15

ЗО

4 нения о1-. Так как на валу установлен спирально-упругий демпфер 10 с направлением навивки витков спирали, соответствующим направлению начальной траектории вращения вала,то под цейст» вием натекающей жидкости, спираль, находящаяся в свободном состоянии, в силу своих упругих свойств демпфирует,несколько распрямится на величину h (на фиг.4 показан пунктирными линиями) и окажет сопротивление резкому и быстрому отклонению вала

8 от. вертикального положения.

При максимальном отклонении вала

8 на угол nL контакт подпипника ll с конусным выступом 13 жесткого вала

6 произойдет мягко, без динамического удара, что значительно повысит работоспособность и надежность этого узла и всего аппарата в целом.

Безударный контакт подшипника

11 с конусом-ограничителем 13 возможен лишь в том случае, если спиралеобразной траектории(раскрутка вала.в момент пуска, например по часовой стрелке (правое вращение), будет соответствовать установка спирально-пружинного демпфера с направлением раскрутки спирали также по часовой стрелке. При таком взаимосогласованном исполнении привода аппарата, появляющаяся при пуске, центробежная сила, отклоняющая вал

8, будет плавно и значительно ослабляться (в принципе может быть сведена к 0 ) из-за все возрастающего, по мере увеличения скорости вращения вала 8, упругого сопротивления спирайи пружинного демпфера 10 жидкой среде.

Спираль демпфера, имея ту же закономерность раскрутки, что и спиральная начальная траектория вала 8, близка по форме к параболической спирали, вследствие чего спираль демпфера стремится восстановить первоначальное положение вала и препятствует

его отклонению. Скорость отклонения вала 8 при обработке сред различ- е ной вязкости и плотности регулирует ся упругостью демпфера, которая зависит от ширины и толщины спирали демпфера, а также ее геометрической формы — плоской, конусной овальной и др.

Кроме выполнения своей ооновной задачи - роли демпфирующего устройства, упругая пружинная спираль является также дополнительным активным

874148

Формула изобретения

Фиг.1 перемешивающим устройством, превышающим общую интенсивность обрабатываемой среды.

После окончания процесса привод вьпслючаетсг и вал мешалки вновь эа- 5 нимает вертикальное положение, а реакционная среда через патрубок 5 направляется на дальнейшую обработку.

Аппарат с шарнирным креплением вала мешаЛки по авт.св. II 411883 отличающийся тем, что, с целью повышения надежности аппарата и повышения интенсивности перемешивания, вал мешалки снабжен демпфирующим устройством, расположенным в его нижней части и выполненным в виде пружинной спирали, с .направлением навивки витков, соответствующем направлению вращения вала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР

Ф 4 I 1883, кл.8 01 F I 3/14 от 02.08.71.

874148

Фиг. 5

Напрабление на5ибки

Составитель Т. Дуганова

Редактор П. Ортутай Техред М.Рейвес Корректор С. Шекмар

Заказ 9120713 Тираж 581 Подписное

ВКИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4