RU2250799C1

RU2250799C1 - Liquids mixer

Info

Publication number: RU2250799C1
Application number: RU2004105898/15A
Authority: RU
Inventors: С.А. Булавин (RU); С.А. Булавин; К.В. Казаков (RU); К.В. Казаков; А.С. Колесников (RU); А.С. Колесников; А.И. Шапошник (RU); А.И. Шапошник
Original assignee: Белгородская государственная сельскохозяйственная академия (Белгородская ГСХА)
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2005-04-27

Abstract

FIELD: chemical and petrochemical and other industries; designs of mixers for liquids.

SUBSTANCE: the invention presents a design of a mixer, which may be used in chemical, food, petrochemical and other industries for commixing a main stream of a liquid with small amounts of liquid additives. The mixer of a liquid contains a vertical body with a flowing chamber and a mixing element placed in the body and formed by a transversal channel and some bent longitudinal channels. The longitudinal channels are linked to each other by a rib in the form of a segment. The main stream of a liquid and a reactive force created at an additive liquid flowing in make the mixing element to rotate. The mixer is equipped with the mechanism of batching of the mixed components. The given mixer allows to improve the quality a final mix and to improve its stirring with the help of application of a mixing element, which makes introduction of an additive liquid along the full width of the main stream of the liquid directly in the area of commixing, and also ensures the necessary batching of commixing components through the batching mechanism.

EFFECT: the invention ensures the necessary batching of commixing components and improvement of quality of the final mix stirring.

3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к конструкциям смесителей и может быть использовано в химической, пищевой, нефтехимической и других отраслях промышленности для смешивания основного потока жидкости с малыми количествами жидких добавок.The invention relates to designs of mixers and can be used in the chemical, food, petrochemical and other industries for mixing the main fluid stream with small amounts of liquid additives.

Наиболее близким аналогом к изобретению является “Смеситель” (SU 1194476 А, 30.11.1985), содержащий корпус с проточной камерой для основного потока жидкости и соединенный с ней каналом ввода добавочной жидкости, емкость для добавочной жидкости, соединенную патрубком с каналом ввода добавочной жидкости, вертикальный вал, установленный в проточной камере эксцентрично оси корпуса, горизонтальные параллельные друг другу диски, закрепленные на валу, соосно расположенные в корпусе постоянные магниты, обращенные друг к другу одноименными полюсами, эластичную мембрану, помещенную в дозировочную камеру снаружи второго магнита. Смеситель снабжен бесконтактным магнитным датчиком, установленным соосно первому магниту и эксцентрично оси дозировочной камеры на внутренней стенке корпуса, и регистратором импульсов, подключенным к датчику, а также циклоном, соединенным с выходом корпуса.The closest analogue to the invention is the “Mixer” (SU 1194476 A, 11/30/1985), comprising a housing with a flow chamber for the main fluid flow and connected to it by an additional fluid inlet channel, a capacity for additional fluid connected by a nozzle to the additional fluid inlet channel, a vertical shaft mounted in the flow chamber eccentrically to the axis of the housing, horizontal disks parallel to each other, mounted on the shaft, permanent magnets coaxially located in the housing, facing each other with the same poles, an acoustic membrane placed in a metering chamber outside the second magnet. The mixer is equipped with a non-contact magnetic sensor mounted coaxially with the first magnet and eccentric to the axis of the metering chamber on the inner wall of the housing, and a pulse recorder connected to the sensor, as well as a cyclone connected to the output of the housing.

Однако данный смеситель позволяет осуществить ввод добавочной жидкости только в одном месте смесительной камеры.However, this mixer allows the introduction of additional fluid in only one place of the mixing chamber.

Задача изобретения - повышение качества готовой смеси, обеспечение необходимых доз смешивания компонентов и улучшение перемешивания.The objective of the invention is to improve the quality of the finished mixture, providing the necessary doses of mixing the components and improving mixing.

На фиг.1 изображен смеситель, продольный разрез; на фиг.2 - смеситель, общий вид; на фиг.3 - механизм привода заслонки основного потока жидкости; на фиг.4 - поперечный разрез смесительного элемента.Figure 1 shows a mixer, a longitudinal section; figure 2 - mixer, General view; figure 3 - the drive mechanism of the valve main flow of fluid; figure 4 is a transverse section of the mixing element.

Смеситель выполнен из вертикального корпуса 1, который образует проточную камеру, помещенного в него смесительного элемента 2. Смесительный элемент 2 выполнен из поперечного канала 3 и изогнутых продольных каналов 4, при этом площадь поперечного сечения канала 3 равна сумме поперечных сечений всех каналов 4. Продольные каналы 4 соединены ребром 5, которое выполнено в виде сегмента. Один конец продольного канала закрыт пробкой 6. Смесительный элемент 2 установлен на радиальных подшипниках закрытого типа 7, которые установлены в подшипниковых опорах 8. Для предотвращения перемещения подшипника 7 в подшипниковой опоре 8 выполнена выточка, в которую вставлено стопорное кольцо 9. Для подачи добавочной жидкости предусмотрен трубопровод 10, соединенный со смесительным элементом 2, для обеспечения герметичности этого соединения в трубопроводе 10 в выточке установлено уплотнительное кольцо 11. Подшипниковые опоры 8 приварены сваркой к корпусу 1. Смеситель снабжен механизмом для дозирования смешиваемых жидкостей, который выполнен в виде системы рычагов и заслонок. В корпусе смесителя 1 и трубопроводе для подачи добавочной жидкости 10 установлены заслонки 12 и 13, соединенные механической связью. Механическая связь представляет собой тягу 14, концы которой снабжены пластмассовыми наконечниками 15 и 16. Наконечники 15 и 16 накручены на тягу 14. Заслонки 12 и 13 закреплены на осях 17 и 18 при помощи болтов 19 и 20. На осях 17 и 18 жестко закреплены рычаги 21 и 22. Для того чтобы заслонки в нерабочем состоянии были всегда закрыты, в смесителе предусмотрены возвратные пружины 23 и 24, которые одним концом зацеплены за выступы на рычагах 21 и 22, а вторым концом за выступы на пластинах 25 и 26. Пластины 25 и 26 закреплены на корпусе 1 и трубопроводе 10 при помощи болтов 27 и 28. Для обеспечения лучшего вращения смесительного элемента 2 и увеличения скорости истечения основной жидкости в проточной камере корпуса 1 смесителя установлена направляющая заслонка 29.The mixer is made of a vertical housing 1, which forms a flow chamber, placed in it of the mixing element 2. The mixing element 2 is made of a transverse channel 3 and curved longitudinal channels 4, while the cross-sectional area of channel 3 is equal to the sum of the cross-sections of all channels 4. Longitudinal channels 4 are connected by an edge 5, which is made in the form of a segment. One end of the longitudinal channel is closed by a plug 6. The mixing element 2 is mounted on radial bearings of the closed type 7, which are installed in the bearing supports 8. To prevent the bearing 7 from moving in the bearing support 8, a recess is made in which a retaining ring is inserted 9. To supply additional fluid, pipe 10 connected to the mixing element 2, to ensure the tightness of this connection in the pipe 10 in the undercut is installed a sealing ring 11. Bearing bearings 8 are welded with arch to the housing 1. The mixer is provided with a mechanism for dispensing the mixed liquids which is designed as a system of levers, and valves. In the housing of the mixer 1 and the pipeline for supplying additional fluid 10, the shutters 12 and 13 are installed, connected by a mechanical connection. The mechanical connection is a rod 14, the ends of which are equipped with plastic tips 15 and 16. The tips 15 and 16 are screwed onto the rod 14. The flaps 12 and 13 are fixed on the axes 17 and 18 with bolts 19 and 20. On the axes 17 and 18 the levers are rigidly fixed 21 and 22. In order for the shutters to be always inoperative, the return springs 23 and 24 are provided in the mixer, which are engaged at one end by the protrusions on the levers 21 and 22, and the other end by the protrusions on the plates 25 and 26. Plates 25 and 26 are fixed on the housing 1 and the pipeline 10 with bolts 27 and 28. To ensure better rotation of the mixing element 2 and increase the flow rate of the main fluid in the flow chamber of the mixer housing 1, a guide flap 29 is installed.

Процесс смешивания в данном смесителе происходит следующим образом. Основной поток жидкости подают в проточную камеру корпуса смесителя 1, одновременно с этим по трубопроводу 10 в смесительный элемент 2 подают добавочную жидкость. Поток основной жидкости, направляемый заслонкой 29, и реактивная сила, возникающая при истечении добавочной жидкости, приводит во вращение смесительный элемент 2, таким образом, ввод добавочной жидкости происходит по всей ширине основного потока, что позволяет улучшить качество готовой смеси. Направляющая заслонка 29 выполняет роль диффузора. При этом дозирование смешиваемых компонентов осуществляют автоматически, в зависимости от потока основной жидкости.The mixing process in this mixer is as follows. The main fluid stream is fed into the flow chamber of the mixer housing 1, at the same time, additional liquid is supplied through the pipe 10 to the mixing element 2. The flow of the main fluid, guided by the valve 29, and the reactive force arising from the expiration of the additional fluid, rotates the mixing element 2, thus, the introduction of additional fluid occurs over the entire width of the main flow, which improves the quality of the finished mixture. Guide flap 29 acts as a diffuser. In this case, the dosage of the mixed components is carried out automatically, depending on the flow of the main fluid.

Дозирование смешиваемых компонентов осуществляют с помощью системы заслонок 12 и 13, соединенных механической тягой 14. Поток основной жидкости направляют в проточную камеру корпуса 1 сверху вниз. Когда сила воздействия потока основной жидкости превысит жесткость возвратной пружины 23, заслонка 12 откроет доступ основной жидкости и повернет рычаг 21, переместит тягу 14 вниз, та в свою очередь повернет рычаг 22, который откроет заслонку 13, тем самым обеспечит ввод добавочной жидкости. Таким образом, открытие заслонки 12 основного потока жидкости приводит к открытию заслонки 13 добавочной жидкости. Когда подачу основной жидкости прекращают, заслонка 12 под действием возвратной пружины 23 закрывает канал подачи основной жидкости и тем самым через систему рычагов 21 и 22 и тягу 14 закрывает заслонку 13 добавочной жидкости.The dosage of the mixed components is carried out using a system of shutters 12 and 13 connected by a mechanical rod 14. The flow of the main fluid is directed into the flow chamber of the housing 1 from top to bottom. When the force of the flow of the main fluid exceeds the rigidity of the return spring 23, the shutter 12 will allow access to the main fluid and turn the lever 21, move the rod 14 down, which in turn will turn the lever 22, which will open the shutter 13, thereby ensuring the introduction of additional fluid. Thus, opening the shutter 12 of the main fluid flow leads to the opening of the shutter 13 of the additional fluid. When the supply of the main fluid is stopped, the shutter 12 under the action of the return spring 23 closes the channel for supplying the main fluid and thereby through the system of levers 21 and 22 and the rod 14 closes the shutter 13 of the additional fluid.

Данный смеситель позволяет повысить качество готовой смеси и улучшить перемешивание путем применения смесительного элемента, который производит ввод добавочной жидкости по всей ширине основного потока жидкости непосредственно в область смешивания, а также обеспечить необходимые дозы смешивания компонентов при помощи механизма дозирования.This mixer allows you to improve the quality of the finished mixture and improve mixing by using a mixing element that introduces additional fluid across the entire width of the main fluid stream directly into the mixing area, as well as provide the necessary doses for mixing the components using a dosing mechanism.

Данный смеситель позволяет осуществить поточность производства, так как может быть установлен в уже существующий трубопровод, без значительных изменений технологического оборудования.This mixer allows for production flow, as it can be installed in an existing pipeline, without significant changes in process equipment.

Claims

1. A liquid mixer comprising a housing with a flow chamber for the main fluid flow and an additional fluid input channel connected to it, characterized in that it is equipped with a mixing element mounted to rotate the main fluid flow and the reactive force that occurs when the additional fluid expires, this mixing element is made of a transverse channel and curved longitudinal channels connected by an edge, which is made in the form of a segment.

2. The mixer according to claim 1, characterized in that it is equipped with a dosing mechanism for the mixed components, made in the form of a system of dampers and levers, which provides a change in the dose of additional fluid depending on the flow of the main fluid.

3. The mixer according to claim 1, characterized in that a diffuser is installed in the flow chamber, made in the form of a guide flap designed to increase the flow rate of the main fluid and ensure the rotation of the mixing element.