RU190449U1 - Смеситель - Google Patents
Смеситель Download PDFInfo
- Publication number
- RU190449U1 RU190449U1 RU2019106062U RU2019106062U RU190449U1 RU 190449 U1 RU190449 U1 RU 190449U1 RU 2019106062 U RU2019106062 U RU 2019106062U RU 2019106062 U RU2019106062 U RU 2019106062U RU 190449 U1 RU190449 U1 RU 190449U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- low
- speed
- confuser
- agitator
- Prior art date
Links
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 abstract description 2
- -1 petrochemical Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000144 pharmacologic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002966 varnish Substances 0.000 abstract description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
- B01F27/91—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with propellers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
Abstract
Предлагаемое техническое решение относится к конструкции механических мешалок для одновременного макро- и микроперемешивания высоковязких, неньютоновских и структурированных жидкостей, суспензий, эмульсий и может найти применение в химической, нефтехимической, лакокрасочной, фармакологической, пищевой и других отраслях промышленности, а также в экологических процессах смешения жидких отходов как технологической операции их вторичной переработки.Техническим результатом предлагаемой конструкции перемешивающего устройства является увеличение производительности.Поставленный технический результат достигается тем, что в смесителе, содержащем корпус, центральную быстроходную мешалку, закрепленную на валу привода, тихоходную мешалку, снабженную поплавком, выполненным в виде тора, с внешней стороны которого равномерно по окружности установлены бобышки из эластичного материала, а сами лопасти тихоходной мешалки выполнены в виде упругой пластины и имеют осесимметричный с валом поперечный разрез в нижней части, и гидромуфту с ведомой полумуфтой в виде конфузора, закрепленной на лопастях тихоходной мешалки и установленной осессимметрично с валом, отличающемся тем, что конфузор представляет собой эллипс, у которого отношение длины малой оси к диаметру лопастей мешалки.
Description
Техническое решение относится к конструкции механических мешалок для одновременного макро- и микроперемешивания высоковязких, неньютоновских и структурированных жидкостей, суспензий, эмульсий и может найти применение в химической, нефтехимической, лакокрасочной, фармакологической, пищевой и других отраслях промышленности, а также в экологических процессах смешения жидких отходов как технологической операции их вторичной переработки.
Известен аппарат для улучшения перемешивания больших объемов жидкости и организации направленного ее течения (при большом отношении высоты к диаметру аппарата),состоящий из корпус, вала, пропеллера и диффузора. Диффузор представляет собой короткий цилиндрический или конический стакан, внутри которого помещают мешалку (Касаткин А.Г. Процесы и аппараты химической технологии, Издание 8-е, переработанное. - М.: Химия, 1971, с. 209).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата относится жесткое крепление диффузора к стенкам корпуса, что препятствует образованию микровихрей и приводит к возникновению застойных зон у боковых стенок и днища корпуса, снижает интенсивность и эффективность перемешивания вблизи неподвижных стенок и днища корпуса, а также снаружи самого неподвижного диффузора, особенно при перемешивании структурированных высоковязких и неньютоновских жидкостей и приводит к снижению производительности.
Известен аппарат перемешивающего устройства для смесителя, включающее перфорированный диффузор и размещенную в нем пропеллерную мешалку, на концах лопастей которой закреплен перфорированный цилиндр, отличающейся тем, что диффузор состоит из двух частей: верхней, жестко закрепленной на крышке смесителя, и нижней, соединенной с верхней равномерно расположенными по их окружности вертикальными струнами (патент на полезную модель РФ №171493, B01F 7/22, 2016).
К причинам препятствующими достижению заданного технического результата относится, невысокая производительности из-за необходимости увеличения времени перемешивания.
Известна конструкция смесителя, содержащая корпус, центральную быстроходную мешалку, закрепленную на валу привода, тихоходную мешалку, снабженную поплавком, выполненным в виде тора, жестко закрепленным в верхней ее части, и установленную соосно корпусу, и гидромуфту, ведомая полумуфта которой закреплена на лопастях тихоходной мешалки, выполнена в виде цилиндрического патрубка и установлена осесимметрично с валом, и ведущей полумуфтой, имеющей форму цилиндра, жестко закрепленного на валу (патент на полезную модель РФ №109010, B01F 7/16, 2011).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится недостаточная интенсивность перемешивания высоковязких, структурированных и неньютоновских жидкостей из-за постоянных скоростей вращения обеих мешалок, что требует увеличение времени перемешивания и снижает производительность.
Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков к заявляемому объекту и принятому за прототип является смеситель, содержащий корпус, центральную быстроходную мешалку, закрепленную на валу привода, тихоходную мешалку, снабженную поплавком, выполненным в виде тора, с внешней стороны которого равномерно по окружности установлены бобышки из эластичного материала, а сами лопасти тихоходной мешалки выполнены в виде упругой пластины и имеют осесимметричный с валом поперечный разрез в нижней части, и гидромуфту с ведомой полумуфтой в виде конфузора, закрепленной на лопастях тихоходной мешалки и установленной осессимметрично с валом (патент на полезную модель РФ №180150, B01F 7/22, B01F 7/16, 2018).
Недостатком известной конструкции смесителя является постоянство скорости вращения тихоходной мешалки, что снижает интенсивность перемешивания у стенок корпуса в зоне работы тихоходной мешалки, а значит требует увеличение времени перемешивания особенно высоковязких, неньютоновских и структурированных жидкостей, и снижает производительность.
Техническим результатом предлагаемой конструкции перемешивающего устройства является увеличение производительности.
Поставленный технический результат достигается тем, что в смесителе, содержащем корпус, центральную быстроходную мешалку, закрепленную на валу привода, тихоходную мешалку, снабженную поплавком, выполненным в виде тора, с внешней стороны которого равномерно по окружности установлены бобышки из эластичного материала, а сами лопасти тихоходной мешалки выполнены в виде упругой пластины и имеют осесимметричный с валом поперечный разрез в нижней части, и гидромуфту с ведомой полумуфтой в виде конфузора, закрепленной на лопастях тихоходной мешалки и установленной осессимметрично с валом, отличающемся тем, что конфузор представляет собой эллипс, у которого отношение длины малой оси к диаметру лопастей мешалки, подчиняется условию:
где Dм - длина малой оси эллипса, м;
d - диаметр лопастей мешалки, м;
а отношение длины большой оси эллипса к длине малой оси эллипса подчиняется условию:
где Dб - длина большой оси эллипса, м.
Выполнение конфузора, который представляет собой эллипс, позволяет изменять крутящий момент от лопастей быстроходной мешалки, выполняющей роль ведущей гидромуфты через перемешивающую среду к поверхности конфузора, выполняющего роль ведомой гидромуфты за счет изменения величины зазора между лопастями мешалки и стенками конфузора. Это приводит к окружным колебаниям конфузора и лопастей тихоходной мешалки, то есть к интенсификации перемешивания и увеличению производительности.
Уменьшение нижнего предела условия (1) может привести при раскачивании лопастей тихоходной мешалки конфузора с лопастями быстроходной мешалки к механическому контакту и вызвать их механическое повреждение и необходимость ремонта, что приведет к снижению производительности.
Увеличение верхнего предела условия (1) уменьшает величину крутящего момента, передаваемого от лопастей быстроходной мешалки к стенкам конфузора и лопастям тихоходной мешалки, что снижает скорость вращения последних и интенсивность перемешивания вблизи стенок корпуса в зоне работы тихоходной мешалки, а, значит, уменьшает производительность.
Уменьшение нижнего предела отношение длин большой и малой осей эллипса конфузора (2) снижает диапазон изменения крутящих моментов, передаваемых от лопастей быстроходной мешалки к конфузору, что снижает амплитуду колебаний, а значит интенсивность вибраций лопастей тихоходной мешалки и уменьшение эффективной вязкости неньютоновских и структурированных жидкостей. Это требует увеличения времени перемешивания и приводит к снижению производительности. Увеличение верхнего предела отношения длин большой и малой осей эллипса конфузора (2) может при вращении конфузора привести к разрыву сплошность перемешиваемой среды в эллиптическом кольцевом зазоре между лопастями мешалки и стенками конфузора. Это приводит, во-первых, к ухудшению перемешивания, лопастями быстроходной мешалке в центральной зоне, а во-вторых, к торможению вращения и уменьшению интенсивности перемешивания у стенок корпуса в зоне работы тихоходной мешалке, а значит способствует снижению производительности.
На фиг. 1 представлена схема предлагаемой конструкции смесителя в разрезе, на фиг. 2 схема конфузора в разрезе.
Смеситель включает в себя корпус 1 с крышкой 2, привод (на чертеже не показан), соединенный с валом 3, на котором установлена пропеллерная быстроходная мешалка 4, выполняющая функцию ведущей полумуфты. Осесимметрично с пропеллерной мешалкой 4 установлена поперечная лопасть 5 рамной (например, якорной) мешалки, к которой прикрепленный конфузор 6. Поперечная лопасть 5 рамной мешалки соединяется с самой рамной тихоходной мешалкой 7, в верхней части которой находится поплавок 8, выполненный, в виде пустотелого тора и выполняющей роль плавающей опоры рамной тихоходной мешалки 7. Лопасти рамной (якорной) тихоходной мешалки 7, выполненные в виде упругой пластины (например, стали, титана, полимера), имеют в нижней части осесимметричный поперечный разрез 9. С внешней стороны поплавка 8 равномерно по его окружности установлены бобышки 10. Конфузор 6 имеет форму эллипса с соотношение длины малой оси Dм к диаметру d лопастей мешалки 4, подчиняющего условию (1), и отношение длины Dб большей оси эллипса конфузора 6 к длине Dм малой оси его эллипса, подчиняется условию (2).
Смеситель работает следующим образом. Включается привод, начинает вращаться вал 3 с пропеллерной быстроходной мешалкой 4, создающий зону перемешивания в центральной части корпуса 1. Крутящий момент, передающийся от вала 3 к рамной (якорной) тихоходной мешалкой 7 через конфузор 6, создающей зону перемешивание в периферийных (боковой и нижней) частей корпуса 1. Раскачивание лопастей тихоходной мешалки 7 интенсифицирует микросмешение, тем самым создает микровихри вблизи вращающих лопастей.
Так как конфузор 6 выполнен в виде эллипса с отношениями размеров длин большой Dб и малой Dм осей и диаметра d лопастей мешалки 4, подчиняющими условиями (1) и (2), а быстроходная мешалка 4 и тихоходная мешалка 7 вращаются с разными скоростями, то зазор между лопастями быстроходной мешалки 4 и стенки конфузора 6 становится то наибольший, когда горизонтальная ось лопастей быстроходной пропеллерной мешалки 4 совпадает с малой осью конфузора 6 (фиг. 2), то наименьшим, когда горизонтальная ось лопастей быстроходной мешалки 4 совпадает с большой осью конфузора 6. Это вызывает то увеличение, то уменьшение крутящего момента, передаваемого через этот зазор от лопастей быстроходной мешалки 4 к стенке конфузора 6 и от него к тихоходной мешалке 7, что приводит к круговым колебаниям 5 этой мешалки 7. Такие круговые колебания с высокой амплитудой способствуют уменьшение эффективной вязкости, разжижению и разрушению структуры неньютоновских жидкостей вблизи корпуса 1 в зоне работы тихоходной мешалки 7, что увеличивает скорость перемешивания и способствует росту производительности.
Таким образом, выполнение рамной (якорной) тихоходной мешалки 7 вместе с конфузором 6 позволяет получать вращение от быстроходной мешалки 4 за счет вращения перемешиваемой среды в зазоре между валом 3 с пропеллерном быстроходной мешалкой 4 и конфузором 6, закрепленном на рамной тихоходной мешалке 7, а установка бобышек 10 из упругого эластичного материала (например, резина или полимер) позволяет предупредить удар лопастей рамной мешалки 7 о стенки корпуса 1 аппарата.
Кроме того, выполнение конфузора в виде эллипса, заставляет рамную мешалку 7 совершать вращательные колебания с высокой амплитудой при выполнении размеров длин осей эллипса конфузора 6 и диаметра d лопастей быстроходной мешалки 4, подчиняющихся условиям (1) и (2), что приводит к разрушению структуры и уменьшение эффективной вязкости неньютоновских жидкостей, уменьшению времени перемешивания и, тем самым, к росту производительности.
Claims (7)
- Смеситель, содержащий корпус, центральную быстроходную мешалку, закрепленную на валу привода, тихоходную мешалку, снабженную поплавком, выполненным в виде тора, с внешней стороны которого равномерно по окружности установлены бобышки из эластичного материала, а сами лопасти тихоходной мешалки выполнены в виде упругой пластины и имеют осесимметричный с валом поперечный разрез в нижней части, и гидромуфту с ведомой полумуфтой в виде конфузора, закрепленной на лопастях тихоходной мешалки и установленной осессимметрично с валом, отличающийся тем, что конфузор представляет собой эллипс, у которого отношение длины малой оси к диаметру лопастей мешалки, подчиняется условию:
- где Dм - длина малой оси эллипса, м;
- d - диаметр лопастей мешалки, м;
- а отношение длины большой оси эллипса к длине малой оси эллипса подчиняется условию:
- где Dб - длина большой оси эллипса, м.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019106062U RU190449U1 (ru) | 2019-03-04 | 2019-03-04 | Смеситель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019106062U RU190449U1 (ru) | 2019-03-04 | 2019-03-04 | Смеситель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU190449U1 true RU190449U1 (ru) | 2019-07-01 |
Family
ID=67215940
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019106062U RU190449U1 (ru) | 2019-03-04 | 2019-03-04 | Смеситель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU190449U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2751476C1 (ru) * | 2020-10-12 | 2021-07-14 | Михаил Иванович Голубенко | Гаситель энергии водного потока |
RU209701U1 (ru) * | 2021-11-10 | 2022-03-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волгоградский государственный технический университет» (ВолгГТУ) | Смеситель |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4378165A (en) * | 1980-12-30 | 1983-03-29 | General Signal Corporation | Draft tube apparatus |
US5314076A (en) * | 1991-02-04 | 1994-05-24 | Gie Anjou-Recherche | Installation for the mixing of two fluid phases by mechanical stirring, notably for the treatment of water by transfer of oxidizing gas, and use of such an installation |
RU109010U1 (ru) * | 2011-05-10 | 2011-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Смеситель |
RU119640U1 (ru) * | 2012-04-12 | 2012-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Смеситель |
RU135535U1 (ru) * | 2013-03-22 | 2013-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Смеситель |
RU171493U1 (ru) * | 2016-07-18 | 2017-06-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Перемешивающее устройство для смесителя |
RU180150U1 (ru) * | 2017-12-25 | 2018-06-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Смеситель |
-
2019
- 2019-03-04 RU RU2019106062U patent/RU190449U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4378165A (en) * | 1980-12-30 | 1983-03-29 | General Signal Corporation | Draft tube apparatus |
US5314076A (en) * | 1991-02-04 | 1994-05-24 | Gie Anjou-Recherche | Installation for the mixing of two fluid phases by mechanical stirring, notably for the treatment of water by transfer of oxidizing gas, and use of such an installation |
RU109010U1 (ru) * | 2011-05-10 | 2011-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Смеситель |
RU119640U1 (ru) * | 2012-04-12 | 2012-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Смеситель |
RU135535U1 (ru) * | 2013-03-22 | 2013-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Смеситель |
RU171493U1 (ru) * | 2016-07-18 | 2017-06-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Перемешивающее устройство для смесителя |
RU180150U1 (ru) * | 2017-12-25 | 2018-06-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Смеситель |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2751476C1 (ru) * | 2020-10-12 | 2021-07-14 | Михаил Иванович Голубенко | Гаситель энергии водного потока |
RU209701U1 (ru) * | 2021-11-10 | 2022-03-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волгоградский государственный технический университет» (ВолгГТУ) | Смеситель |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU190449U1 (ru) | Смеситель | |
KR101002216B1 (ko) | 배플을 이용한 교반용기 및 이를 포함하는 교반능력이 향상된 교반기 | |
US3920227A (en) | Adjustable mixing device | |
RU135535U1 (ru) | Смеситель | |
CN111672390A (zh) | 一种高粘度物料用搅拌装置 | |
RU180150U1 (ru) | Смеситель | |
RU167218U1 (ru) | Аппарат для перемешивания жидких сред | |
RU109010U1 (ru) | Смеситель | |
KR200441163Y1 (ko) | 마그네틱 교반기용 임펠러 | |
RU185535U1 (ru) | Смеситель | |
RU152750U1 (ru) | Смеситель | |
RU119640U1 (ru) | Смеситель | |
JP4614913B2 (ja) | 高粘度・非ニュートン流体用竪型攪拌装置を用いた攪拌方法 | |
RU171493U1 (ru) | Перемешивающее устройство для смесителя | |
RU177043U1 (ru) | Смеситель | |
KR101949947B1 (ko) | 기체 유도관 및 이를 이용한 임펠러 | |
CN212881967U (zh) | 一种钼基油溶性润滑油添加剂的混合设备 | |
RU176700U1 (ru) | Смеситель | |
CN104353377B (zh) | 一种具有搅拌板的搅拌装置 | |
KR101227979B1 (ko) | 핀을 이용한 교반용기 및 이를 포함하는 교반능력이 향상된 교반기 | |
RU88286U1 (ru) | Смеситель | |
RU141491U1 (ru) | Смеситель | |
CN210171366U (zh) | 一种生化试剂生产用多物质混合磁力搅拌器 | |
RU133756U1 (ru) | Смеситель | |
KR101195892B1 (ko) | 주 회전유동 방향에 평행한 배플을 이용한 교반용기 및 이를 포함하는 교반능력이 향상된 교반기 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190618 |