RU2626210C2

RU2626210C2 - Mixer

Info

Publication number: RU2626210C2
Application number: RU2015153000A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Николаевич Сидоров
Priority date: 2015-12-09
Filing date: 2015-12-09
Publication date: 2017-07-24
Also published as: RU2015153000A

Abstract

FIELD: machine engineering.

SUBSTANCE: stirrer comprises a shaft, a rotor, radial spokes, the ends of which are fixed to the input confusers flared openings facing in the direction of rotation. Reducers and radial spokes are made in the form of interconnected diamond scissor-type mechanisms. The rotor shaft is coaxially mounted with the possibility of reciprocating movement in the axial direction. The inner ends of elements scissor mechanisms are mounted via hinges on a cylindrical shaft and the rotor. The lower ends of scissor elements mechanisms are mounted on the shaft, the upper ends of the scissor mechanism elements are mounted on the rotor. Axis cylindrical hinges connecting elements scissor mechanisms are installed transversely side lengths of elements along their greatest width in planes perpendicular to the shaft axis.

EFFECT: increased efficiency of mixing and dispersion of liquids.

3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам, 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.The invention relates to devices designed for carrying out various heat and mass transfer processes of chemical technology, which require the creation of a uniform field of concentrations and temperatures in the entire volume of the mixed medium at a rational cost of power.

Известна мешалка (Авторское свидетельство СССР №1648540, 1991, МПК B01F 7/18), содержащая вал, ротор, регулируемые радиальные лопасти. Основными недостатком данной мешалки является то, что она динамически неуравновешенна и не обеспечивает достаточно полного перемешивания жидких материалов во всем объеме аппарата.Known mixer (USSR Author's Certificate No. 1648540, 1991, IPC B01F 7/18) containing a shaft, rotor, adjustable radial blades. The main disadvantage of this mixer is that it is dynamically unbalanced and does not provide sufficient complete mixing of liquid materials in the entire volume of the apparatus.

Известен смеситель (Авторское свидетельство СССР №676308, 1979, МПК B01F 7/18), содержащая вал, ротор, лопасть, регулируемую в радиальном направлении. Основным недостатком данного смесителя является низкая эффективность перемешивания жидких материалов, обусловленная невысокими окружными скоростями вращения вала.A known mixer (USSR Author's Certificate No. 676308, 1979, IPC B01F 7/18) containing a shaft, rotor, blade, adjustable in the radial direction. The main disadvantage of this mixer is the low efficiency of mixing liquid materials, due to the low peripheral speeds of rotation of the shaft.

Наиболее близким по конструктивному исполнению к предлагаемому изобретению является мешалка (Патент РФ №2396108, 2010, МПК B01F 7/16), прототип, содержащая вал, ротор, радиальные спицы, на концах которых закреплены конфузоры с входными расширяющимися отверстиями, обращенными в сторону вращения. К основным недостаткам мешалки можно отнести невозможность регулирования длины радиальных спиц в процессе перемешивания жидких материалов.The closest in design to the proposed invention is a stirrer (RF Patent No. 2396108, 2010, IPC B01F 7/16), a prototype containing a shaft, rotor, radial spokes, at the ends of which confusers are fixed with inlet expanding openings facing in the direction of rotation. The main disadvantages of the mixer include the inability to control the length of the radial spokes during the mixing of liquid materials.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, повышение эффективности процессов перемешивания и диспергирования жидких материалов путем рационального изменения конструктивных и режимных параметров мешалки.The task of the invention is to remedy these disadvantages, increase the efficiency of the processes of mixing and dispersing liquid materials by rational changing the design and operating parameters of the mixer.

Решение указанной задачи достигается тем, что конфузоры и радиальные спицы выполнены в виде соединенных между собой ножничных механизмов типа ромб, ротор установлен коаксиально валу с возможностью возвратно-поступательного движения в осевом направлении, внутренние концы элементов ножничных механизмов смонтированы с помощью цилиндрических шарниров на валу и роторе, нижние концы элементов ножничных механизмов смонтированы на валу, верхние концы элементов ножничных механизмов смонтированы на роторе, оси цилиндрических шарниров, соединяющих элементы ножничных механизмов, установлены поперек длин элементов, вдоль сторон их наибольшей ширины и в плоскостях, перпендикулярных оси вала.The solution to this problem is achieved by the fact that the confusers and radial spokes are made in the form of rhombus-type scissors connected to each other, the rotor is mounted coaxially to the shaft with the possibility of reciprocating motion in the axial direction, the inner ends of the elements of the scissor mechanisms are mounted using cylindrical hinges on the shaft and rotor , the lower ends of the elements of the scissor mechanisms are mounted on the shaft, the upper ends of the elements of the scissor mechanisms are mounted on the rotor, the axis of the cylindrical joints, lifting elements of scissor mechanisms are installed across the lengths of the elements, along the sides of their greatest width and in planes perpendicular to the axis of the shaft.

На фиг. 1 изображен общий вид мешалки; на фиг. 2 - мешалка со сложенными ножничными механизмами; на фиг. 3 - мешалка с максимально раздвинутыми ножничными механизмами.In FIG. 1 shows a General view of the mixer; in FIG. 2 - mixer with folded scissor mechanisms; in FIG. 3 - mixer with maximally advanced scissor mechanisms.

Мешалка содержит вал 1, ротор 2, радиальные спицы 3, на концах которых закреплены конфузоры 4 с входными расширяющимися отверстиями, обращенными в сторону вращения. Конфузоры 4 и радиальные спицы 3 выполнены в виде ножничных механизмов типа ромб. Конфузоры 4 представляют собой полую четырехугольную усеченную пирамиду (на фиг. 1 правильной формы), состоящую из плоских элементов 5 в виде равнобедренных трапеций, соединенных между боковыми сторонами с помощью цилиндрических шарниров 6. Ротор 2 установлен коаксиально валу 1 с возможностью возвратно-поступательного движения в осевом направлении. Внутренние концы 7, 8 элементов 9 ножничных механизмов смонтированы с помощью цилиндрических шарниров 10 на валу 1 и роторе 2. Нижние концы 7 элементов 9 ножничных механизмов смонтированы на валу 1. Верхние концы 8 элементов ножничных механизмов смонтированы на роторе 2. Оси цилиндрических шарниров 10, соединяющих элементы 9 ножничных механизмов, установлены поперек длин элементов 9 вдоль сторон их наибольшей ширины и в плоскостях, перпендикулярных оси вала 1.The mixer comprises a shaft 1, a rotor 2, radial spokes 3, at the ends of which confusers 4 are fixed with inlet expanding holes facing the direction of rotation. The confusers 4 and the radial spokes 3 are made in the form of scissor rhombus mechanisms. The confusers 4 are a hollow quadrangular truncated pyramid (in Fig. 1 of the correct form), consisting of flat elements 5 in the form of isosceles trapezoidal joints connected between the sides by means of cylindrical hinges 6. The rotor 2 is mounted coaxially to the shaft 1 with the possibility of reciprocating motion in axial direction. The inner ends 7, 8 of the elements 9 of the scissor gears are mounted using cylindrical joints 10 on the shaft 1 and the rotor 2. The lower ends of the 7 elements 9 of the scissor gears are mounted on the shaft 1. The upper ends of the 8 elements of scissor gears are mounted on the rotor 2. The axis of the cylindrical hinges 10, the connecting elements 9 of the scissor mechanisms are installed across the lengths of the elements 9 along the sides of their greatest width and in planes perpendicular to the axis of the shaft 1.

Мешалка работает следующим образом.The mixer works as follows.

Компоненты смеси загружаются в корпус аппарата (на фиг. 1-3 не показан), в котором установлена мешалка. При вращении ротора 1 мешалки конфузоры 4 подхватывают жидкость. На выходе из них скорость движения потоков жидкости многократно возрастает, они соударяются между собой, взаимодействуют с жидкостью, находящейся вне рабочих органов мешалки. Совокупность таких воздействий (удар, кавитация) на смесь (дисперсию или эмульсию) приводит к интенсивному диспергированию и смешению компонентов с образованием гомогенной структуры.The components of the mixture are loaded into the body of the apparatus (not shown in Fig. 1-3), in which the mixer is installed. When the rotor 1 of the mixer rotates, the confusers 4 pick up the liquid. At the exit from them, the velocity of the fluid flows increases many times, they collide with each other, interact with the liquid located outside the working bodies of the mixer. The combination of such effects (shock, cavitation) on the mixture (dispersion or emulsion) leads to intense dispersion and mixing of the components with the formation of a homogeneous structure.

С помощью ножничных механизмов радиальных спиц 3 путем осевого перемещения ротора 2 можно установить оптимальные геометрические размеры спиц, конфузоров для заданной частоты вращения вала.Using scissor mechanisms of radial knitting needles 3 by axial movement of the rotor 2, it is possible to establish the optimal geometric dimensions of the spokes, confusers for a given shaft speed.

Указанные преимущества предлагаемой мешалки, по сравнению с известными, обеспечиваются новой совокупностью конструктивных элементов.The indicated advantages of the proposed mixer, in comparison with the known ones, are provided by a new set of structural elements.

Claims

An agitator containing a shaft, a rotor, radial spokes, at the ends of which confusers are fixed with inlet expanding holes facing the direction of rotation, characterized in that the confusers and radial spokes are made in the form of interconnected scissor rhombus mechanisms, the rotor is mounted coaxially to the shaft with the possibility reciprocating movement in the axial direction, the inner ends of the elements of the scissor mechanisms are mounted using cylindrical joints on the shaft and the rotor, the lower ends of the elements of the scissors chanisms are mounted on the shaft, the upper ends of the elements of the scissor mechanisms are mounted on the rotor, the axis of the cylindrical hinges connecting the elements of the scissor mechanisms are installed across the lengths of the elements along the sides of their greatest width and in planes perpendicular to the axis of the shaft.