RU2135272C1 - Mixer with agitator to treat liquid-phase media - Google Patents

Abstract

FIELD: chemical machine manufacturing. SUBSTANCE: invention is meant to conduct high-intensity mixing and homogenization of liquid media mutually insoluble ones included. It can also find use in chemical, food, microbiological, wood pulp and paper and other industries. Given technical approach shall find wide application in road-building to produce broad assortment of water and bitumen emulsions. Invention solves problem of increased intensity of mixing with prevention of dispersing of gas and air atmosphere into treated liquid, of reduced electric energy consumption for mixing and of decreased labor input to manufacture of mixer. Agitator in the form of horizontal disc which upper surface is flat and smooth and which lower surface carries teeth- blades so arranged that their entrance edges are located at different radii of their rotation with regard to longitudinal axis of shaft of drive is installed in mixer. EFFECT: enhanced functional characteristics of mixer. 7 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к химико-технологическому оборудованию и предназначено для использования в различных отраслях промышленности, где требуются качественное и интенсивное перемешивание - гомогенизация исходных, взаимно нерастворимых жидких сред, исключающее пенообразование и аэрацию окружающей среды в получаемый продукт, что является основой его высокого качества. The invention relates to chemical-technological equipment and is intended for use in various industries where high-quality and intensive mixing is required - homogenization of the initial, mutually insoluble liquid media, excluding foaming and aeration of the environment into the resulting product, which is the basis of its high quality.

Наибольшее применение предлагаемое техническое решение найдет в дорожно-строительной отрасли для приготовления жидких водно-битумных латексно-эмульсионных композиционных составов, используемых для ремонта и строительства дорог, пропитки рубероидов, гидроизоляции фундаментов, в кровельных работах и др. The proposed technical solution will find the greatest application in the road-building industry for the preparation of liquid water-bitumen latex-emulsion composite compositions used for repair and construction of roads, impregnation of roofing materials, waterproofing of foundations, in roofing, etc.

В известных технических решениях аппаратов-смесителей с мешалками для интенсивного смешения и гомогенизации подаваемых жидких исходных компонентов основным рабочим органом является мешалка в виде диска, на наружном диаметре которого расположены попеременно то вверх, то вниз, зубцы, являющиеся главным элементом мешалки. In known technical solutions of mixer apparatuses with stirrers for intensive mixing and homogenization of the supplied liquid initial components, the main working body is a stirrer in the form of a disk, on the outer diameter of which are alternately up and down, teeth, which are the main element of the agitator.

В различной научно-технической и рекламной литературе этот тип мешалки называется по разному: фрезерная, диск с зубьями, горизонтальный диск с лопастями вверху и внизу, плоский зубчатый диск. Поэтому для четкости, авторы считают целесообразным эту мешалку называть дисковой с зубцами-лопастями. In various scientific, technical and advertising literature, this type of mixer is called differently: milling, disk with teeth, horizontal disk with blades at the top and bottom, flat gear disk. Therefore, for clarity, the authors consider it appropriate to call this stirrer disk with teeth-blades.

Непременным условием конструктивного выполнения упомянутых мешалок является расположение всех зубцов - лопастей на наружном диаметре диска, на его верхней и нижней поверхностях. Это приводит к тому, что входные кромки зубцов-лопастей расположены на одном радиусе вращения, их длина у всех одинакова и при работе они вращаются "след в след". An indispensable condition for the constructive implementation of the mentioned mixers is the location of all the teeth - blades on the outer diameter of the disk, on its upper and lower surfaces. This leads to the fact that the input edges of the teeth of the blades are located on the same radius of rotation, their length is the same for all and during operation they rotate "trace to trace".

Несмотря на то, что известные мешалки интенсифицируют процесс перемешивания, все они имеют следующие сходные основные недостатки:
1. Расположение зубцов-лопастей на верхней (внешней) поверхности диска, при их вращении, вызывает бурление и всплески жидкости на поверхности раздела газ-жидкость, интенсивное пенообразование и захватывание газовоздушной среды в обрабатываемую жидкость, дробление этого газа зубцами-лопастями и струями жидкости на мельчайшие пузырьки, т.е. происходит интенсивная аэрация и диспергирование пузырьков в обрабатываемую жидкую среду, объем которой увеличивается в 2,0-3,0 раза и более по сравнению с объемом исходных компонентов. Для многих химико-технологических процессов, особенно где по регламенту необходимо использовать поверхностно-активные вещества (ПВА), которые обволакивают каждый пузырек газа и не дают ему разрушиться, это вынужденное газонасыщение носит очень негативный характер.Despite the fact that the known stirrers intensify the mixing process, they all have the following similar main disadvantages:
1. The location of the teeth-blades on the upper (outer) surface of the disk, during their rotation, causes drilling and bursts of liquid on the gas-liquid interface, intensive foaming and entrainment of the gas-air medium into the liquid being processed, crushing of this gas by teeth-blades and jets of liquid on the smallest bubbles, i.e. Intensive aeration and dispersion of bubbles into the processed liquid medium occurs, the volume of which increases by 2.0-3.0 times or more compared with the volume of the initial components. For many chemical-technological processes, especially where the regulations require the use of surface-active substances (PVA), which envelop each bubble of gas and prevent it from breaking, this forced gas saturation is very negative.

2. Не все возможности использованы для повышения интенсивности перемешивания и гомогенизации, так как все зубцы-лопасти установлены на одном радиусе вращения "след в след" имеют одинаковую длину. 2. Not all possibilities are used to increase the intensity of mixing and homogenization, since all the teeth-blades are installed on the same radius of rotation "trace in trace" have the same length.

3. Повышенный расход мощности на перемешивание, так как вы верхний ряд зубцов-лопастей и нижний расходуют подведенную мощность поровну. 3. Increased power consumption for mixing, since you upper row of teeth-blades and lower consume the summed power equally.

4. Конструкция мешалки с двойным расположением зубцов-лопастей вверху и внизу трудоемка в изготовлении и имеет высокую стойкость. 4. The design of the mixer with a double arrangement of teeth-blades at the top and bottom is laborious to manufacture and has high resistance.

Известен безредукторный аппарат с фрезерной мешалкой ("Безредукторные аппараты с фрезерной мешалкой", рекламный проспект ЦИНТИхимнефтемаш, г.Москва, 1991 г.). Known gearless apparatus with a milling mixer ("Gearless apparatus with a milling mixer", brochure TSINTIkhimneftemash, Moscow, 1991).

Этот аппарат состоит из корпуса, на котором установлена подшипниковая стойка с валом перемешивающего устройства, соединенного с электродвигателем, а на нижнем консольном участке вала расположено перемешивающее устройство в виде горизонтального диска, на верхней и нижней сторонах которого размещены лопасти в равном количестве с отношением суммарной площади лобовой поверхности лопастей на верхней стороне диска с суммарной площади лобовой поверхности лопастей на нижней стороне диска равным 4-3. Такое решение позволяет повысить интенсивность перемешивания при обработке смеси взаиморастворимых жидкостей, газожидкостных смесей или суспензий с объемной долей твердой фазы не более 20%. This apparatus consists of a housing on which a bearing stand is mounted with a shaft of a mixing device connected to an electric motor, and on the lower cantilever section of the shaft there is a mixing device in the form of a horizontal disk, on the upper and lower sides of which the blades are placed in equal numbers with the ratio of the total frontal area the surface of the blades on the upper side of the disk with the total frontal area of the blades on the lower side of the disk equal to 4-3. This solution allows you to increase the intensity of mixing when processing a mixture of mutually soluble liquids, gas-liquid mixtures or suspensions with a volume fraction of solid phase of not more than 20%.

Однако, указанный аппарат имеет те же недостатки, что и приведенные выше известные технические решения. Эти недостатки еще более усугубляются, если обрабатывать и получать в аппарате-прототипе водно-битумную эмульсию, исходными взаимно нерастворимыми компонентами которой является вода, горячий жидкеотекучий битум и водный раствор ПАВ. Пено-газосодержание в такой готовой эмульсии достигает 350% и, чтобы избавиться от аэрированной газовоздушной среды и не транспортировать "воздух" вместе с эмульсией к месту строительства дорог, эта эмульсия должна пройти дорогостоящую технологическую операцию - отстой и вакуумирование для удаления газо-воздушных пузырьков или введение специальных добавок - пеногасителей, что значительно удорожает ее стоимость и отрицательно влияет на качество эмульсии. However, this apparatus has the same disadvantages as the above known technical solutions. These disadvantages are further exacerbated if the water-bitumen emulsion is processed and obtained in the prototype apparatus, the initial mutually insoluble components of which are water, hot liquid bitumen and an aqueous surfactant solution. The foam-gas content in such a finished emulsion reaches 350% and, in order to get rid of the aerated gas-air medium and not to transport “air” together with the emulsion to the road construction site, this emulsion must undergo an expensive technological operation — sedimentation and evacuation to remove gas-air bubbles or the introduction of special additives - defoamers, which significantly increases its cost and negatively affects the quality of the emulsion.

Известен наиболее близкий аналог (патент США 4444510, 24.04.84, B 01 F 7/26). Этот аппарат содержит корпус, вал с приводом. К валу перпендикулярно его оси прикреплен диск с перемешивающими лопастями, при этом лопасти установлены на нижней поверхности диска, а верхняя поверхность выполнена плоской. Входные кромки лопастей находятся на одинаковом расстоянии относительно продольной оси вала вращения. При таком расположении выходных кромок при вращении лопасти идут "след в след" и не обеспечивают необходимую интенсивность перемешивания. The closest analogue is known (US patent 4444510, 04.24.84, B 01 F 7/26). This apparatus contains a housing, a shaft with a drive. A disk with mixing blades is attached to the shaft perpendicular to its axis, while the blades are mounted on the lower surface of the disk, and the upper surface is made flat. The input edges of the blades are at the same distance relative to the longitudinal axis of the rotation shaft. With this arrangement of the output edges during the rotation of the blades go "trace to trace" and do not provide the necessary intensity of mixing.

Целью предлагаемого нового технического решения является устранение указанных недостатков известных решений и прототипа, а именно - исключения пенообразования и аэрации газовоздушной смеси в обрабатываемую жидкую среду, повышение интенсивности перемешивания и снижение потребляемой мощности на перемешивание взаимно нерастворимых жидкостей. The purpose of the proposed new technical solution is to eliminate the aforementioned disadvantages of the known solutions and the prototype, namely, to eliminate foaming and aeration of the air-gas mixture into the processed liquid medium, to increase the mixing intensity and reduce the power consumption for mixing mutually insoluble liquids.

Поставленная цель достигается тем, что аппарат - смеситель выполнен с электроприводом, на валу которого, в нижней его части установлена мешалка в виде горизонтального диска, верхняя поверхность которого выполнена плоской, а на нижней поверхности установлены зубцы - лопасти таким образом, что их входные кромки относительно продольной оси вала привода располагаются на разных радиусах своего вращения. This goal is achieved in that the apparatus - mixer is made with an electric drive, on the shaft of which, in its lower part, a mixer is installed in the form of a horizontal disk, the upper surface of which is made flat, and the teeth are mounted on the lower surface so that their input edges are relatively the longitudinal axis of the drive shaft are located at different radii of rotation.

Предлагаемое изобретение поясняется следующими чертежами:
На фиг.1 представлен продольный разрез аппарата - смесителя с двумя одинаковыми приводами и перемещающими устройствами, на фиг. 2 представлен вид сверху на заготовку диска мешалки с разметкой для загиба зубцов-лопастей, на фиг.3 показан вид сверху на мешалку в окончательном рабочем ее виде с загнутыми зубцами-лопастями, на фиг.4 показан наружный вид сбоку на мешалку, на фиг.5 приведен разрез мешалки через ступицу, на фиг.6 показан вариант выполнения передней кромки зубца-лопасти, на фиг.7 - угол отгиба зубца-лопасти.The invention is illustrated by the following drawings:
In Fig.1 shows a longitudinal section of the apparatus - mixer with two identical drives and moving devices, in Fig. 2 shows a top view of a billet of a mixer disk with a marking for bending the teeth-blades, FIG. 3 shows a top view of the mixer in its final working form with bent teeth-blades, FIG. 4 shows an external side view of the mixer, FIG. 5 shows a cross-section of the mixer through the hub, FIG. 6 shows an embodiment of the leading edge of the tooth-blade, and FIG. 7 shows the bending angle of the tooth-blade.

Аппарат-смеситель содержит корпус 1, который может иметь теплообменную рубашку или обогреватель с помощью гибких электронагревательных лент (на фиг. не показаны). Ввиду использования аппарата горизонтального типа для снижения высотного габарита, на фиг.1 показано расположение на корпусе 1 двух одинаковых стоек 2 с приводами и с двумя одинаковыми мешалками 5. The mixer apparatus comprises a housing 1, which may have a heat-exchange jacket or a heater using flexible electric heating tapes (not shown in Fig.). Due to the use of the horizontal type apparatus to reduce the height dimension, figure 1 shows the location on the housing 1 of two identical racks 2 with drives and with two identical mixers 5.

Принципиально неважно, сколько приводов и мешалок устанавливается на аппарат. Если аппарат вертикального типа, то привод с мешалкой может быть один. It doesn’t matter how many drives and mixers are installed on the device. If the apparatus is a vertical type, then the drive with a stirrer can be one.

А если аппарат горизонтального типа и большего объема, то приводов с мешалками может быть и три, и четыре, и более. Поэтому далее будет рассматриваться привод с мешалкой в единственном числе. And if the apparatus is of a horizontal type and of a larger volume, then drives with mixers can be three, four, or more. Therefore, the drive with a mixer in the singular will be further considered.

Мешалка 5 состоит из диска 6, верхняя (наружная) поверхность которого выполнена плоской и гладкой, зубцов-лопастей 7, установленных на нижней (внутренней) поверхности, и ступицы 8 для крепления к приводному валу 3. Особенностью установки мешалки 5 является необходимость соблюдения параллельности верхней поверхности диска 6 и уровня жидкости в аппарате. Допускаемая непараллельность не более 10 - 12 мм одного края диска 6 относительно противоположного, что вполне достижимо на практике. Эта параллельность и плоскостность верхней поверхности диска 6 обеспечивают целостность поверхности жидкости и отсутствие на ней всплесков, брызг и пенообразования, что является главной причиной аэрации газовоздушной среды вглубь обрабатываемой жидкости. The mixer 5 consists of a disk 6, the upper (outer) surface of which is made flat and smooth, the teeth-blades 7 mounted on the lower (inner) surface, and the hub 8 for attachment to the drive shaft 3. A feature of the installation of the mixer 5 is the need to comply with the parallelism of the upper the surface of the disk 6 and the liquid level in the apparatus. Permissible non-parallelism is not more than 10 - 12 mm of one edge of the disk 6 relative to the opposite, which is quite achievable in practice. This parallelism and flatness of the upper surface of the disk 6 ensure the integrity of the liquid surface and the absence of bursts, splashes and foaming on it, which is the main reason for aeration of the gas-air environment deep into the processed liquid.

Установку мешалок 5 по высоте аппарата целесообразно производить на расстоянии от днища корпуса в пределах 1,0 - 1,4 диаметра мешалки при нормальном заполнении аппарата 0,8 - 0,90. It is advisable to install mixers 5 along the height of the apparatus at a distance from the bottom of the body within 1.0 - 1.4 of the diameter of the mixer with a normal filling of 0.8 - 0.90.

Зубцы - лопасти 7, устанавливаемые на нижнюю поверхность диска 6, могут быть выполнены как из одной заготовки самого диска 6 путем их загиба, так и путем их приварки или механического крепления при помощи винтов, болтов, заклепок и др., как отдельных деталей. The teeth - blades 7, mounted on the lower surface of the disk 6, can be made both from one blank of the disk 6 itself by bending them, and by welding or mechanical fastening with screws, bolts, rivets, etc., as separate parts.

Наиболее простым, оптимальным и экономичным решением является изготовление мешалки из одной заготовки диска 6 с отгибом зубцов-лопастей 7. Именно эта конструкция мешалки с зубцами - лопастями 7, расположенными на разных радиусах своего вращения, и предложена авторами данного технического решения. На фиг.2 показана круглая заготовка диска 6 с диаметром мешалки - d_м, который определяется гидродинамическим расчетом в зависимости от требований технологического регламента и процесса. Также расчетом и конструктивно определяется количество зубцов - лопастей и радиус вращения каждого зубца - лопасти. На это количество делится окружность диска 6 и фрезой-пилой пропиливают радиальные пазы 11 на разную длину до рассчитанного радиуса вращения от R1 до R12. Затем наносится разметка - линии отгиба зубцов - лопастей 12 (эти линии отгиба показаны штрих-пунктирными линиями) и любым способом - ручным (при толщине диска до 3 - 4 мм), механической накаткой или штамповкой (прессованием) производится отгиб зубцов - лопастей в сторону нижней поверхности диска на угол γ примерно равный прямому γ = 80 - 100^o. Таким образом, входная передняя кромка каждого зубца - лопасти расположена на своем радиусе вращения, причем эти кромки по направлению вращения мешалки от самого малого зубца - лопасти, расположенного на радиусе R1, непрерывно и постоянно приближаются к центральной зоне и заканчиваются самым большим зубцом - лопастью, входная кромка которого расположена на радиусе R12. Задние выходные кромки всех зубцов - лопастей расположены на одном радиусе вращения равном d_м.The simplest, optimal and most economical solution is the manufacture of a mixer from one billet of the disk 6 with the limb of the teeth-blades 7. It is this design of the mixer with teeth - blades 7 located at different radii of rotation, and was proposed by the authors of this technical solution. Figure 2 shows a round billet of the disk 6 with a diameter of the stirrer - d _m , which is determined by hydrodynamic calculation depending on the requirements of the technological regulations and the process. Also, the calculation and structurally determines the number of teeth - blades and the radius of rotation of each tooth - blades. The circumference of the disk 6 is divided by this number and the radial grooves 11 are cut through the milling saw for different lengths to the calculated radius of rotation from R1 to R12. Then marking is applied - the bending lines of the teeth - blades 12 (these bending lines are shown by dashed-dotted lines) and by any method - manual (with a disk thickness of up to 3 - 4 mm), mechanical rolling or stamping (pressing) is done bending the teeth - blades to the side the lower surface of the disk at an angle γ approximately equal to the straight line γ = 80 - 100 ^o . Thus, the input front edge of each tooth - the blade is located on its radius of rotation, and these edges in the direction of rotation of the mixer from the smallest tooth - the blade located on the radius R1, continuously and constantly approach the central zone and end with the largest tooth - the blade, whose input edge is located on a radius of R12. The rear output edges of all the teeth - blades are located on the same radius of rotation equal to d _m

При больших размерах аппаратов и диаметрах мешалок, когда толщина диска 6, а следовательно и зубцов - лопастей будет больше 4 - 5 мм, то целесообразно для уменьшения лобового сопротивления и снижения потребляемой мощности входную переднюю кромку заострить под углом, равном 20 - 40. With large sizes of apparatuses and diameters of the agitators, when the thickness of the disk is 6, and therefore the teeth - blades will be more than 4 - 5 mm, it is advisable to sharpen the front front edge at an angle equal to 20 - 40 to reduce drag and power consumption.

Также при повышенных размерах диаметра мешалки - d_м, когда ее толщина и масса значительно увеличиваются, а разница между радиусами установки кромок лопастей от большого R1 до наименьшего R12 составляет большую величину порядка и больше 100 - 150 мм, то целесообразно разметку и отгиб зубцов - лопастей производить следующим образом. Окружность диска мешалки разделить на 24 части и на каждой половине окружности последовательно выполнить пазы 11 от радиуса R1 до радиуса R2 и отогнуть 24 зубца - лопасти. В результате получится диаметрально симметричное расположение зубцов-лопастей, что значительно упростит баллансировку мешалки.Also, with increased dimensions of the diameter of the stirrer - d _m , when its thickness and mass increase significantly, and the difference between the radii of the blade edges from large R1 to the smallest R12 is a large value of the order of more than 100 - 150 mm, it is advisable to mark and bend the teeth - blades produce as follows. Divide the mixer disk circumference into 24 parts and, on each half of the circle, grooves 11 from radius R1 to radius R2 and successively execute 24 teeth — blades. The result is a diametrically symmetrical arrangement of the teeth of the blades, which will greatly simplify the balancing of the mixer.

Аппарат-смеситель работает следующим образом. Например, для приготовления водно-битумной эмульсии через патрубки 9 в аппарат подаются исходные компоненты - вода ~ 50%, жидкий расплавленный битум ~ 45% и водный раствор ПАВ ~ 5%. Включаются электродвигатели 4 и валы 3 с мешалками 5 приводятся во вращательное движение. Благодаря тому, что входные кромки зубцов - лопастей 7 расположены на разных радиусах вращения от R1 до R12 и каждая кромка последовательно и постоянно приближается к центру вращения, где у любой мешалки всегда более застойная зона, то они захватывают все новые и новые порции обрабатываемой среды и выбрасывают ее выходными кромками в наружный объем аппарата. В связи с тем, что зубцы - лопасти 7, по мере их приближения к центру вращения, увеличивают свою длину, то и время контакта порций среды с вращающейся боковой поверхностью зубца - лопасти также увеличивается. Поэтому каждая порция жидкости получает более мощный импульс кинетической энергии и вытекает с выходных кромок со значительно большей скоростью. Это увеличивает кратность циркуляции обрабатываемой среды в аппарате, а более мощные подводные струи и вихри способствуют лучшему дроблению исходных компонентов, их смешению, взаимному диспергированию и гомогенизации. The mixer device operates as follows. For example, to prepare a water-bitumen emulsion through nozzles 9, the initial components are fed into the apparatus - water ~ 50%, liquid molten bitumen ~ 45% and an aqueous surfactant solution ~ 5%. Electric motors 4 and shafts 3 with agitators 5 are turned on and are driven in rotational motion. Due to the fact that the input edges of the teeth - blades 7 are located on different radii of rotation from R1 to R12 and each edge sequentially and constantly approaches the center of rotation, where any mixer always has a more stagnant zone, they capture more and more portions of the processed medium and throw it with the output edges into the outer volume of the apparatus. Due to the fact that the teeth - blades 7, as they approach the center of rotation, increase their length, the contact time of portions of the medium with the rotating side surface of the tooth - blades also increases. Therefore, each portion of the liquid receives a more powerful impulse of kinetic energy and flows from the output edges at a much higher speed. This increases the frequency of circulation of the medium being processed in the apparatus, and more powerful underwater jets and vortices contribute to better crushing of the initial components, their mixing, mutual dispersion and homogenization.

Так как наружная (верхняя) поверхность диска 6 выполнена плоской и гладкой, то при вращении мешалок наружная поверхность жидкой среды остается горизонтальной и спокойной, без всплесков, брызг и пенообразования, практически отсутствует воронка вокруг вала. То есть, исключены все условия попадания газовоздушной смеси и ее диспергирование в обрабатываемую среду. Полученный готовый продукт - водно-битумная эмульсия в своем естественном объеме, без какого-либо газосодержания через патрубок 10 перекачивается в автогудронатор или приемную емкость. Since the outer (upper) surface of the disk 6 is made flat and smooth, when the mixers rotate, the outer surface of the liquid medium remains horizontal and calm, without bursts, splashes and foaming, there is practically no funnel around the shaft. That is, all conditions for the ingress of a gas-air mixture and its dispersion into the medium to be treated are excluded. The resulting finished product is a water-bitumen emulsion in its natural volume, without any gas content through the pipe 10 is pumped into the asphalt distributor or receiving tank.

Достоверность поставленной цели подтверждается опытными испытаниями аппарата V = 0,005 м³ с мешалками, выполненными по известному решению и предлагаемым техническим решением в процессе приготовления 50% водно-битумной эмульсии с 5% раствором ПАВ до степени диспергирования частичек битума в воде в диапазоне 0,002 - 0,008 мм. Результаты этих испытаний приведены в таблице в конце описания.The reliability of the goal is confirmed by experimental tests of the apparatus V = 0.005 m ³ with mixers made according to the well-known solution and the proposed technical solution during the preparation of a 50% water-bitumen emulsion with 5% surfactant solution to the degree of dispersion of bitumen particles in water in the range 0.002 - 0.008 mm . The results of these tests are shown in the table at the end of the description.

Как видно из результатов опытов, время полного смешения несколько меньше у известного решения, но надо иметь ввиду, что у известного решения количество зубцов-лопастей в два раза больше, чем у предлагаемого решения и они расположены на нижней и верхней поверхности диска мешалки на одном радиусе вращения. As can be seen from the results of the experiments, the time of complete mixing is somewhat shorter for the known solution, but it must be borne in mind that the known solution has twice as many teeth-blades as the proposed solution and they are located on the same radius on the lower and upper surface of the mixer disk rotation.

Поэтому, практически, почти одинаковое время полного смешения достигнуто предлагаемым техническим решением только благодаря новому расположению зубцов - лопастей на разных радиусах своего вращения, причем только половинкой количества зубцов - лопастей по сравнению с прототипом. По другим параметрам - газосодержанию и потребляемой мощности на перемешивание выгоды предлагаемого технического решения - очевидны. Визуальное наблюдение в процессе опытов показало, что горизонтальная поверхность жидкости при вращении диска мешалки с верхней гладкой и плоской поверхностью, выставленной и параллельной уровню жидкости, остается слегка волнистой, практически спокойной, без образования гребешков волн, брызг, вспенивания и т.п. Получаемое газосодержание готовой эмульсии - 12% является естественным фоном, который приходит с исходными компонентами - расплавленным битумом, водой, раствором ПАВ и дополнительных технологических операций эта эмульсия не требует. Therefore, almost the same time for complete mixing was achieved by the proposed technical solution only due to the new arrangement of the teeth - blades at different radii of rotation, and only half the number of teeth - blades compared to the prototype. In other parameters - gas content and power consumption for mixing, the benefits of the proposed technical solution are obvious. Visual observation during the experiments showed that the horizontal surface of the liquid during rotation of the stirrer disk with the upper smooth and flat surface exposed and parallel to the liquid level remains slightly wavy, almost calm, without the formation of scallops, splashes, foaming, etc. The resulting gas content of the finished emulsion - 12% is the natural background that comes with the original components - molten bitumen, water, a surfactant solution and this process does not require additional technological operations.

Внедрение предлагаемого технического решения за счет повышения интенсивности перемешивания, исключения аэрации газовоздушной смеси в обрабатываемую жидкость, экономии потребляемой электроэнергии на перемешивание и снижение себестоимости изготовления мешалок по аппарату - смесителю объем V = 1,4 м³ с двумя приводами мощностью каждый по 7,5 КВт в составе одной контейнерной установки мощностью 1000 т/год дорожной водно-битумной эмульсии ориентировочно может дать экономический эффект в размере 85 - 90 млн. рублей в год. Всего же потребность в таких аппаратах - смесителях по РФ составляет сотни штук.Implementation of the proposed technical solution by increasing the intensity of mixing, eliminating aeration of the gas-air mixture into the liquid being treated, saving energy consumed by mixing and reducing the cost of manufacturing mixers in the apparatus - mixer, volume V = 1.4 m ³ with two drives each with 7.5 kW as a part of one container installation with a capacity of 1000 t / year of road water-bitumen emulsion can approximately give an economic effect in the amount of 85 - 90 million rubles per year. In total, the need for such devices - mixers in the Russian Federation is hundreds of pieces.

Claims (1)

Аппарат-смеcитель с мешалкой для обработки жидкофазных сред, содержащий корпус с патрубками для загрузки исходных компонентов и выгрузки готового продукта, электропривод с валом, на нижней части которого установлена мешалка в виде горизонтального диска с плоской верхней поверхностью и зубцами-лопастями на нижней поверхности, отличающийся тем, что входные кромки зубцов-лопастей относительно продольной оси вала привода располагаются на разных радиусах своего вращения. A mixer device with a mixer for processing liquid-phase media, comprising a housing with nozzles for loading the initial components and unloading the finished product, an electric drive with a shaft, on the lower part of which there is a mixer in the form of a horizontal disk with a flat upper surface and vane teeth on the lower surface, characterized the fact that the input edges of the teeth of the blades relative to the longitudinal axis of the drive shaft are located at different radii of its rotation.

Images