ES2968089T3 - Ensamblaje de impulsor para dispersar sólido en líquido y dispositivo de mezcla sólido-líquido usando ensamblaje de impulsor - Google Patents

Abstract

Un conjunto de impulsor (10) utilizado para un dispositivo de mezcla sólido-líquido. El conjunto de impulsor comprende un cuerpo de impulsor (101), varias paletas mezcladoras (102) distribuidas uniformemente ubicadas en el lado interior del cuerpo de impulsor (101) y que se extienden axialmente hacia afuera, y al menos dos capas de placas deflectoras (103) dispuestas en la lado exterior del cuerpo del impulsor (101) a lo largo de la dirección radial del mismo hacia afuera y en la dirección circunferencial. Una de las dos placas deflectoras adyacentes (103) está conectada fijamente a una cavidad (105) del dispositivo mezclador, la otra está conectada fijamente al cuerpo del impulsor (101), y al menos un par de placas deflectoras adyacentes (103) satisface las siguientes condiciones: en una sección transversal de cualquier altura, las curvas correspondientes a dos superficies opuestas de las placas deflectoras adyacentes (103) son ambas curvas suaves, y la curva correspondiente a al menos una superficie no cae todas en el mismo círculo con una centro del eje como el centro del círculo. Cuando el cuerpo del impulsor (101) gira, un espacio entre el par de placas deflectoras adyacentes (103) cambia periódicamente. La resistencia al corte y el tiempo de retención se tienen en cuenta cuando funciona el conjunto impulsor (10), se logra un fuerte efecto de corte en una mezcla sólido-líquido, se pueden provocar cambios de presión estática del líquido para generar microburbujas y la eficiencia de dispersión de Se mejora la solidez en líquido. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Ensamblaje de impulsor para dispersar sólido en líquido y dispositivo de mezcla sólido-líquido usando ensamblaje de impulsor

Campo técnico

La presente divulgación se relaciona con un ensamblaje de impulsor para un dispositivo de mezcla sólido-líquido, en particular con un ensamblaje de impulsor para un dispositivo para producir una suspensión de alta viscosidad o alta concentración mezclando polvo sólido superfino y líquido, y un dispositivo de mezcla sólido-líquido usando el ensamblaje de impulsor.

Técnica antecedente

Con el fin de mezclar y dispersar polvo superfino en una pequeña cantidad de líquido para obtener una suspensión de alta concentración, el proceso se puede dividir en tres etapas que incluyen esparcimiento, humectación y dispersión. En la primera etapa, a través de la agitación de estructuras tales como palas, se esparcen grandes grumos de polvo hasta un polvo relativamente fino. A continuación, el sólido pulverulento está en contacto con el líquido, y humedeciendo el líquido completamente las superficies de las partículas sólidas. Finalmente, en la etapa de dispersión, una suspensión formada en la etapa de humectación se somete a tratamiento de dispersión, de tal manera que la consistencia de distribución de las partículas de polvo en la suspensión cumpla con el requisito de producción. En esta etapa, el esparcimiento de aglomerados y la dispersión de aglomerados de partículas que puedan estar presentes en la suspensión se completan usando principalmente fuerte fuerza de cizallamiento. Con el desarrollo de la tecnología de polvo y la nanotecnología, el tamaño de partícula de polvo se vuelve más pequeño, el área de superficie específica aumenta, y una gran cantidad de gas se adsorbe en la superficie de polvo. Entonces, se vuelve difícil una humectación suficiente de partículas de polvo por el líquido, las partículas de polvo se distribuyen fácilmente de manera desigual e incluso se aglomeran en el líquido, las partículas de polvo ultrafinas se aglomeran fácilmente, y la dispersión de los agregados también se vuelve difícil. Con el fin de reforzar el efecto de dispersión, generalmente se mejoran las palas del cuerpo de impulsor, por ejemplo, se aumenta el número de las palas, se aumenta el área de las palas, y se adoptan conformaciones especiales de pala. Con el fin de obtener un mejor efecto de dispersión, se necesita que se adopte un módulo con un estátor y un rotor, que gire a una velocidad relativamente alta y que sea pequeño en brechas.

Hay muchos tipos de módulos con los estátores y los rotores, y una brecha entre un estátor y un rotor puede ser en un valor fijo, o puede modificarse debido a la existencia de ranuras o salientes. Si la brecha entre el estátor y el rotor es en un valor fijo, se necesita que se diseña la brecha para que sea muy pequeña con el fin de obtener una resistencia a cizallamiento muy alta, de tal manera que el volumen de un área de dispersión llegue se vuelve muy pequeño. Bajo la condición de que no se cambie el flujo, el tiempo de retención de suspensión en el área de dispersión se vuelve muy corto, y el efecto de dispersión no es lo suficientemente bueno. Por lo tanto, la brecha solo puede diseñarse un poco más grande, con un equilibrio entre la resistencia a cizallamiento y tiempo de retención, lo cual limita la mejora en el efecto de dispersión.

La patente china CN110394082A divulga un ensamblaje de impulsor que se mejora teniendo como objetivo los problemas existentes en la operación de dispositivos existentes. El ensamblaje de impulsor adopta una estructura de placas deflectoras dobles. Se forman pequeños orificios escalonados en la placa deflectora más interior. En esta placa deflectora más interior se forman moletas o ranuras. Aunque esta estructura tiene un buen efecto de dispersión, todavía hay un problema de que es difícil lograr brechas pequeñas y tiempo de residencia suficiente simultáneamente.

Si se forman múltiples ranuras o salientes en el estátor y el rotor, se puede obtener un volumen del área de dispersión grande mientras se mantiene una brecha pequeña, de tal manera que el tiempo de retención se prolonga teóricamente, y se mejora el efecto de dispersión. Sin embargo, a través de una serie de estudios tales como cálculo de simulación, el inventor de la presente divulgación descubre que la estructura de ranura cuadrada (figura 1a) adoptada en la técnica anterior no puede aumentar efectivamente el volumen de dispersión debido a las siguientes razones. Como se muestra en la figura 1b, la velocidad relativa de flujo de un fluido en las ranuras es relativamente lenta, se producen vórtices, y el fluido en el área está sujeto a una acción de cizallamiento relativamente débil y a un tiempo de retención más prolongado. Además, el volumen de esta área no es un volumen de dispersión efectivo, e incluso existen "zonas muertas", y de este modo posiblemente se pueda provocar una dispersión desigual. Además, los vórtices también pueden provocar una pérdida de energía, de tal manera que se reduce la eficiencia de dispersión.

Por lo tanto, aunque el módulo con el estátor y el rotor formado por múltiples placas deflectoras es una buena solución en el campo de mezcla de sólidos (polvo) y líquidos, especialmente en el campo de una suspensión de alta viscosidad y alta concentración formada al mezclar líquido y polvo ultrafino, pequeñas brechas y suficiente tiempo de retención son difíciles de lograr simultáneamente en la técnica anterior, y existe una cierta limitación en el efecto de dispersión. Algunos esquemas en los que se forman ranuras en la placa deflectora no son útiles para mejorar el efecto de dispersión, mientras que posiblemente se provoquen una dispersión desigual y reducción de la eficiencia de dispersión. El problema técnico que va a ser resuelto mediante la presente divulgación es mejorar la estructura del módulo con el estátor y el rotor, lograr simultáneamente pequeñas brechas y suficiente tiempo de retención, generar un fuerte efecto de cizallamiento uniforme sobre las partículas en la suspensión, y dispersar eficientemente los aglomerados de partículas en las partículas.

Resumen

En vista de esto, las realizaciones tienen como objetivo proporcionar un ensamblaje de impulsor capaz de dispersar aglomerados en una suspensión más rápidamente para obtener una suspensión uniformemente dispersada, especialmente cuando el dispositivo está configurado para preparar una suspensión de alta viscosidad o alta concentración generada al mezclar polvo ultrafino y líquido.

La presente divulgación diseña un ensamblaje de impulsor para un dispositivo de mezcla sólido-líquido, que incluye un cuerpo de impulsor, múltiples palas de mezcla que están distribuidas uniformemente en un lado interior del cuerpo de impulsor y se extienden hacia afuera desde el árbol del cuerpo de impulsor, y estando al menos dos placas deflectoras dispuestas en un lado exterior del cuerpo de impulsor a lo largo de una dirección radial del cuerpo de impulsor hacia afuera y dispuestas en una dirección circunferencial del cuerpo de impulsor. En cada dos placas deflectoras adyacentes, una está conectada de manera fija a una cavidad del dispositivo de mezcla, y la otra está conectada de manera fija al cuerpo de impulsor. Y al menos un par de dos placas deflectoras adyacentes satisface las siguientes condiciones: las curvas proyectadas por dos superficies opuestas de cada una de las placas deflectoras adyacentes en una sección transversal del impulsor a cualquier altura son curvas suaves, y al menos una de las curvas no está completamente incluida en un círculo con un centro del árbol como su centro.

En el esquema, cuando gira un par de placas deflectoras adyacentes dispuestas en el cuerpo de impulsor, la brecha entre las placas deflectoras cambia (figura 2a), de tal manera que se puede mantener un volumen de dispersión mayor mientras que la brecha mínima es pequeña. Y debido al hecho de que la dirección de velocidad de un fluido se puede cambiar bien a lo largo de una superficie curva suave, el movimiento de flujo laminar y gradiente de velocidad uniforme aún se pueden mantener cuando se cambia la anchura del pasaje de flujo, y no existen los vórtices y "zonas muertas" (figura 2b). Por lo tanto, la estructura recientemente diseñada con el estátor y el rotor puede lograr bien brechas pequeñas y suficiente tiempo de retención simultáneamente, y se mejora el efecto de dispersión. Además, la ausencia de vórtices también garantiza una alta eficiencia de dispersión.

No solo eso, cuando las brechas se vuelven pequeñas suavemente, la cavitación se puede provocar efectivamente en la suspensión, y se generan muchas microburbujas (con referencia a la patente China CN110235528A), de tal manera que se facilita la dispersión de aglomerados de partículas.

En algunas realizaciones, una de las superficies opuestas de al menos dos placas deflectoras adyacentes está provista de una estructura corrugada que fluctúa periódicamente a lo largo de la dirección circunferencial del cuerpo de impulsor. Por un lado, una superficie fluctuante corrugada puede guiar una dirección del fluido que va a ser cambiada continuamente, mientras que todavía se mantiene un gradiente de velocidad relativamente uniforme, de tal manera que se genera una fuerte fuerza de cizallamiento uniforme sobre la suspensión. Y, la estructura corrugada aumenta efectivamente una brecha promedio entre las placas deflectoras, de tal manera que aumenta el volumen de dispersión, y se prolonga el tiempo de retención. Por otro lado, en la superficie fluctuante corrugada se forma un pasaje de flujo con una anchura que cambia continuamente. Entonces, cuando la anchura del pasaje de flujo se vuelve más pequeña continuamente, la velocidad de flujo del fluido aumenta continuamente, y la presión estática del fluido disminuye continuamente. Cuando la presión estática se reduce instantáneamente para ser lo suficientemente baja, se provoca cavitación, se generan muchas microburbujas, y se provoca fuerte impacto a los aglomerados de partículas en la suspensión, de tal manera que se mejora el efecto de dispersión.

En algunas realizaciones, el cuerpo de impulsor puede diseñarse para ser en una conformación de cono truncado, de tal manera que la mezcla de polvo y líquido se pueda llevar a cabo en una porción superior de un cuerpo en forma de cono truncado. Después de eso, la suspensión formada por el polvo y el líquido es acelerada continuamente por las palas en un proceso de flujo descendente, y finalmente alcanza un área de dispersión para ser sometida a una fuerte dispersión por cizallamiento, de tal manera que se facilitan la humectación y dispersión del polvo.

Además, con el fin de garantizar alta resistencia a cizallamiento, un tamaño de la brecha mínima entre las dos placas deflectoras adyacentes es 1-5 mm. Con el fin de asegurar que la suspensión pueda pasar suavemente a través de las múltiples placas deflectoras, las brechas entre extremos superiores de las placas deflectoras y una superficie de la cavidad o el cuerpo de impulsor opuesto a las placas deflectoras son 1-10 mm. Además, con el fin de mejorar la tasa de flujo de la suspensión, se pueden formar orificios pasantes o ranuras pasantes en las superficies de cada una de las placas deflectoras, y el diámetro de cada uno de los orificios pasantes o la anchura de cada una de las ranuras pasantes es 1-5 mm.

En algunas realizaciones, cuando la altura de las ranuras pasantes está cerca a o incluso alcanza la altura de toda la placa deflectora, una sección transversal de la placa deflectora es de una estructura en forma de peine formada disponiendo una conformación rodeada por múltiples círculos, elipses u otras curvas suaves cerradas a lo largo de la dirección circunferencial del cuerpo de impulsor a intervalos predeterminados. La suspensión pasa a través de las placas deflectoras más suavemente, y se mejora la tasa de flujo. Esta estructura también puede guiar el fluido para cambiar la dirección de velocidad del fluido de manera uniforme sin formar vórtices o "zonas muertas", de tal manera que aún se mantenga un buen efecto de dispersión.

Además, con el fin de descargar la suspensión después de pasar a través de las múltiples placas deflectoras, el ensamblaje de impulsor incluye además múltiples palas de descarga dispuestas en un lado exterior de una más exterior de las placas deflectoras sustancialmente a lo largo de la dirección radial del cuerpo de impulsor, y las múltiples palas de descarga están conectadas de manera fija con el cuerpo de impulsor y giran sincrónicamente junto con el cuerpo de impulsor.

El dispositivo sólido-líquido de las realizaciones tiene los siguientes efectos beneficiosos.

1. Las dos placas deflectoras adyacentes que se mueven relativamente están diseñadas en estructuras con las siguientes características: las curvas que corresponden a dos superficies opuestas de la placa deflectora en una sección transversal a cualquier altura son curvas suaves, y al menos una de las curvas no está incluida completamente en un círculo con el centro del árbol como su centro. Por lo tanto, cuando las dos placas deflectoras se mueven relativamente, la brecha entre las dos placas deflectoras cambia continuamente, se puede mantener una brecha mínima que sea pequeña para mantener una alta resistencia a cizallamiento, el volumen del área de dispersión se puede aumentar notablemente para garantizar suficiente tiempo de retención, y de este modo se obtiene un buen efecto de dispersión.

2. Las superficies de la placa deflectora están diseñadas en unas superficies curvas suaves, de tal manera que el fluido pueda guiarse para cambiar uniformemente la dirección de velocidad del fluido, el movimiento de flujo laminar y gradiente de velocidad uniforme aún se pueden mantener cuando se cambia la anchura del pasaje de flujo, no existen vórtices ni "zonas muertas", y se garantiza un buen efecto de dispersión y eficiencia de dispersión.

3. Cuando la brecha entre las dos placas deflectoras adyacentes se vuelve más pequeña suavemente, la velocidad de la suspensión en el pasaje de flujo continúa aumentando, para hacer que la presión estática continúe reduciéndose. Cuando la presión estática se reduce instantáneamente para ser lo suficientemente baja, se provoca cavitación, se generan múltiples microburbujas, y se provoca un fuerte impacto en los aglomerados de partículas en la suspensión, de tal manera que se mejora el efecto de dispersión.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1a es un diagrama esquemático de un pasaje de flujo de una estructura con un estátor y un rotor de acuerdo con la técnica anterior;

La figura 1b es un diagrama esquemático de simulación de un campo de flujo de una estructura con un estátor y un rotor después de ser simplificado de acuerdo con la técnica anterior;

La figura 2a es un diagrama esquemático de un pasaje de flujo de una estructura con un estátor y un rotor de acuerdo con la presente divulgación;

La figura 2b es un diagrama esquemático de simulación de un campo de flujo de una estructura con un estátor y un rotor después de ser simplificado de acuerdo con la presente divulgación;

La figura 3a es un diagrama esquemático de un ensamblaje de impulsor de acuerdo con una realización de la presente divulgación;

La figura 3b es una vista en sección transversal del ensamblaje de impulsor de acuerdo con la realización de la presente divulgación;

La figura 4a es otro diagrama esquemático de un ensamblaje de impulsor de acuerdo con una realización de la presente divulgación;

La figura 4b es otra vista en sección transversal del ensamblaje de impulsor de acuerdo con la realización de la presente divulgación;

La figura 4c es un diagrama esquemático de un pasaje de flujo doblado de un dispositivo de mezcla de acuerdo con una realización de la presente divulgación;

La figura 5a es aún otro diagrama esquemático de un ensamblaje de impulsor de acuerdo con una realización de la presente divulgación;

La figura 5b es aún otra vista en sección transversal del ensamblaje de impulsor de acuerdo con la realización de la presente divulgación;

La figura 6a es aún otro diagrama esquemático de un ensamblaje de impulsor de acuerdo con una realización de la presente divulgación;

La figura 6b es aún otra vista en sección transversal del ensamblaje de impulsor de acuerdo con la realización de la presente divulgación;

La figura 7a es aún otro diagrama esquemático de un ensamblaje de impulsor de acuerdo con una realización de la presente divulgación; y

La figura 7b es aún otra vista en sección transversal del ensamblaje de impulsor de acuerdo con la realización de la presente divulgación.

Lista de los caracteres de referencia:

10 ensamblaje de impulsor; 101 cuerpo de impulsor; 102 pala mezcladora; 103 placa deflectora; 1031 estructura corrugada; 1032 ranura pasante; 1033 brida; 104 pala de descarga; y 105 cavidad.

Descripción detallada de las realizaciones

Con el fin de hacer más claros los objetivos, principios, soluciones técnicas y ventajas de la presente divulgación, la presente divulgación se describirá además a continuación con referencia a las figuras adjuntas y realizaciones de la misma.

Debe entenderse que las realizaciones específicas descritas en este documento se usan para explicar la presente divulgación, pero la presente divulgación puede implementarse de otro modo que como se describe en este documento, y los expertos en la técnica pueden hacer una generalización similar sin apartarse de la connotación de la presente divulgación. Por lo tanto, la presente divulgación no debe limitarse por las realizaciones específicas que se divulgan a continuación.

La presente divulgación se puede aplicar a diversos dispositivos de mezcla equipados con ensamblajes de impulsor, y en particular se puede aplicar al dispositivo de mezcla para mezclar sólido-líquido. El dispositivo de la presente divulgación está dispuesto específicamente en una cavidad del dispositivo de mezcla.

La figura 3a es un diagrama esquemático de un ensamblaje 10 de impulsor proporcionado por la presente divulgación. Con referencia a la figura 3a, el ensamblaje 10 de impulsor incluye un cuerpo 101 de impulsor, múltiples palas 102 mezcladoras que están distribuidas uniformemente están ubicadas en un lado interior del cuerpo 101 de impulsor y extendiéndose hacia afuera forman un árbol del cuerpo de impulsor, y las placas 103 deflectoras interior y exterior están dispuestas en un lado exterior del cuerpo 101 de impulsor a lo largo de una dirección radial del cuerpo de impulsor hacia afuera y dispuestas en una dirección circunferencial del cuerpo de impulsor. La placa deflectora interior de las dos placas 103 deflectoras está configurada para estar conectada de manera fija a una cavidad 105 del dispositivo de mezcla, y las superficies interior y exterior de la placa deflectora interior están provistas ambas de estructuras 1031 corrugadas que fluctúan periódicamente a lo largo de la dirección circunferencial de la placa deflectora interior. La placa deflectora exterior está conectada de manera fija al cuerpo 101 de impulsor, y una superficie interior de la placa deflectora exterior está provista de una estructura 1031 corrugada que fluctúa periódicamente a lo largo de la dirección circunferencial de la placa deflectora exterior. Debe entenderse que para la misma placa 103 deflectora, un lado de la placa 103 deflectora que está cerca del cuerpo 101 de impulsor es la superficie interior, y un lado de la placa 103 deflectora que está lejos del cuerpo 101 de impulsor es la superficie exterior. Cuando la placa deflectora exterior gira sincrónicamente junto con el cuerpo 101 de impulsor, la placa deflectora interior y la placa deflectora exterior se mueven relativamente, y las curvas que corresponden a dos superficies opuestas de cada una de las placas deflectoras interior y exterior en una sección transversal a cualquier altura (es decir, una altura completa) son curvas corrugadas continuas. Como se muestra en un diagrama esquemático de simulación de un campo de flujo en la figura 2b, las superficies corrugadas en cada placa 103 deflectora guían la suspensión entre las placas 103 deflectoras para cambiar continuamente la dirección de velocidad de la suspensión cuando la suspensión fluye en la brecha definida por la placa deflectora. Sin embargo, todavía se mantiene un gradiente de velocidad relativamente uniforme. Entonces, bajo el movimiento relativo de las placas deflectoras interior y exterior, por un lado, se genera una fuerte fuerza de cizallamiento uniforme para la suspensión en el pasaje de flujo, la suspensión se cizalla, frota y extrude repetidamente, el tamaño de la brecha definida entre las superficies opuestas de las estructuras 1031 corrugadas cambia de manera continua y uniforme, a saber disminuye continuamente, aumenta continuamente y luego disminuye continuamente cambia periódicamente. De esta forma, la brecha promedio entre las placas 103 deflectoras aumenta efectivamente, de tal manera que aumenta el volumen del área de dispersión, no existen vórtices y "zonas muertas", se prolonga el tiempo de retención de la suspensión en el pasaje de flujo, y el efecto de dispersión es más suficiente. Por otro lado, se forma un pasaje de flujo con anchura que cambia continuamente en la superficie fluctuante corrugada, de tal manera que la velocidad de la suspensión cambia continuamente cuando la suspensión fluye en el pasaje de flujo, lo cual hace que la presión estática del fluido cambie continuamente. Cuando la presión estática se reduce instantáneamente para ser lo suficientemente baja, se provoca cavitación, se generan múltiples microburbujas, y se provoca un fuerte impacto a los aglomerados de partículas en la suspensión, de tal manera que se mejora el efecto de dispersión.

Debe entenderse que en la realización de la figura 3a y figura 3b, la placa deflectora interior también se puede conectar de manera fija con el cuerpo 101 de impulsor, es decir, solo se requiere que una de las placas deflectoras interior y exterior se fije con el cuerpo 101 de impulsor, de tal manera que una de las placas deflectoras se mantenga móvil, y la otra se mantenga estática, lo cual está en el alcance de protección de la presente divulgación.

Opcionalmente, con el fin de asegurar que la suspensión esté sometida a una alta resistencia a cizallamiento en el pasaje de flujo formado por las brechas, un tamaño mínimo de la brecha entre las placas deflectoras interior y exterior adyacentes es 1-5 mm.

Además, opcionalmente, con el fin de descargar la suspensión después de pasar a través de las múltiples placas 103 deflectoras, el ensamblaje de impulsor incluye además múltiples palas 104 de descarga dispuestas en un lado exterior de la más exterior de las placas deflectoras sustancialmente a lo largo de la dirección radial del cuerpo 101 de impulsor. Las palas 104 de descarga están conectadas de manera fija con el cuerpo 101 de impulsor y giran sincrónicamente junto con el cuerpo 101 de impulsor. Las palas 102 mezcladoras en el cuerpo 101 de impulsor pueden extenderse horizontalmente una distancia predeterminada en una porción inferior del cuerpo 101 de impulsor, como se muestra en la figura 3a y figura 3b. Las palas 104 de descarga están integradas con porciones de las palas 102 mezcladoras que se extienden horizontalmente en la porción inferior del cuerpo 101 de impulsor. Con el diseño de conexión fija, la suspensión se puede agitar, guiar y acelerar bien, y la suspensión se puede expulsar a una mayor velocidad. El diseño en el que las palas 102 mezcladoras están integradas con las palas 104 de descarga puede simplificar la construcción global del ensamblaje 10 de impulsor.

Debe anotarse que las curvas corrugadas continuas mostradas en la figura 3a y figura 3b son solo de ilustración esquemática y no deben limitar la presente divulgación, y que el diseño en el que las curvas que corresponden a las dos superficies opuestas de cualquier par de placas deflectoras a cualquier altura sean curvas suaves está dentro del alcance de protección de la presente divulgación.

La figura 4a es un diagrama esquemático de un ensamblaje 10 de impulsor proporcionado por la realización de la presente divulgación. Con referencia a la figura 4a, la diferencia del ensamblaje 10 de impulsor desde el ensamblaje de impulsor mostrado en la figura 3a es que el cuerpo 101 de impulsor puede ser en forma de cono truncado, de tal manera que la mezcla de polvo y líquido se puede realizar en una porción superior del cuerpo en forma de cono truncado. La suspensión formada por el polvo y el líquido es accionada por las palas 102 mezcladoras para ser acelerada continuamente en el proceso de flujo descendente y finalmente alcanza un área de dispersión para ser sometida a una fuerte dispersión por cizallamiento, de tal manera que se facilitan la humectación y dispersión de polvo. La brecha mostrada en la figura 4b es consistente con la brecha en la realización mostrada en la figura 3b.

Con referencia a una posición relativa del cuerpo 101 de impulsor en el dispositivo de mezcla en la figura 4c, las brechas están entre los extremos superiores de las placas 103 deflectoras y las superficies correspondientes de la cavidad 105 o el cuerpo 101 de impulsor, y las brechas en los extremos superiores de las placas 103 deflectoras y una brecha entre la placa 103 deflectora adyacente forman conjuntamente un pasaje doblado configurado para que fluya una suspensión desde el lado interior del cuerpo 101 de impulsor al lado exterior del cuerpo 101 de impulsor. La suspensión está sometida a un fuerte efecto de cizallamiento cuando fluye en el pasaje doblado. Después de pasar a través del pasaje de flujo doblado, la suspensión alcanza un espacio definido por la placa deflectora exterior y la cavidad, y se descarga bajo la acción de las palas 104 de descarga.

Opcionalmente, con el fin de asegurar que la suspensión pueda pasar suavemente a través de las múltiples placas 103 deflectoras, los tamaños de las brechas entre los extremos superiores de las placas 103 deflectoras y la superficie correspondiente de la cavidad 105 o el cuerpo 101 de impulsor son 1-10 mm.

En otras realizaciones, se forman múltiples orificios pasantes o ranuras 1032 pasantes en las superficies de cada una de las placas deflectoras interior y exterior. Los orificios pasantes o ranuras 1032 pasantes, las brechas entre extremos superiores de las placas 103 deflectoras y superficies correspondientes de la cavidad 105 o el cuerpo 101 de impulsor y las brechas entre las placas 103 deflectoras adyacentes forman un pasaje doblado configurado para que fluya una suspensión desde el lado interior del cuerpo 101 de impulsor al lado exterior del cuerpo 101 de impulsor. Cuanto mayores sean los diámetros de los orificios 1032 pasantes o las anchuras de las ranuras 1032 pasantes, más fácil pasará la suspensión a través de las múltiples placas deflectoras, y menor será el tiempo de retención promedio en el pasaje curvo, dando como resultado de esa manera una reducción del efecto de dispersión. Entonces, preferiblemente, el diámetro de cada uno de los orificios 1032 pasantes o la anchura de cada una de las ranuras 1032 pasantes es 1 5 mm con el fin de lograr el efecto de dispersión mientras que se aumenta la tasa de flujo de la suspensión.

La figura 5a es otro diagrama esquemático del ensamblaje 10 de impulsor proporcionado por la presente divulgación. Las placas 103 deflectoras interior y exterior están dispuestas en el lado exterior del cuerpo 101 de impulsor a lo largo de la dirección radial del cuerpo 101 de impulsor hacia afuera y dispuestas en la dirección circunferencial del cuerpo 101 de impulsor. Una superficie interior de la placa deflectora exterior está provista de una estructura 1031 corrugada que fluctúa periódicamente a lo largo de la dirección circunferencial de la placa deflectora exterior. La placa deflectora exterior está conectada de manera fija con el cuerpo 101 de impulsor. Con referencia a la figura 5a, las alturas de las ranuras 1032 pasantes en la superficie de la placa deflectora interior están cerca de la altura de la placa deflectora exterior, y la placa deflectora interior está dispuesta de tal manera que las secciones transversales de la placa deflectora interior en la mayoría de las alturas de la misma sean curvas discontinuas formadas al disponer círculos a intervalos predeterminados. De esta forma, la curva correspondiente en la sección transversal de la superficie de la placa deflectora interior es una curva suave discontinua. Puede entenderse que la estructura deflectora en la presente realización es una estructura en forma de peine formada disponiendo múltiples cilindros idénticos a intervalos predeterminados, y el intervalo entre cilindros de la estructura en forma de peine es 1-5 mm. Debe entenderse que una superficie de la estructura en forma de peine es suave, de tal manera que la pérdida de velocidad es pequeña cuando la suspensión pasa a través de la estructura. El pasaje de flujo de la suspensión aumenta a través de la disposición, de tal manera que la suspensión pasa a través de la placa deflectora interior más suavemente, y se mejora la tasa de flujo. Y la estructura puede guiar el fluido para cambiar la dirección de velocidad del mismo de manera uniforme sin formar vórtices o "zonas muertas", y aún se puede mantener un buen efecto de dispersión. Debe anotarse que un extremo superior de la placa deflectora interior es una brida 1033, que es ligeramente más alta que la placa deflectora exterior y está conectada de manera fija a la cavidad 105 del dispositivo de mezcla. Opcionalmente, cuando las alturas longitudinales de las ranuras 1032 pasantes están cerca de o incluso alcanzan las alturas de todas las placas 103 deflectoras, las secciones transversales de las placas 103 deflectoras en la altura máxima de las mismas pueden ser estructuras en forma de peine formadas disponiendo múltiples cilindros en la conformación definida por elipses u otras curvas suaves cerradas a intervalos predeterminados. Las estructuras en forma de peine típicas formadas por un cilindro elíptico, un cono y similares están dentro del rango de protección de la presente divulgación, en tanto que se garanticen las superficies suaves de los cilindros. Por supuesto, la estructura en forma de peine de la placa deflectora interior se puede conectar de manera fija con el cuerpo 101 de impulsor, la placa deflectora exterior se puede conectar de manera fija con la cavidad, y la placa deflectora interior se puede conectar de manera fija sin la brida 1033.

Debe anotarse que la realización mostrada en la figura 5a y figura 5b no se limita al hecho de que la placa deflectora interior debe ser la estructura en forma de peine. Las placas deflectoras interior y exterior solo se describen con respecto al cuerpo de impulsor. Se pueden proporcionar realizaciones alternativas en las cuales la superficie de la placa deflectora interior sea de una estructura 1031 corrugada, y la superficie de la superficie deflectora exterior sea de una estructura en forma de peine.

Además del ensamblaje de impulsor de las dos placas deflectoras descritas anteriormente, en otras realizaciones, en el ensamblaje 10 de impulsor proporcionado en la presente divulgación, más placas deflectoras están dispuestas secuencialmente en secuencia en el lado exterior del cuerpo 101 de impulsor a lo largo de la dirección radial del cuerpo 101 de impulsor hacia afuera y dispuestas en la dirección circunferencial del cuerpo 101 de impulsor. Con referencia a la figura 6a, las placas deflectoras interior, intermedia y exterior están dispuestas secuencialmente en el lado exterior del cuerpo 101 de impulsor a lo largo de la dirección radial del cuerpo 101 de impulsor hacia afuera y dispuestas en la dirección circunferencial del cuerpo 101 de impulsor. Donde, la placa deflectora interior y la placa deflectora exterior están conectadas de manera fija con la cavidad 105 del dispositivo de mezcla y tienen superficies suaves. La superficie interior y la superficie exterior de la placa deflectora intermedia están provistas ambas de estructuras 1031 corrugadas que fluctúan periódicamente a lo largo de la dirección circunferencial de la placa deflectora intermedia. Y la placa deflectora intermedia está conectada de manera fija con el cuerpo 101 de impulsor y gira sincrónicamente con el cuerpo 101 de impulsor. Las brechas definidas entre la placa deflectora intermedia y la placa deflectora interior y entre la placa deflectora intermedia y la placa deflectora exterior son como se muestran en la figura 6b. Obviamente, la brecha entre la superficie de la estructura 1031 corrugada y la superficie suave cambia de manera continua y uniforme, de tal manera que la brecha mínima se puede mantener para que sea pequeña para mantener una alta resistencia a cizallamiento. Se forman brechas entre la superficie interior de la placa deflectora intermedia y la placa deflectora interior y entre la superficie exterior de la placa deflectora intermedia y la placa deflectora exterior, de tal manera que el volumen del área de dispersión entre las placas 103 deflectoras aumenta notablemente para asegurar suficiente tiempo de retención, y se obtiene un buen efecto de dispersión. Preferiblemente, el tamaño de la brecha mínima es 1 5 mm. Cuando la brecha entre las dos placas 103 deflectoras adyacentes se vuelve más pequeña suavemente, la velocidad de la suspensión en el pasaje de flujo cambia continuamente, y la presión estática cambia continuamente. Cuando la presión estática se reduce instantáneamente para ser lo suficientemente baja, se provoca cavitación, se generan múltiples microburbujas, y se provoca un fuerte impacto en los aglomerados de partículas en la suspensión, de tal manera que se mejora el efecto de dispersión. Debe entenderse que cuando tanto la superficie exterior de la placa deflectora interior como la superficie interior de la placa deflectora exterior están provistas de o parcialmente provistas de estructuras 1031 corrugadas, aún se logra el efecto descrito anteriormente.

La figura 7a es un diagrama esquemático de un ensamblaje 10 de impulsor proporcionado por una realización de la presente divulgación. Con referencia a la figura 7a, la diferencia a partir de la realización que se muestra en la figura 6a es que la placa deflectora intermedia es la misma que la placa deflectora interior en la realización que se muestra en la figura 5a y figura 5b. Las placas deflectoras interior y exterior están conectadas de manera fija a la cavidad 105 del dispositivo de mezcla para permanecer estacionarias, y la placa deflectora intermedia está conectada de manera fija al cuerpo de impulsor y gira sincrónicamente con el cuerpo de impulsor, de tal manera que se aumentan los pasajes de flujo de la suspensión. La figura 7b muestra un pasaje de flujo de la suspensión formado por las brechas entre las tres placas deflectoras en la realización, de tal manera que la brecha entre cada dos placas deflectoras adyacentes cambie de manera uniforme y continua, la brecha mínima se puede mantener mínima para mantener una alta resistencia a cizallamiento, y el volumen del área de dispersión se puede aumentar significativamente para asegurar un tiempo de residencia suficiente, obteniendo de esa manera un buen efecto de dispersión. Además, la anchura continuamente cambiada del pasaje de flujo puede provocar cavitación también, se generan múltiples microburbujas, y se provoca un fuerte impacto en los aglomerados de partículas en la suspensión, de tal manera que se mejora el efecto de dispersión.

Las descripciones anteriores son simplemente realizaciones de ejemplo de la presente divulgación, pero no están previstas para limitar la presente divulgación.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un ensamblaje (10) de impulsor para un dispositivo de mezcla sólido-líquido, comprendiendo el ensamblaje de impulsor un cuerpo (101) de impulsor, estando una pluralidad de palas (102) de mezcla que están distribuidas uniformemente ubicadas en un lado interior del cuerpo de impulsor y extendidas hacia afuera desde un árbol del cuerpo de impulsor, y estando al menos dos placas (103) deflectoras dispuestas en un lado exterior del cuerpo de impulsor a lo largo de una dirección radial del cuerpo de impulsor hacia afuera y dispuestas en una dirección circunferencial del cuerpo de impulsor, en donde una de cada dos placas deflectoras adyacentes está conectada de manera fija a una cavidad (105) del dispositivo de mezcla, una otra de las cada dos placas deflectoras adyacentes está conectada de manera fija al cuerpo de impulsor, caracterizado porque al menos un par de dos placas deflectoras adyacentes satisface las siguientes condiciones: curvas proyectadas por dos superficies opuestas de cada una de placas deflectoras adyacentes en una sección transversal del impulsor a cualquier altura son curvas suaves, y al menos una de las curvas no está completamente incluida en un círculo con un centro del árbol como su centro.

2. El ensamblaje de impulsor de acuerdo con la reivindicación 1, en donde las curvas que corresponden a las dos superficies opuestas de las placas deflectoras adyacentes en la sección transversal a cualquier altura son de estructuras (1031) corrugadas que fluctúan periódicamente a lo largo de la dirección circunferencial del cuerpo de impulsor

3. El ensamblaje de impulsor de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde brechas entre extremos superiores de las placas deflectoras y superficies correspondientes de la cavidad o el cuerpo de impulsor, y una brecha entre cada dos placas deflectoras adyacentes forman un pasaje doblado configurado para que fluya una suspensión desde el lado interior del cuerpo de impulsor hacia el lado exterior del cuerpo de impulsor.

4. El ensamblaje de impulsor de acuerdo con la reivindicación 3, en donde tamaños de las brechas en los extremos superiores de las placas deflectoras son 1-10 mm.

5. El ensamblaje de impulsor de acuerdo con la reivindicación 3 o 4, en donde un tamaño mínimo de la brecha entre las cada dos placas deflectoras adyacentes es 1-5 mm.

6. El ensamblaje de impulsor de acuerdo con la reivindicación 3, 4 o 5, en donde una pluralidad de orificios pasantes o una pluralidad de ranuras pasantes están formados en placas deflectoras, y los orificios pasantes o ranuras (1032) pasantes, las brechas en los extremos superiores de las placas deflectoras y la brecha entre las cada dos placas deflectoras adyacentes forman un pasaje doblado configurado para que fluya una suspensión desde el lado interior del cuerpo de impulsor al lado exterior del cuerpo de impulsor.

7. El ensamblaje de impulsor de acuerdo con la reivindicación 6, en donde un diámetro de cada uno de los orificios pasantes o una anchura de cada una de las ranuras pasantes en las placas deflectoras es 1-5 mm.

8. El ensamblaje de impulsor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde una sección transversal de al menos una de las placas deflectoras adyacentes a una altura predeterminada de la misma es de una estructura formada disponiendo una pluralidad de círculos, elipses u otras curvas suaves cerradas a lo largo la dirección circunferencial del cuerpo de impulsor a intervalos predeterminados.

9. El ensamblaje de impulsor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende además una pluralidad de palas (104) de descarga dispuestas en un lado exterior de una más exterior de las placas deflectoras sustancialmente a lo largo de la dirección radial del cuerpo de impulsor, y la pluralidad de palas de descarga están conectadas de manera fija con el cuerpo de impulsor y giran sincrónicamente con el cuerpo de impulsor.

10. Un dispositivo de mezcla sólido-líquido, que comprende el ensamblaje de impulsor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.