RU2080168C1 - Apparatus for washing away precipitate, suspending and agitating liquid (versions) - Google Patents

Apparatus for washing away precipitate, suspending and agitating liquid (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2080168C1
RU2080168C1 RU94023374A RU94023374A RU2080168C1 RU 2080168 C1 RU2080168 C1 RU 2080168C1 RU 94023374 A RU94023374 A RU 94023374A RU 94023374 A RU94023374 A RU 94023374A RU 2080168 C1 RU2080168 C1 RU 2080168C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
drive
guiding
shaft
fixed
Prior art date
Application number
RU94023374A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94023374A (en
Inventor
О.П. Иванов
В.А. Мальков
Original Assignee
Челябинский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Челябинский государственный технический университет filed Critical Челябинский государственный технический университет
Priority to RU94023374A priority Critical patent/RU2080168C1/en
Publication of RU94023374A publication Critical patent/RU94023374A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2080168C1 publication Critical patent/RU2080168C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)

Abstract

FIELD: chemical engineering. SUBSTANCE: invention concerns washing away and suspending precipitate produced in processes of various productions, including hard, compressed precipitate, and also preparing suspensions, emulsions, and homogenizing liquids in chemical, varnish and dye, food, and pharmaceutical industries. Apparatus has drive with shaft rigidly coupled with driven shaft having on its free end a blade screw stirrer (rotor). Apparatus is provided with interconnected inlet and outlet annular immobile guiding appliances flanking above-mentioned rotor. Rotor blade ends carry an annular shell installed on and rigidly joined with them. Generatrix of shell is parallel to axis of revolution of rotor. Inlet guiding appliance is disposed between the drive and rotor on supporting stays secured to drive casing. According to the second version of invention, driven shaft is located inside tubular carrying member with one end fastened to drive casing and the other carrying one of guiding appliances. EFFECT: improved structure. 7 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к обрабатывающей промышленности, а именно к конструкции устройств для смешивания (перемешивания), эмульгирования, суспендирования и диспергирования смесей и может быть применено в технологических процессах производств для подъема осадка во взвесь с целью дальнейшего удаления суспензии из рабочего объема, например, при откачивании отработанной смазывающе-охлаждающей жидкости из пристаночных емкостей станков для обработки камня, шлифовальных и тому подобное. The invention relates to the manufacturing industry, in particular to the design of devices for mixing (mixing), emulsification, suspension and dispersion of mixtures and can be used in production processes for raising sludge into suspension in order to further remove the suspension from the working volume, for example, when pumping waste lubricant-cooling fluid from the attachment tanks of stone processing machines, grinding machines and the like.

Во многих технологических процессах требуется размывание твердого осадка мелкодисперсных частиц либо с целью получения суспензии, либо для подъема во взвесь с целью дальнейшего перекачивания. Так, при обработке камня, например, при распиловке кристаллов кварца алмазными кругами образуется большое количество мелкодисперсного осадка, который накапливается в пристаночных емкостях с запасом смазывающе-охлаждающей жидкости и уплотняется так, что для удаления его требуются значительные затраты физического труда. Many technological processes require erosion of a solid precipitate of fine particles either in order to obtain a suspension, or for lifting into a suspension for the purpose of further pumping. So, when processing stone, for example, when sawing quartz crystals with diamond wheels, a large amount of fine sediment is formed, which accumulates in the adjacent containers with a supply of lubricating coolant and is compacted so that significant physical labor is required to remove it.

Весьма производительным способом для удаления осадка является гидравлический размыв и подъем его во взвесь. Однако применение для этого обычных центробежных насосов нерационально, так как требуются насосы большой производительности, и они имеют и существенный напор, что приводит к большой потребляемой мощности. Сам процесс размыва требует либо создания сложного устройства, обеспечивающего размыв всего объема осадка, либо задействования человека (оператора) для управления процессом. При этом существующие центробежные насосы малопригодны для перекачивания высокоабразивных суспензий, имеют малые зазоры между деталями и непрочные полости, которые быстро забиваются и выводят насос из строя. Кроме того, взвесь должна быть все время равномерно распределена в объеме и не выпадать в осадок при перекачке. A very productive way to remove sludge is hydraulic washing and lifting it into suspension. However, the use of conventional centrifugal pumps for this is irrational, since high-capacity pumps are required, and they have a significant pressure, which leads to a large power consumption. The erosion process itself requires either the creation of a complex device that provides erosion of the entire sediment volume, or the involvement of a person (operator) to control the process. At the same time, existing centrifugal pumps are of little use for pumping highly abrasive suspensions, have small gaps between parts and fragile cavities that quickly become clogged and damage the pump. In addition, the suspension should be uniformly distributed throughout the volume and not precipitate during pumping.

Для решения данной проблемы имеет смысл создать комбинированный осевой насос-мешалку, который бы создавал существенные осевые скорости в большом поперечном сечении и при этом, как осевой насос с высоким коэффициентом быстроходности ns (пропеллерного типа) имел бы небольшой напор при высокой производительности, что существенно снижает потребляемую мощность (N Q•H, где Q производительность, H напор).To solve this problem, it makes sense to create a combined axial pump-mixer, which would create significant axial velocities in a large cross section and, at the same time, as an axial pump with a high speed coefficient n s (propeller type) would have a small head at high performance, which is essential reduces power consumption (NQ • H, where Q is the output, H is the head).

При конструировании такой мешалки возникает проблема, связанная с возможными резонансными колебаниями вала при достижении критических оборотов. Задача осложняется тем, что установка второго опорного подшипника, погруженного в абразивную суспензию, затруднена из-за практической невозможности его защиты от быстрого износа, в связи с чем необходимы специальные меры по обеспечению демпфирования колебаний вала. When designing such a mixer, a problem arises related to possible resonant vibrations of the shaft when critical revolutions are reached. The task is complicated by the fact that the installation of a second thrust bearing immersed in an abrasive slurry is difficult due to the practical impossibility of protecting it from rapid wear, and therefore special measures are required to ensure damping of the shaft vibrations.

При размывании осадка направление движения жидкости от поверхности жидкости к поверхности осадка. В таких условиях возможно возникновение воронки, что приводит к уменьшению производительности насоса и захвату газовых пузырей, поэтому такая мешалка должна иметь эффективные воронкогасители. When the sediment is eroded, the direction of fluid movement from the surface of the liquid to the surface of the sediment. In such conditions, a funnel may occur, which leads to a decrease in pump performance and capture of gas bubbles, therefore, such a mixer should have effective funnel quenchers.

Известны винтовые (пропеллерные) мешалки, применяющиеся в различных отраслях промышленности для суспендирования, эмульгирования и гомогенизации жидкостей, а также для размывания твердого осадка. Known screw (propeller) mixers used in various industries for the suspension, emulsification and homogenization of liquids, as well as for erosion of solid sediment.

Так, для повышения надежности и уменьшения необходимой установочной мощности привода при работе с суспензией, имеющий высокую концентрацию оседающих твердых частиц, известна мешалка в виде вращающегося вертикального цилиндра с откидывающимися лопастями, точки подвеса которых смещены по отношению к их центру тяжести в сторону от цилиндра (авт.св. 1648540, кл. B 01 F 7/18, опубл. Б.И. N 8, 1991 г.). Однако такая конструкция не создает направленной струи большого сечения в осевом направлении и поэтому не может использоваться для эффективного размыва осадка. Thus, in order to increase the reliability and reduce the required drive installation power when working with a suspension having a high concentration of settling solid particles, a stirrer is known in the form of a rotating vertical cylinder with reclining blades, the suspension points of which are offset with respect to their center of gravity away from the cylinder (automatic St. 1648540, class B 01 F 7/18, publ. B.I. N 8, 1991). However, this design does not create a directed jet of large cross section in the axial direction and therefore cannot be used for effective erosion of sediment.

Известна размыватель-мешалка для размывания твердого осадка и перемешивания жидких форм препаратов, содержащая вращающийся вал с рабочим органом в виде тросов со щетками. Размывание осадка осуществляется, в основном, за счет механического воздействия щеток на поверхность осадка (авт.св. 1813539, кл. B 01 F 7/00, опубл. Б.И. N 17, 1993 г.). Устройство малопроизводительно, не создает осевых потоков, а отсутствие существенной осевой циркуляции ухудшает равномерность распределения взвеси в жидкости. Known washer-mixer for washing solid sediment and mixing liquid forms of preparations, containing a rotating shaft with a working body in the form of cables with brushes. Sludge washing out is carried out mainly due to the mechanical effect of brushes on the surface of the sludge (ed. St. 1813539, class B 01 F 7/00, publ. B.I. N 17, 1993). The device is inefficient, does not create axial flows, and the absence of significant axial circulation worsens the uniform distribution of suspended solids in the liquid.

Известно устройство для перемешивания расслаивающихся жидкостей, содержащие пропеллерную мешалку, размещенную в диффузоре, состоящем из цилиндрических секций с всасывающими отверстиями (авт.св. 1792731, кл. B 01 F 5/12, опубл. Б.И. N 33 36, 1993). Устройство создает осевую циркуляцию в емкости, крышка диффузора препятствует образованию воронки. Однако производительность его ограничена из-за дросселирования входа через отверстия, в связи с чем использование такой мешалки для эффективного размыва осадка вряд ли возможно. A device for mixing exfoliating liquids containing a propeller mixer placed in a diffuser consisting of cylindrical sections with suction holes (ed. St. 1792731, class B 01 F 5/12, publ. B. I. N 33 36, 1993) . The device creates axial circulation in the tank, the diffuser cover prevents the formation of a funnel. However, its performance is limited due to the throttling of the entrance through the holes, and therefore the use of such a mixer for effective erosion of sediment is hardly possible.

Известна, наконец, промышленная переносная мешалка с приводом от фланцевого вертикального электродвигателя (ГОСТ-26-01-343-71; Васильцов Э.А. Ушаков В.Г. Аппараты для перемешивания жидких сред. Справочное пособие. Л. Машиностроение, 1979. 271 с.) Устройство содержит закрепленную на валу привода трех лопастную мешалку с углом наклона лопасти β 24o. Вал установлен в опорно-упорном шарикоподшипнике, размещенном в поворотной стойке. Описанная пропеллерная (винтовая) мешалка может быть использована как для размыва осадка, так и для приготовления эмульсий, суспензий и гомогенизации жидкостей.Known, finally, is an industrial portable mixer driven by a flanged vertical electric motor (GOST-26-01-343-71; Vasiltsov EA, Ushakov VG Apparatus for mixing liquid media. Reference manual. L. Engineering, 1979. 271 c.) The device comprises a paddle mixer fixed to the drive shaft of a three-blade mixer with an angle of inclination of the blade β 24 o . The shaft is mounted in a thrust ball bearing located in a swivel rack. The described propeller (screw) mixer can be used both for erosion of sediment and for the preparation of emulsions, suspensions and homogenization of liquids.

Однако, мешалка такой конструкции имеет следующие недостатки:
значительная часть энергии привода уходит на закручивание жидкости, что приводит к воронкообразованию, для уменьшения которого необходимо либо специальные емкости с внутренними ребрами, либо устанавливать мешалку под углом (такая возможность предусмотрена в конструкции), но это не всегда решает проблему;
из-за закручивания жидкости такого рода мешалки часто используют в режиме движения жидкости "снизу-вверх", что уменьшает ее эффективность для размыва, слежавшегося твердого осадка.
However, a mixer of this design has the following disadvantages:
a significant part of the drive’s energy is spent on twisting the liquid, which leads to funnel formation, which requires either special containers with internal ribs or a mixer at an angle (this is possible in the design), but this does not always solve the problem;
due to the swirling of the liquid, such mixers are often used in the "bottom-up" mode of fluid movement, which reduces its effectiveness for erosion, caked solid sediment.

В основу изобретения положена задача создать конструкцию, обеспечивающую размыв слежавшегося мелкодисперсных твердых осадков, подъем их во взвесь и создание суспензий, пригодных для перекачивания и удаления из рабочего объема. Эта же конструкция должна обеспечивать диспергирование крупных фракций, эмульгирование разнородных жидкостей, гомогенизацию смесей и быстрое изготовление растворов. The basis of the invention is the creation of a structure that provides erosion of compacted fine solid sediments, lifting them into suspension and creating suspensions suitable for pumping and removal from the working volume. The same design should ensure the dispersion of large fractions, the emulsification of heterogeneous liquids, the homogenization of mixtures and the rapid production of solutions.

Задача решается тем, что устройство для размывания осадка, суспендирования и перемешивания жидкостей, содержащие привод, вал которого жестко соединен с рабочим валом, на свободном конце которого закреплена лопастная винтовая мешалка (ротор), согласно изобретению снабжено соединенными между собой входным и выходным кольцевыми неподвижными направляющими аппаратами, между которыми расположен вышеупомянутый ротор, на концах лопастей последнего установлена и жестко с ними соединена кольцевая обечайка, образующая которой параллельна оси вращения ротора, при этом входной направляющий аппарат расположен между приводом и ротором на несущих стойках, которые закреплены на корпусе привода. The problem is solved in that the device for washing the precipitate, suspension and mixing liquids containing a drive whose shaft is rigidly connected to the working shaft, at the free end of which is fixed a blade screw mixer (rotor), according to the invention is equipped with interconnected input and output ring fixed guides devices between which the aforementioned rotor is located, at the ends of the blades of the latter is installed and rigidly connected to them an annular shell, the formation of which is parallel to the axis rashchenija rotor, the inlet guide vanes is located between the drive and the rotor on the carrier racks, which are fixed on the actuator housing.

Для обеспечения положения ротора на различной высоте от размываемой поверхности или свободного опускания под собственным весом вслед за размываемой поверхностью устройство снабжено установочной раздвижной рамой с направляющими элементами, через которые проходят несущие стойки, причем направляющие элементы имеют фиксаторы стоек. To ensure the position of the rotor at different heights from the eroded surface or free lowering under its own weight, after the eroded surface, the device is equipped with an installation sliding frame with guiding elements through which the supporting racks pass, and the guiding elements have racks retainers.

Задача решается также тем, что устройство (вариант II) для размывания осадка, суспендирования, эмульгирования и перемешивания жидкостей, содержащее привод, вал которого соединен с рабочим валом, а на свободном конце последнего закреплена лопастная винтовая мешалка (ротор), согласно изобретению снабжено соединенными между собой входным и выходным кольцевыми неподвижными направляющими аппаратами, между которыми расположен вышеупомянутый ротор, на концах лопастей последнего установлена и жестко с ними соединена кольцевая обечайка, образующая которой параллельна оси вращения ротора, при этом рабочий вал размещен внутри трубчатого несущего элемента, один конец которого закреплен на корпусе привода, а на свободном его конце закреплен один из направляющих аппаратов. The problem is also solved by the fact that the device (option II) for washing sediment, suspension, emulsification and mixing of liquids, containing a drive, the shaft of which is connected to the working shaft, and at the free end of the latter a blade screw mixer (rotor) is fixed, according to the invention is equipped with connected an input and output ring stationary guide vanes, between which the aforementioned rotor is located, at the ends of the blades of the latter, an annular shell is mounted and rigidly connected to them, which is parallel to the axis of rotation of the rotor, while the working shaft is placed inside the tubular bearing element, one end of which is fixed to the drive housing, and one of the guiding devices is fixed on its free end.

Для расширения функциональных возможностей устройства по обоим вариантам ротор выполнен съемным, а устройство снабжено комплектом роторов с различными углами установки лопастей. To expand the functionality of the device for both options, the rotor is removable, and the device is equipped with a set of rotors with different angles of installation of the blades.

Для уменьшения закрутки потока и увеличения осевой скорости, а также предотвращения воронкообразования каждый из направляющих аппаратов выполнен в виде неподвижного цилиндрического кольца с плоскими или изогнутыми радиальными ребрами, причем ребра направляющего аппарата, расположенного со стороны привода, выполнены выступающими за пределы его кольца. To reduce the flow swirl and increase the axial velocity, as well as to prevent funnel formation, each of the guide vanes is made in the form of a fixed cylindrical ring with flat or curved radial ribs, and the ribs of the guide van located on the drive side are protruding beyond its ring.

Кольца направляющих аппаратов и обечайки ротора выполнены с одинаковыми внутренними диаметрами и размещены таким образом, что в совокупности образуют составную циркуляционную трубу, а это способствует увеличению осевой скорости потока и обеспечивает эффективность размыва осадка. The rings of the guide vanes and the rotor shell are made with the same inner diameters and are placed in such a way that together they form a composite circulation pipe, and this helps to increase the axial flow velocity and ensures the efficiency of sediment erosion.

На фиг. 1 дан общий вид устройства с расположением направляющих аппаратов на несущих стойках (вар. 1); на фиг. 2 общий вид устройства с расположением направляющих аппаратов на трубчатом несущем элементе (вар. 2). In FIG. 1 shows a General view of the device with the location of the guide vanes on the supporting racks (version 1); in FIG. 2 is a general view of the device with the arrangement of the guide vanes on the tubular bearing element (version 2).

Описание устройства
I вариант. Устройство содержит привод 1. Вал привода жестко связан муфтой 2 с рабочим валом 3, а на свободном конце последнего установлена винтовая лопастная мешалка 4, на концах лопастей которой укреплена цилиндрическая обечайка 5 (в дальнейшем мешалка с обечайкой ротор). Ротор 4 установлен на валу 3 на резьбе, и контрится с помощью специальной гайки 6.
Device description
I option. The device comprises a drive 1. The drive shaft is rigidly connected by a coupling 2 to the working shaft 3, and a screw blade mixer 4 is installed at the free end of the latter, at the ends of the blades of which a cylindrical shell 5 is strengthened (hereinafter the mixer with the rotor shell). The rotor 4 is mounted on the shaft 3 on the thread, and is locked using a special nut 6.

Ротор 4 расположен между кольцевыми направляющими аппаратами: входным 7 и выходным 8. Направляющие аппараты представляют собой кольца с установленными в них плоскими радиальными ребрами. Причем ребра 9 а, б входного направляющего аппарата внутри кольца располагаются между образующими кольцами и втулкой 10, через которую проходит рабочий вал 3. Как видно на фиг. 1, ребра направляющего аппарата могут быть выполнены двух модификаций: 9 а малые ребра, расположенные внутри кольца и 9 б ребра, выступающие за пределы кольца. The rotor 4 is located between the ring guiding devices: input 7 and output 8. The guiding devices are rings with flat radial ribs installed in them. Moreover, the ribs 9 a, b of the input guide vane inside the ring are located between the forming rings and the sleeve 10, through which the working shaft 3 passes. As can be seen in FIG. 1, the ribs of the guide vane can be made of two modifications: 9 and small ribs located inside the ring and 9 b ribs protruding outside the ring.

Ребра 11 выходного направляющего аппарата 8 расположены только внутри кольца. Между кромками ротора и кромками направляющих аппаратов 7, 8 имеется зазор 2 3 мм. The ribs 11 of the output guide vane 8 are located only inside the ring. Between the edges of the rotor and the edges of the guide vanes 7, 8 there is a gap of 2 3 mm.

Направляющие аппараты 7 и 8 закреплены к несущим стойкам 10; стойки в районе расположения ротора выгнуты таким образом, чтобы обеспечить зазор ≈ 5 мм между поверхностью ротора и стойкой. Верхние кольца стоек закреплены в плите привода 1, а нижние концы стоек, отогнутые под прямым углом, образуют "лапы". The guiding devices 7 and 8 are fixed to the supporting racks 10; the racks in the area of the rotor location are bent so as to provide a gap of ≈ 5 mm between the rotor surface and the rack. The upper racks of the racks are fixed in the drive plate 1, and the lower ends of the racks, bent at a right angle, form "paws".

Стойки проходят через направляющие элементы 13, имеющие фиксаторы 14, и установлены на раздвижной установочной раме 15. The racks pass through the guiding elements 13 having latches 14, and are mounted on a sliding installation frame 15.

II вариант. Устройство содержит привод 1. Вал привода соединен упругой муфтой 2 с рабочим валом 3, на свободном конце которого установлена лопастная мешалка 4 с обечайкой 5, в дальнейшем ротор 4, закрепленный на валу гайкой 6 и расположенный между направляющими аппаратами 7 и 8. Направляющие аппараты соединены друг с другом кронштейнами 16, обеспечивающими зазор 2 3 мм между кромками кольца ротора 4 и кромками колец направляющих аппаратов 7 и 8. Кронштейны 16 выполнены так, чтобы обеспечить зазор ≈ 5 мм между поверхностью ротора и кромками кронштейнов. II option. The device comprises a drive 1. The drive shaft is connected by an elastic coupling 2 to the working shaft 3, on the free end of which a paddle mixer 4 with a shell 5 is installed, then the rotor 4, mounted on the shaft by a nut 6 and located between the guide devices 7 and 8. The guide devices are connected with each other brackets 16, providing a gap of 3 mm between the edges of the rotor ring 4 and the edges of the rings of the guiding apparatuses 7 and 8. The brackets 16 are made so as to provide a gap of ≈ 5 mm between the surface of the rotor and the edges of the brackets.

Ребра 9 в направляющем аппарате 7 могут иметь две модификации: 9а - расположены внутри кольца 7 и 9б выступают за пределы кольца. Ребра 11 в направляющем аппарате 8 расположены внутри кольца. The ribs 9 in the guiding apparatus 7 can have two modifications: 9a - located inside the ring 7 and 9b protrude beyond the ring. The ribs 11 in the guide vane 8 are located inside the ring.

Входной направляющий аппарат 7 закреплен на несущем трубчатом элементе 17, а другой конец этого элемента крепится к уплотнительно-подшипниковому узлу 16. The input guide apparatus 7 is mounted on a supporting tubular element 17, and the other end of this element is attached to the sealing-bearing assembly 16.

Уплотнительно-подшипниковый узел имеет два шариковых подшипника, один из которых радиально-упорный, в которых установлен вал 3 и уплотнительное устройство с нажимной втулкой. Уплотнительно-подшипниковое устройство крепится с помощью фланца на горловине емкости 19. Sealing-bearing unit has two ball bearings, one of which is angular contact, in which shaft 3 and a sealing device with a pressure sleeve are installed. Sealing-bearing device is mounted using a flange on the neck of the tank 19.

Привод 1 установлен с помощью стоек 20 на подмоторной плите, которая укреплена на фланце 21 емкости 19. The drive 1 is installed using racks 20 on the engine plate, which is mounted on the flange 21 of the tank 19.

Работа устройства. The operation of the device.

I вариант. Устройство, выполненное по I варианту предназначено для эффективного размывания твердого мелкодисперсного осадка и подъема его во взвесь. I option. The device made according to option I is intended for effective erosion of solid fine sediment and lifting it into suspension.

Устройство с помощью раздвижной рамы 15 устанавливается на емкость любой формы. При этом фиксаторы 13, 14 направляющих элементов отпускаются так, что установка под действием собственного веса опирается "лапами" в поверхность осадка. The device using the sliding frame 15 is installed on a container of any shape. In this case, the clamps 13, 14 of the guide elements are released so that the installation under the influence of its own weight rests "paws" in the surface of the sediment.

Привод установки запускается так, чтобы обеспечить движение жидкости сверху вниз. При этом создается осевой поток большого сечения (0,2 0,5 от диаметра емкости) с осевой скоростью 2 4 м/с, под действием которого происходит интенсивное размывание осадка и подъем его во взвесь. По мере размывания поверхности двигатель с ротором опускается под собственным весом до тех пор, пока не упрется "лапами" в дно емкости. При этом происходит окончательный размыв той части осадка, которая примыкает к стенкам. Если слой жидкости над ротором не превышает диаметра ротора, то возможно образование воронки с захватом газа, что заметно снижает производительность мешалки как осевого насоса. В таком случае следует использовать ребра типа 9 б, служащие воронкогасителем. The unit drive starts up so that the liquid moves from top to bottom. This creates an axial flow of large cross-section (0.2 0.5 from the diameter of the tank) with an axial velocity of 2 4 m / s, under the influence of which there is an intensive erosion of the sediment and its rise in suspension. As the surface eroses, the engine with the rotor falls under its own weight until it rests with its “paws” in the bottom of the tank. In this case, the final erosion of that part of the sediment that adjoins the walls occurs. If the liquid layer above the rotor does not exceed the diameter of the rotor, then a funnel with the capture of gas may form, which significantly reduces the performance of the mixer as an axial pump. In this case, ribs of type 9 b should be used, serving as a funnel quencher.

Если уровень жидкости более диаметра ротора, как показали эксперименты, можно обойтись ребрами типа 9а. If the liquid level is more than the diameter of the rotor, experiments have shown that you can do with ribs of type 9a.

Устойчивая стабилизация вращающегося ротора возможна только при полном погружении его в жидкость. В этом случае на цилиндрическую обечайку ротора действуют гидродинамические силы возвращающие ротор в исходное положение при биении центра вращения. Эти силы весьма существенны, они фиксируют положение центра вращения ротора в пространстве и вал приобретает как бы второй опорный подшипник. Это обстоятельство позволяет выполнять валы значительной длины и работает при оборотах близких к критическим. Stable stabilization of a rotating rotor is possible only if it is completely immersed in a liquid. In this case, hydrodynamic forces act on the cylindrical shell of the rotor, returning the rotor to its original position when the center of rotation beats. These forces are very significant, they fix the position of the center of rotation of the rotor in space and the shaft acquires a second supporting bearing, as it were. This circumstance allows shafts of considerable length to be made and works at revolutions close to critical.

Наличие стабилизирующего кольца у пропеллерной мешалки позволяет отказаться от второго подшипника, который трудно было бы защитить в суспензии с высокими абразивными свойствами. The presence of a stabilizing ring at the propeller stirrer eliminates the second bearing, which would be difficult to protect in a suspension with high abrasive properties.

Проточная часть мешалки (верхнее кольцо направляющего аппарата, стабилизирующее кольцо ротора и нижнее направляющее кольцо) служит составным диффузором (циркуляционной трубой), существенно увеличивая осевую скорость, что важно для эффективного размыва, а также обеспечивает осевую циркуляцию в емкости, ускоряя процесс образования равномерной суспензии. The flow part of the mixer (the upper ring of the guide vane, the stabilizing ring of the rotor and the lower guide ring) serves as a composite diffuser (circulation pipe), significantly increasing the axial speed, which is important for effective erosion, and also provides axial circulation in the tank, accelerating the formation of a uniform suspension.

II вариант. Устройство, выполненное по II варианту, предназначено для гомогенизации разнородных по составу жидких компонентов. При этом необходимо обеспечить равномерность распределения концентраций смесей в большом объеме. II option. The device, made according to the second embodiment, is intended for the homogenization of heterogeneous liquid components. In this case, it is necessary to ensure uniform distribution of the concentration of mixtures in a large volume.

Устройство выполнено по той же схеме: консольный вал с ротором, размещенным между двумя направляющими аппаратами. Процесс образования равномерной по концентрации эмульсии в этом случае разбивается на две зоны: зону диспергирования интенсивного перемешивания компонентов (внутри циркуляционной трубы) и зону распределения диспергированных компонентов (во всем объеме). Получение стойкой эмульсии с равномерной концентрацией по объему достигается намного быстрее, чем при применении, например, якорной или рамной мешалки (в 2 3 раза). The device is made in the same way: a cantilever shaft with a rotor located between two guide devices. The formation process of an emulsion uniform in concentration in this case is divided into two zones: the dispersion zone of intensive mixing of the components (inside the circulation pipe) and the distribution zone of the dispersed components (in the entire volume). Obtaining a stable emulsion with a uniform concentration by volume is achieved much faster than when using, for example, an anchor or frame mixer (2 to 3 times).

Пример конкретного выполнения. An example of a specific implementation.

Были изготовлены и испытаны в производственных условиях оба варианта. Both options were manufactured and tested under production conditions.

Вариант I
Техническая характеристика
1. Обороты двигателя 1420 об/мин
2. Мощность двигателя 1,1 кВт
3. Диаметр ротора 150 мм
4. Диаметр емкости 500 мм
5. Объем емкости 100 л
6. Количестве твердого осадка 30 дм3
7. Производительность мешалки, как осевого насоса 36 л/с
8. Напор, создаваемый мешалкой 0,5 м
9. Длина вала 600 мм
10. Масса 29 кг (с двигателем)
Устройство, выполненное по I варианту, было испытано для размывания осадка в пристаночных емкостях со смазывающе-охлаждающей жидкостью станков для распиловки кварцевых кристаллов алмазными кругами. Объем емкости 100 л, преимущественный размер частиц SiO2 ≈ 4 6 мкм, количество осадка по объему до 1/3 емкости.
Option I
Technical specifications
1. Engine speed 1420 rpm
2. Engine power 1.1 kW
3. The diameter of the rotor is 150 mm
4. Diameter of capacity is 500 mm
5. The volume of capacity is 100 l
6. The amount of solid sediment 30 DM 3
7. The performance of the mixer, as an axial pump 36 l / s
8. The pressure created by the stirrer 0.5 m
9. Shaft length 600 mm
10. Weight 29 kg (with engine)
The device, made according to option I, was tested for erosion of sediment in adjacent tanks with a lubricant-cooling fluid of machines for sawing quartz crystals with diamond wheels. The volume of the tank is 100 l, the preferred particle size of SiO 2 is ≈ 4 6 μm, and the amount of sediment in volume is up to 1/3 of the tank.

Подъем во взвесь твердого, слежавшегося осадка, не поддающегося другим способам удаления, производился на 15 20 мин, после чего суспензия откачивалась с помощью штатного центробежного насоса. A suspension of a solid, caked sediment, not amenable to other methods of removal, was carried out for 15 to 20 minutes, after which the suspension was pumped out using a standard centrifugal pump.

Эта же мешалка использовалась для получения эмульсии СОЖ (типа "Укринол"). Непосредственно в пристаночной емкости: шестипроцентная стойкая эмульсия концентрата в воде была получена за 2 мин. The same mixer was used to obtain emulsion coolant (type "Ukrinol"). Directly in the attached tank: a six percent stable emulsion of the concentrate in water was obtained in 2 minutes.

Вариант II. Option II.

Техническая характеристика
1. Обороты ротора 940 об/мин
2. Мощность двигателя 1,5 кВт
3. Диаметр ротора 240 мм
4. Производительность мешалки как осевого насоса 84 л/с
5. Напор, создаваемый ротором 0,77 м
6. Длина рабочего вала 1275 мм
7. Объем емкости 630 л
8. Диаметр емкости 900 мм
9. Масса устройства (без двигателя) 15 кг
Мешалка использовалась для получения эмульсий разнородных жидкостей (лосьонов, жидких кремов). Время получения устойчивой гомогенной эмульсии по сравнению с использованием якорной мешалки сократилось в 2,5 3 раза, затраченная мощность при этом была ниже в 1,5 раза.
Technical specifications
1. Rotor speed 940 rpm
2. Engine power 1.5 kW
3. The diameter of the rotor is 240 mm
4. The performance of the mixer as an axial pump 84 l / s
5. The pressure created by the rotor 0.77 m
6. The length of the working shaft 1275 mm
7. The volume of the tank is 630 l
8. Diameter of capacity 900 mm
9. The mass of the device (without engine) 15 kg
The mixer was used to obtain emulsions of dissimilar liquids (lotions, liquid creams). Compared to using an anchor mixer, the time to obtain a stable homogeneous emulsion was reduced by 2.5–3 times, and the expended power was 1.5 times lower.

Устройство предлагаемой конструкции может быть использовано для размывания и подъема во взвесь осадка, полученного в технологических процессах различных производств, в том числе и твердого, слежавшегося осадка, не поддающегося размыву и подъему известным способами. The device of the proposed design can be used for erosion and suspension of sediment obtained in technological processes of various industries, including solid, caked sediment, not amenable to erosion and rise by known methods.

Устройство может быть применено для приготовления суспензий, эмульсий и гомогенизации жидкостей в химической промышленности, в лакокрасочной, пищевой и фармацевтической промышленности, а также как диспергатор с одновременными перемешиванием при изготовлении жидких и полужидких кормов в животноводстве и для получения растворов жидких минеральных и органо-минеральных удобрений. The device can be used for the preparation of suspensions, emulsions and homogenization of liquids in the chemical industry, in the paint and varnish, food and pharmaceutical industries, as well as a dispersant with simultaneous mixing in the manufacture of liquid and semi-liquid feeds in animal husbandry and for the production of solutions of liquid mineral and organic-mineral fertilizers .

Claims (7)

1. Устройство для размывания осадка, суспендирования и перемешивания жидкостей, содержащее привод, вал которого жестко соединен с рабочим валом, на свободном конце которого закреплена лопастная винтовая мешалка-ротор, отличающееся тем, что оно снабжено соединенными между собой входным и выходным кольцевыми неподвижными направляющими аппаратами, между которыми расположен ротор, на концах лопастей последнего установлена и жестко с ними соединена кольцевая обечайка, образующая которой параллельна оси вращения ротора, при этом входной направляющий аппарат расположен между приводом и ротором на несущих стойках, закрепленных на корпусе привода. 1. A device for washing out sediment, suspending and mixing liquids, comprising a drive, the shaft of which is rigidly connected to the working shaft, at the free end of which a rotary screw mixer-rotor is fixed, characterized in that it is equipped with interconnected input and output annular fixed guiding devices between which the rotor is located, at the ends of the blades of the latter, an annular shell is mounted and rigidly connected with them, the generatrix of which is parallel to the axis of rotation of the rotor, while the input ravlyaetsya device located between the actuator and the rotor on the carrier racks mounted on the actuator housing. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено установочной раздвижной рамой с направляющими элементами, через которые проходят несущие стойки, причем направляющие элементы имеют фиксаторы стоек. 2. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with an installation sliding frame with guiding elements through which the supporting racks pass, and the guiding elements have racks retainers. 3. Устройство для размывания осадка, суспендирования и перемешивания жидкостей, содержащее привод, вал которого соединен с рабочим валом, на свободном конце которого закреплена лопастная винтовая мешалка-ротор, отличающееся тем, что оно снабжено соединенными между собой входным и выходным кольцевыми неподвижными направляющими аппаратами, между которыми расположен ротор, на концах лопастей последнего установлена и жестко с ними соединена обечайка, образующая которой параллельна оси вращения ротора, при этом рабочий вал размещен внутри трубчатого несущего элемента, один конец которого закреплен на корпусе привода, а на свободном его конце закреплен один из направляющих аппаратов. 3. A device for washing out sediment, suspending and mixing liquids, comprising a drive, the shaft of which is connected to the working shaft, at the free end of which a rotary screw mixer-rotor is fixed, characterized in that it is equipped with interconnected input and output ring stationary guide devices, between which the rotor is located, at the ends of the blades of the latter, a shell is formed and rigidly connected with them, the generatrix of which is parallel to the axis of rotation of the rotor, while the working shaft is located inside a tubular supporting element, one end of which is fixed to the drive housing, and one of the guiding devices is fixed on its free end. 4. Устройство по пп. 1 3, отличающееся тем, что ротор выполнен съемным, а устройство снабжено комплектом роторов с различными углами установки лопастей. 4. The device according to paragraphs. 1 to 3, characterized in that the rotor is removable, and the device is equipped with a set of rotors with different angles of installation of the blades. 5. Устройство по пп. 1 3, отличающееся тем, что каждый из направляющих аппаратов выполнен в виде неподвижного цилиндрического кольца с плоскими или изогнутыми радиальными ребрами. 5. The device according to paragraphs. 1 to 3, characterized in that each of the guide vanes is made in the form of a fixed cylindrical ring with flat or curved radial ribs. 6. Устройство по пп. 1 5, отличающееся тем, что ребра направляющего аппарата, расположенного со стороны привода, выполнены выступающими за пределы его кольца. 6. The device according to paragraphs. 1 to 5, characterized in that the ribs of the guide apparatus, located on the side of the drive, made protruding beyond its ring. 7. Устройство по пп. 1 6, отличающееся тем, что кольца направляющих аппаратов и обечайки ротора выполнены с одинаковым внутренним диаметром и размещены таким образом, что в совокупности образуют составную циркуляционную трубу. 7. The device according to paragraphs. 1 to 6, characterized in that the rings of the guiding apparatus and the shell of the rotor are made with the same inner diameter and are placed in such a way that together form a composite circulation pipe.
RU94023374A 1994-06-20 1994-06-20 Apparatus for washing away precipitate, suspending and agitating liquid (versions) RU2080168C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94023374A RU2080168C1 (en) 1994-06-20 1994-06-20 Apparatus for washing away precipitate, suspending and agitating liquid (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94023374A RU2080168C1 (en) 1994-06-20 1994-06-20 Apparatus for washing away precipitate, suspending and agitating liquid (versions)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94023374A RU94023374A (en) 1996-04-27
RU2080168C1 true RU2080168C1 (en) 1997-05-27

Family

ID=20157465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94023374A RU2080168C1 (en) 1994-06-20 1994-06-20 Apparatus for washing away precipitate, suspending and agitating liquid (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2080168C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2492920C2 (en) * 2011-12-29 2013-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Mixer
RU2528663C1 (en) * 2013-05-15 2014-09-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" Mixing device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1648540, кл. В О1F 7 /18, 1991. Авторское свидетельство СССР N 1813539, кл. B 01F 7/00, 1993. Авторское свидетельство СССР N 1792731, кл. В 01F 5/12, 1993. Васильцов Э.А., Ушанов В.Г. Аппараты для перемешивания жидких сред. /Справочное пособие. - Л.: Машиностроение, 1979, с.271. ГОСТ26-01-343-71. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2492920C2 (en) * 2011-12-29 2013-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Mixer
RU2528663C1 (en) * 2013-05-15 2014-09-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" Mixing device

Also Published As

Publication number Publication date
RU94023374A (en) 1996-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4808004A (en) Mixing apparatus
EP0743091A1 (en) Basket media mill with extended impeller
US4650342A (en) Agitating particulate solids
US7988348B2 (en) Turbine driven mixer
US20010042803A1 (en) Pipeline beads mill and dispersing system having the pipeline beads mill
RU2080168C1 (en) Apparatus for washing away precipitate, suspending and agitating liquid (versions)
JP2001517284A (en) Centrifugal liquid pump with internal gas injector
US5238363A (en) Dual suction vertical pump with pendant auger
US6030113A (en) Mixing apparatus and method for mixing black liquor from cellulose production with ash from flue gases formed from combustion of black liquor
US2699872A (en) Pulp-circulating vacuum filter
US5322357A (en) Apparatus for blending a powder with a liquid
EP1072305A2 (en) Medium dispersing apparatus
CA2971704C (en) Agitator having shrouded vanes for submersible pumps
EP2388065A2 (en) Mixer flow direction apparatus and method
US10029222B2 (en) Agitator having shrouded vanes for submersible pumps
RU2166359C2 (en) Suspension mixing apparatus
CA1222506A (en) Toroidal flow inducing propeller system for mixing liquids in a tank
US3499633A (en) Mixing device
RU2492920C2 (en) Mixer
RU2156648C1 (en) Rotary disperser
SU1005871A1 (en) Mixer
RU2186615C1 (en) Rotor mixer for liquid media
SU929187A1 (en) Apparatus for mechanical ajitating of liquids
KR102333210B1 (en) Oil-water separator
SU1729564A2 (en) Cavitation dispergator