Результат интеллектуальной деятельности: АППАРАТ С ПЕРЕМЕШИВАЮЩИМ УСТРОЙСТВОМ

Изобретение относится к аппаратам емкостного типа, предназначенным для проведения различных тепло- и массообменных процессов химической технологии, в которых требуется создание однородного поля концентраций и температур во всем объеме перемешиваемой среды при рациональных затратах мощности.

Известны аппараты с мешалками лопастного типа (Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1971. - 84.), содержащие корпус, приводной вертикальный вал, на котором установлен рабочий орган в виде горизонтального диска, по ободу которого на верхней и нижней его сторонах размещены лопасти в равном количестве. Основным недостатком таких мешалок является то, что они не обеспечивают достаточно полного перемешивания во всем объеме аппарата.

Известна мешалка (Патент РФ №2277964, 2004), содержащая корпус, приводной вертикальный вал, на котором установлен рабочий орган в виде диффузоров-конфузоров конической формы в сечении, входными расширяющимися отверстиями обращенными в сторону вращения. Основным недостатком данной мешалки является низкая эффективность перемешивания.

Наиболее близким по конструктивному исполнению к предлагаемому изобретению является аппарат с перемешивающим устройством (его варианты) (Авторское свидетельство СССР №1156723, 1985), прототип, содержащий корпус, приводной вертикальный вал, на котором установлен рабочий орган в виде горизонтального диска, по ободу которого на верхней и нижней его сторонах размещены фрезерные лопасти в равном количестве. К основным недостаткам данного аппарата применительно к приготовлению дисперсий и эмульсий следует отнести значительные удельные энергетические затраты.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, повышение эффективности процессов перемешивания и диспергирования жидких материалов.

Решение указанной задачи достигается тем, что на верхней и нижней сторонах горизонтального диска в зоне фрезерных лопастей закреплены симметрично его плоскости через 120 угловых градусов друг от друга три пары конфузоров прямоугольной формы в сечении с входными расширяющимися отверстиями, обращенными в сторону вращения.

На фиг. 1 изображен разрез по А-А и вид сверху рабочего органа перемешивающего устройства аппарата.

Аппарат содержит корпус с теплообменной рубашкой. На крышке аппарата установлен привод вращения вертикального вала (на фиг. 1 не показаны). В нижней части вала установлен рабочий орган перемешивающего устройства аппарата. Рабочий орган перемешивающего устройства состоит из горизонтального диска 1 со втулкой 2, по ободу которого на верхней и нижней его сторонах размещены фрезерные лопасти 3 в равном количестве (на фиг. 1 - по 6 штук) и три пары конфузоров 4 прямоугольной формы в сечении. Конфузоры 4 закреплены на ободе диска 1 на одинаковом расстоянии друг от друга через 120 угловых градусов. Входные отверстия 5 конфузоров 4 обращены в сторону вращения.

Аппарат с перемешивающим устройством работает следующим образом.

Компоненты смеси загружаются в корпус аппарата. При вращении рабочего органа перемешивающего устройства конфузоры 4 подхватывают жидкость. На выходе из них скорость потоков движения жидкости многократно возрастает, и она ударяется о фрезерные лопасти 3 и о жидкость, находящуюся вне рабочего органа. Совокупность таких воздействий (удар, кавитация) на смесь (дисперсию или эмульсию) приводит к интенсивному диспергированию и смешению компонентов с образованием гомогенной структуры.

Указанные преимущества предлагаемого аппарата с перемешивающим устройством по сравнению с известными обеспечиваются новой совокупностью конструктивных элементов.

Таким образом, повышается эффективность процессов перемешивания и диспергирования жидких материалов.