Результат интеллектуальной деятельности: Мешалка

Изобретение относится к устройствам для перемешивания маловязких суспензий и эмульсий, 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.

Известен взбиватель для кондитерских масс (Авт. св. СССР №411881, МПК B01F7/16, 1970), содержащий стержень, закрепленный на одном конце стержня рабочий орган в виде полого купола, образованного изогнутыми лопастями. Основным недостатком данного устройства является недостаточная интенсивность осевого перемешивания жидких материалов.

Известно перемешивающее устройство (Патент РФ №2069087, МПК B01F 7/00,1996), содержащее стержень, закрепленный на одном конце стержня рабочий орган в виде двух куполов, образованных лопастями и соединенных между собой. Основным недостатком данного перемешивающего устройства является то, что активной зоной перемешивания является только центральная часть емкости.

Наиболее близким по конструктивному исполнению к изобретению является мешалка (Патент РФ №2288029, МПК B01F /18, 2006), прототип, содержащая стержень, закрепленный на одном конце стержня рабочий орган в виде двух куполов, образованных изогнутыми лопастями и соединенных между собой отбортовками оснований куполов. К основным недостаткам данного устройства применительно к перемешиванию жидкостей в неподвижных емкостях следует отнести недостаточную осевую циркуляцию жидкости.

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

Решение указанной задачи достигается тем, что купола изготовлены из полых перфорированных конусов, между основаниями конусов размещена цилиндрическая перфорированная обечайка, внутренний объем обечайки разделен на две равные камеры с помощью диагональной перегородки, перфорации конусов и обечайки выполнены в виде сплошных прямоугольных отверстий, расположенных по образующим конусов и обечайки, изогнутые лопасти жестко присоединены к наружным краям больших сторон прямоугольных отверстий куполов и обечайки, изогнутые лопасти смонтированы по касательным к коническим поверхностям куполов и цилиндрической поверхности обечайки, изогнутые лопасти, прикрепленные к обечайке, повернуты свободными концами в сторону вращения мешалки, изогнутые лопасти, прикрепленные к куполам, повернуты свободными концами в сторону, противоположную вращению мешалки.

На фиг. 1 изображен продольный разрез мешалки для перемешивания жидкостей; на фиг. 2 - поперечный разрез мешалки (разрез по А-А); на фиг. 3 - вид мешалки слева; на фиг. 4 - вид мешалки сверху (вид Б); на фиг.5 - разрез мешалки по В-В.

Мешалка содержит стержень 1, рабочий орган, изготовленный из двух куполов в виде перфорированных конусов 2, 3, и цилиндрической перфорированной обечайки 4, которые соединены между собой отбортовками их оснований 5-7. Внутренний объем обечайки 4 разделен на две равные камеры с помощью диагональной перегородки 8. Перфорации конусов 2, 3 и обечайки 4 выполнены в виде сплошных прямоугольных отверстий 9-11, расположенных по образующим конусов и обечайки. Изогнутые лопасти 12-14 жестко присоединены к наружным краям больших сторон прямоугольных отверстий конусов 2, 3 и обечайки 4 и смонтированы по касательным к коническим поверхностям куполов и цилиндрической поверхности обечайки. Изогнутые лопасти 14, прикрепленные к обечайке 4, повернуты свободными концами в сторону вращения мешалки (на фиг. 2 против движения стрелки часов). Изогнутые лопасти 12, 13, прикрепленные конусам 2, 3, повернуты свободными концами в сторону, противоположную вращению мешалки (на фиг. 5 по движению стрелки часов).

Стержень 1 может приводиться во вращательное движение либо стационарным приводом, установленным на корпусе перемешивающего устройства, либо переносным приводом, например, с помощью дрели (на фиг. не показаны).

Мешалка работает следующим образом.

В начале работы стержень 1 присоединяют к приводу вращения и помещают рабочий орган в емкость с подлежащей переработке суспензией (или эмульсией). При вращении стержня 1 рабочий орган мешалки благодаря разнонаправленности изогнутых лопастей 14 цилиндрической обечайки 4 и изогнутых лопастей 12, 13 верхнего 2 и нижнего 3 конусов и диагональной перегородки 8 создаются два торообразных вихревых потока, способствующих качественному и интенсивному перемешиванию суспензии. При этом суспензия из емкости через прямоугольные отверстия 11 нагнетается внутрь вращающихся верхней и нижней камер цилиндрической обечайки 4 и под напором с большой скоростью выбрасывается в емкость через прямоугольные отверстия 9, 10. Одна часть суспензии движется вверх, другая - вниз емкости, создавая торообразные вихревые потоки. Причем движение потоков, организованных таким образом, осуществляется в противоположные стороны по сравнению с известными мешалками. Это позволяет не только качественно перемешать и дезагрегировать твердую фазу суспензии, но и быстро размывать придонные осадки в емкости.

Такая организация движения потоков жидкости обеспечивает эффективное радиальное и осевое ее перемешивание.

Указанные преимущества предлагаемой мешалки для перемешивания и диспергирования дисперсий и эмульсий по сравнению с известными обеспечиваются новой совокупностью конструктивных элементов.