RU2002493C1 - Мешалка - Google Patents

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.

Известна мешалка, .установленна  на валу и содержаща  радиально расположенные лопасти, закрепленные неподвижно относительно ступицы.

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.

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.

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.

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 продольными

5 пазами, образующими их замковое соединение после прикреплени  лопасти и ребра к боковой поверхности ступицы.

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  торцовых

0 поверхностей лопасти и ребра к цилиндрической поверхности ступицы (лини  пересечени  - эллипс).

Ребра жесткости, расположенные по всей длине на лобовой и тыльной стороне

5 лопастей, образуют с лопаст ми поверхность желоба, что вызывает искажение траектории потока жидкости, увеличение гидравлического сопротивлени  мешалки соответственно потребл емой мощности, а

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 не

5 охватывает имеющие широкое распространение турбинные мешалки, в которых лопасти установлены на диске, скрепленном со ступицей.

Целью изобретени   вл етс  снижение

0 массы и трудоемкости изготовлени , а также расширение области применени  мешалки .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что мешалка снабжена плитой, относительно

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 .

На фиг.1 представлено устройство, главный вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.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.

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.

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.

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 шпонки

Указанные варианты конкретного выполнени  мешалок позвол ют расширить область их применени  с учетом различных конструктивных и технологических требований .

Сравнение по массе предлагаемой мешалки и известных мешалок (ОСТ 26-01

Claims (1)

1. Формула изобретени  МЕШАЛКА, закрепленна  на валу и содержаща  расположенные в радиальном направлении лопасти, отличающа с  тем, что. с целью снижени  массы и трудоемкости изготовлени , а также расширени  об5

   10 15

   20 5

   0

   5 0

   5

   0

   5

   1245-83) показывает, что замена ступицы плитой, особенно дл  разъемных мешалок, позвол ет уменьшить массу мешалки в среднем в 1,5 раза. Кроме того поскольку в стандартных мешалках лопасти расположены по высоте в середине ступицы, предлагаема  мешалка позвол ет также укоротить вал на величину, равную половине высоты ступицы, и уменьшить величину сосредоточенной массы, существенную при расчете консольного вала аппарата. Все это дает возможность уменьшить диаметр вала аппарата . В частности в стандартной трехлопастной мешалке диаметром 800 мм. используемой в аппаратах с валом диаметром 65 мм, ступица составл ет 42% от массы мешалки, а плита в предлагаемой -15%. Снижение массы плиты в 4 раза по сравнению со ступицей уменьшает в 1,5 раза массу мешалки, что составл ет 5,5 кг, а с учетом укорочени  вала - более 7 кг, при общей массе стандартной мешалки - 17,1 кг.

   Снижение трудоемкости изготовлени  мешалки достигаетс  за счет исключени  трудоемких операций по обработке глубоких отверстий и шпоночных пазов в ступицах , а также р да операций фрезеровани  ступиц при изготовлении разъемных мешалок . Кроме того, дл  мешалок лопастного типа крепление лопастей к плоской плите выполнить проще, чем к цилиндрической поверхности ступицы.

   В св зи с большим разнообразием по коррозионной стойкости материалов, идущих на изготовление аппаратов дл  химиче- ской промышленности, конструкци  мешалки позвол ет сократить номенклатуру и повысить коэффициент использовани  материалов за счет замены поковок дл  изготовлени  ступицы мешалки листовым прокатом , используемым дл  изготовлени  корпусов аппаратов.

   (56) Васильцов Э.А., Ушаков В.Г. Аппараты дл  перемешивани  жидких сред. Справочное пособие. Л.: Машиностроение. 1979. с.44-48.

   Авторское свидетельство СССР N 1510910, кл. В 01 F 7/18, 1989

   ласти применени , мешалка снабжена плитой, прикрепленной к валу, при этом в их торцевых плоскост х выполнены в радиальном направлении выступ и впадина с соприкасающимис  боковыми поверхност ми и лопасти закреплены относительно плиты неподвижно.

   2002493

   А -А

   Фиг.1