RU2002493C1

RU2002493C1 - Agitator

Info

Publication number: RU2002493C1
Application number: SU914935639A
Authority: RU
Inventors: Виталий Владимирович Горбачев; Наталь Георгиевна Цырина; Владимир Павлович Фильченков
Original assignee: Научно-производственное объединение химического машиностроени г.С-Петербурга
Priority date: 1991-05-15
Filing date: 1991-05-15
Publication date: 1993-11-15

Description

Изобретение относитс к химическому машиностроению, в частности к аппаратам и устройствам дл перемешивани жидких неоднородных сред, и может быть использовано в других област х техники, где необходимо интенсифицировать технологический процесс путем перемешивани компонентов.The invention relates to chemical engineering, in particular to apparatuses and devices for mixing liquid inhomogeneous media, and can be used in other technical fields where it is necessary to intensify the process by mixing the components.

Известна мешалка, .установленна на валу и содержаща радиально расположенные лопасти, закрепленные неподвижно относительно ступицы.A known agitator is mounted on a shaft and comprising radially arranged blades fixed motionless relative to the hub.

При большом разнообразии формы и размеров лопастей, их количества и расположени относительно ступицы, варианты креплени мешалок на валу таким разнообразием не отличаютс . Одним из универсальных приемов креплени (фиксации) мешалки на валу вл етс базирование по цилиндрической поверхности отверсти в ступице и передача крут щего момента от вала посредством призматической шпонки. При этом высота ступицы определ етс конструктивно прин тым отношением высоты к внутреннему диаметру (в диапазоне от 1 до 2) и необходимой по прочности длиной шпонки, а толщина стенки ступицы - не столько услови ми прочности, сколько конструктивными требовани ми к размещению шпонки (размерами шпоночного паза). Таким образом, необходимость размещени шпоночного паза на определенном локальном участке ступицы ослабл ет ее сечение на этом участке и одновременно.необоснованно усиливает на остальных, что приводит к увеличению массы мешалки.With a wide variety of shapes and sizes of the blades, their number and location relative to the hub, the options for mounting the mixers on the shaft are not so diverse. One of the universal methods of fastening (fixing) the mixer to the shaft is to base the bore on the cylindrical surface of the hole in the hub and transmit torque from the shaft through a key. In this case, the hub height is determined by the structurally accepted ratio of the height to the inner diameter (in the range from 1 to 2) and the key length required for strength, and the hub wall thickness is not so much the strength conditions as the structural requirements for the key placement (key dimensions groove). Thus, the need to place a keyway in a certain local section of the hub weakens its cross section in this section and at the same time unreasonably reinforces the others, which leads to an increase in the mass of the mixer.

Масса ступицы и трудоемкость ее изготовлени существенно возрастают в мешалках разъемной конструкции, которые состо т из двух частей с разъемом в диаметральной плоскости. Предусматриваетс , чтобы кажда часть таких мешалок проходила в корпус аппарата через люк с последующей сборкой мешалки внутри корпуса. Возрастание массы ступицы и трудоемкости изготовлени этих мешалок вызваны увеличением толщины стенки ступицы дл размещени крепежных деталей и усложнением технологических операций.The mass of the hub and the complexity of its manufacture increase significantly in detachable mixers, which consist of two parts with a connector in the diametrical plane. It is envisaged that each part of such agitators passes into the apparatus body through the hatch with the subsequent assembly of the agitator inside the enclosure. The increase in the mass of the hub and the complexity of manufacturing these mixers is caused by an increase in the wall thickness of the hub to accommodate fasteners and the complexity of technological operations.

В аппаратах со специальными покрыти ми (эмалированных, гуммированных) примен ютс мешалки, конструкци которых определ етс специальными технологическими требовани ми к возможности нанесени покрыти . Эти мешалки не имеют ступицы (не съемные), лопасти приварены непосредственно к валу аппарата. Однако такое упрощение конструкции собственно мешалки ведет к значительному усложнению корпуса аппарата, а именно к необходимости выполнени фланцевого разъема большого диаметра на корпусе аппарата, поскольку установка вала с мешалкой через люк затрудншельна. Увеличение трудоемкости монтажных работ и обслуживани , сложность обработки вала, ограниченное число лопастей - все это также ограничивает область применени мешалок.In apparatuses with special coatings (enameled, gummed) mixers are used, the design of which is determined by the special technological requirements for the possibility of coating. These mixers do not have a hub (not removable), the blades are welded directly to the shaft of the apparatus. However, such a simplification of the design of the mixer itself leads to a significant complication of the apparatus body, namely, the necessity of making a large diameter flange connector on the apparatus body, since it is difficult to install a shaft with a mixer through the hatch. The increase in the complexity of installation and maintenance, the complexity of shaft processing, the limited number of blades - all this also limits the scope of use of the mixers.

Наиболее близкой по достигаемому эффекту вл етс мешалка, содержаща вал со ступицей, к которой прикреплены расположенные в радиальном направлении листовые лопасти с ребрами жесткости. Кажда лопасть и ребро выполнены с продольнымиThe closest effect to be achieved is an agitator comprising a shaft with a hub to which radially-mounted leaf blades with stiffeners are attached. Each blade and rib are made with longitudinal

5 пазами, образующими их замковое соединение после прикреплени лопасти и ребра к боковой поверхности ступицы.5 with grooves forming their castle connection after attaching the blade and rib to the side surface of the hub.

Р д недостатков этой мешалки, как и рассмотренных, св зан с наличием ступи0 цы - это увеличение массы мешалки и трудоемкости технологических операций обработки с необходимой точностью глубоких отверстий и шпоночных пазов в ступице. Повышение трудоемкости изготовлени ло5 пастей мешалки вызвано необходимостью выполнени продольных пазов в лопасти и ребре длиной, равной длине лопасти, образующих замковое соединение, а также обес- печением прилегани торцовыхA number of drawbacks of this mixer, as well as those considered, are related to the presence of a hub - this is an increase in the mass of the mixer and the complexity of technological processing operations with the necessary accuracy of deep holes and keyways in the hub. An increase in the laboriousness of manufacturing lo5 agitator mouths is caused by the need to make longitudinal grooves in the blade and rib equal in length to the length of the blade forming the locking joint, as well as to ensure that the end faces fit

0 поверхностей лопасти и ребра к цилиндрической поверхности ступицы (лини пересечени - эллипс).0 surfaces of the blade and rib to the cylindrical surface of the hub (the intersection line is an ellipse).

Ребра жесткости, расположенные по всей длине на лобовой и тыльной сторонеStiffeners located along the entire length on the front and back

5 лопастей, образуют с лопаст ми поверхность желоба, что вызывает искажение траектории потока жидкости, увеличение гидравлического сопротивлени мешалки соответственно потребл емой мощности, а5 blades, form the surface of the gutter with the blades, which causes a distortion of the trajectory of the fluid flow, an increase in the hydraulic resistance of the mixer, respectively, of the consumed power, and

0 также создает застойные зоны, ограничивающие возможность использовани мешалки в рабочих средах, склонных к налипанию. Кроме того техническое решение распростран етс на мешалки лопастного типа и не0 also creates stagnant zones restricting the use of the agitator in sticking environments. In addition, the technical solution applies to paddle type mixers and does not

5 охватывает имеющие широкое распространение турбинные мешалки, в которых лопасти установлены на диске, скрепленном со ступицей.5 covers widespread turbine mixers in which the blades are mounted on a disc fastened to a hub.

Целью изобретени вл етс снижениеThe aim of the invention is to reduce

0 массы и трудоемкости изготовлени , а также расширение области применени мешалки .0 the mass and complexity of manufacturing, as well as the expansion of the scope of the mixer.

Поставленна цель достигаетс тем, что мешалка снабжена плитой, относительноThe goal is achieved in that the mixer is equipped with a stove, relatively

5 которой неподвижно закреплены лопасти. При этом с плитой непосредственно соединены лопасти мешалок лопастного типа или диск с расположенными по его периферии лопаст ми дл мешалок турбинных и зубчатых . Плита торцовой плоскостью прижимаетс к торцу вала. В торцовых плоскост х плиты и вала выполнены расположенные в радиальном направлении выступ и впадина, соприкасающиес своими боковыми поверхност ми .5 of which the blades are fixedly fixed. In this case, the blades of a blade-type mixer or a disk with blades located at its periphery for turbine and gear mixers are directly connected to the plate. The end plate is pressed against the shaft end. In the end planes of the plate and the shaft, a radially projecting protrusion and a depression are made, which are in contact with their lateral surfaces.

На фиг.1 представлено устройство, главный вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Figure 1 presents the device, the main view; figure 2 is a section aa in figure 1.

Мешалка, установленна на валу 1, содержит плиту 2, относительно которой неподвижно закреплены расположенные по периферии диска лопасти 3. В мешалках лопастного типа лопасти креп тс непосредственно к плите. В торцовых плоскост х вала и плиты расположены в радиальном направлении выступ 4 и соответственно впадина с соприкасающимис боковыми поверхност ми.The agitator mounted on the shaft 1 comprises a plate 2, relative to which the blades 3 located on the periphery of the disk are fixedly fixed. In the blade type agitators, the blades are attached directly to the plate. In the end planes of the shaft and plate, a protrusion 4 and, accordingly, a depression with adjacent side surfaces are located in the radial direction.

Мешалка работает следующим образом . Вращение от вала 1 передаетс через соприкасающиес боковые поверхности впадины и выступа А плите 2 и соединенным с ней лопаст м 3. обеспечивающим перемешивание жидких сред в корпусе аппарата. Фиксаци мешалки на валу обеспечиваетс прижатием торцовых плоскостей вала и плиты, а ее центрирование - боковыми поверхност ми выступа и впадины.The mixer works as follows. Rotation from the shaft 1 is transmitted through the adjacent lateral surfaces of the cavity and the protrusion A of the plate 2 and the blades 3. connected thereto, providing mixing of the liquid media in the apparatus body. The stirrer is fixed on the shaft by pressing against the end planes of the shaft and plate, and its centering by the lateral surfaces of the protrusion and cavity.

В мешалках разъемной конструкции, допускающих доставку их частей через люк с последующей сборкой внутри корпуса эп- парата, диск с лопаст ми выполн етс из двух половин, соедин емых с плитой.In detachable mixers, allowing their parts to be delivered through the hatch and then assembled inside the apparatus body, the blade disk is made of two halves connected to the plate.

В зависимости от конструктивных и технологических требований предлагаемое устройство допускает иные способы креп- лени мешалки на валу (например, с помощью стопорных планок) и ее центрировани (по наружному диаметру вала за счет цилиндрического углублени в плите), а также различные формы выступа (и впадины), его положение (на валу или на плите) и способ выполнени , например в виде шпонкиDepending on the design and technological requirements, the proposed device allows other methods of fastening the mixer on the shaft (for example, using retaining strips) and its centering (along the outer diameter of the shaft due to the cylindrical recess in the plate), as well as various forms of the protrusion (and depression ), its position (on the shaft or on the plate) and the method of execution, for example in the form of a key

Указанные варианты конкретного выполнени мешалок позвол ют расширить область их применени с учетом различных конструктивных и технологических требований .These specific embodiments of the mixers allow expanding the scope of their application taking into account various design and technological requirements.

Сравнение по массе предлагаемой мешалки и известных мешалок (ОСТ 26-01Comparison by weight of the proposed mixers and known mixers (OST 26-01

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A MIXER mounted on a shaft and comprising radially extending blades, characterized in that. in order to reduce the weight and complexity of manufacturing, as well as expand

10 15

20 5

0

fifty

5

0

5

1245-83) shows that replacing the hub with a slab, especially for detachable mixers, reduces the weight of the mixer by an average of 1.5 times. In addition, since the blades are located in height in the middle of the hub in standard mixers, the proposed mixer also allows you to shorten the shaft by an amount equal to half the height of the hub and reduce the lumped mass that is significant when calculating the console shaft of the apparatus. All this makes it possible to reduce the diameter of the apparatus shaft. In particular, in a standard three-blade stirrer with a diameter of 800 mm. used in apparatuses with a shaft with a diameter of 65 mm, the hub is 42% of the mass of the mixer, and the slab in the proposed one is 15%. A decrease in the mass of the plate by 4 times compared to the hub reduces by 1.5 times the mass of the mixer, which is 5.5 kg, and taking into account the shortening of the shaft, more than 7 kg, with a total weight of the standard mixer of 17.1 kg.

Reducing the complexity of manufacturing the mixer is achieved by eliminating the laborious operations of processing deep holes and keyways in the hubs, as well as a number of milling operations of the hubs in the manufacture of detachable mixers. In addition, for paddle-type mixers, the attachment of the blades to a flat plate is simpler than to the cylindrical surface of the hub.

Due to the wide variety of corrosion resistance of materials used for the manufacture of apparatus for the chemical industry, the design of the mixer allows to reduce the range and increase the utilization of materials by replacing the forgings for the manufacture of the hub of the mixer with sheet metal used for the manufacture of apparatus bodies.

(56) Vasiltsov E.A., Ushakov V.G. Apparatus for mixing liquid media. Reference manual. L .: Mechanical engineering. 1979. p. 44-48.

USSR author's certificate N 1510910, cl. B 01 F 7/18, 1989

For applications, the mixer is equipped with a plate attached to the shaft, and in their end planes there is a radial projection and a cavity with adjoining side surfaces and the blades are fixed relative to the plate.

2002493

A-A

Figure 1