SU1678430A1 - Устройство дл перемешивани - Google Patents

Abstract

-Изобретение относитс  к устройствам, предназначенных дл  перемешивани  жидкостей. Цель изобретени  - повышение эффективности и равномерности перемешивани . Устройство содержит установленные по периферии цилиндрического аппарата в несколько р дов вибраторы. В каждом р ду вибраторы имеют одинаковую ориентацию и противоположную относительно соседнего р да. Ось каждого вибратора составл ет с горизонтальной плоскостью, проход щей через его основание, угол /9 30-60°, а угол разворота вибратора относительно его оси к горизонтальной плоскости составл ет угол а 30°. Вибраторы в каждом р ду и между р дами электрически св заны с генератором колебаний с возможностью их включени  в лротивофазе. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

(Л

С

Изобретение относитс  к перемешивающим устройствам и может быть использовано в химической, металлургической, фармацевтической, микробиологической промышленност х, где требуетс  тщательное перемешивание, но без травмирующего воздействи  перемешивающих органов на перемешиваемую среду.

Цель изобретени  - повышение эффективности работы и равномерности перемешивани  путем создани  направленных вихревых потоков по всему рабочему объему аппарата.

На фиг.1 представлено устройство, вертикальный разрез; на фиг.2 -тоже, горизонтальный разрез.

Устройство дл  перемешивани  состоит из цилиндрического аппарата 1, по периферии которого установлены вибраторы 2, Вибраторы 2 имеют органы направленных колебаний 3 и установлены на аппарате 1 в четыре р да. В каждом р ду аппарата установлены четыре вибратора. Орган направленных колебаний 3 представл ет собой конический раструб, заканчивающийс  мембраной 4. Своим меньшим основанием, противоположным от мембраны 4, раструб крепитс  к корпусу вибратора. Мембрана 4 установлена в раструбе с возможностью передачи колебаний соседним сло м смеси с последующим распространением дальше расшир ющимс  лучом, конусность которого соответствует конусности раструба. Т.е. форма раструба формирует форму расшир ющегос  луча.

Устройство дл  перемешивани  работает следующим образом.

В аппарат 1 заливаетс  смесь веществ, которую требуетс  перемещать. Это может быть однофазна  смесь, состо ща  из нескольких трудно смешивающихс  жидкостей или растворов, а также многофазна , включающа , кроме жидкости, твердые компоненты дл  создани  суспензии, растворео

VJ 00

- 00

о

ни  твердых компонентов в жидкости, экстрагировани  веществ из твердой фазы в жидкость, очистки твердых веществ в жидкой фазе и т.д.

После заполнени  смешиваемыми веществами объема аппарата 1 включаютс  вибраторы 2 и осуществл етс  собственно процесс смешивани  или отмыва. Эффективность процесса смешивани  достигаетс  интенсивностью направленных потоков, которые равномерно по всему объему аппарата 1 создают турбулентный режим гидродинамики ,

Действительно, верхний р д вибраторов 2 создает вращательное движение смеси в верхней зоне корпуса 1. При этом, поскольку соседние вибраторы 2 работают в противофазе, создаютс  услови  дл  интенсивного проникновени  одних потоков жидкости в другие. В то же врем , движение потоков остаетс  направленным, не превращаетс  в хаотическое движение, следовательно , обеспечиваетс  равномерность гидродинамической обстановки в верхней зоне корпуса 1.

Следующий за верхним р д вибраторов создает вращательное движение жидкости в противоположную сторону. Услови  перемешивани  в этой части аппарата такие же, как в верхней части, следовательно, и гидродинамическа  обстановка така  же. Вращательное движение слоев жидкости в разные стороны и установка вибраторов относительно оси под углом а в горизонтальной плоскости создает перемешивающее движение в объеме всего аппарата. Оп ть это движение потоков остаетс  направленным , не превращаетс  в хаотическое. Его интенсивность легко регулируетс  изменением наклона вибратора. Таким образом регулируетс  соотношение интенсивности потоков до оптимальной величины. Перемешивание остальных слоев жидкости осуществл етс  аналогичным путем, т.е. во всем рабочем объеме аппарата создаетс  одинакова  гидродинамическа  обстановка, определ юща  интенсивное равномерное перемешивание.

1 Угол {$ - угол наклона вибраторов составл ет 30...60° и образован осью вибраторов и горизонтальной плоскостью, проход щей через его основание, и выбран из условий исключени  встречных потоков колебаний,излучаемых вибраторами,

Угол а - угол разворота вибратора в горизонтальной плоскости относительно оси и составл ет 30° и обеспечивает вихревой поток в центре рабочего пространства, заключенного между вибраторами.

Углы аиД диапазон их изменений выбран из следующих соображений. Уменьшение угла менее 30° приводит к сокращению зоны обработки. Угол более 60° охватывает

зону обработки с перекрытием, и его увеличение не имеет смысла (поскольку в зоне перекрыти  будет происходить наложение колебаний, что уменьшит относительный сдвиг перемешиваемых частиц).

0 Следует отметить, что при углах а меньших 30° эффективность перемешивани  начинает резко, скачкообразно падать. Это объ сн етс  тем, что при углах «меньших 30° потоки от вибраторов начинают быть

5 направленными друг на друга и ориентированное , направленное перемешивание начинает превращатьс  в неуправл емое, хаотическое,

Эффективность перемешивани  также

0 падает при углах больших 60°, но по другой причине. В этом случае по вл етс  и быстро растет с увеличением угла а центральна  не омываема  потоками от вибраторов зона с пониженной интенсивностью смешива5 ни .

В вертикальной плоскости при изменении угла наклона раструба вибратора вверх или вниз на угол болыиий/ 30° также падает интенсивность смешивани . Причиной

0 падени  интенсивности смешивани  также  вл етс  по вление встречных потоков и, как следствие - хаотичность движени .

Выполнение угловаи/3 в предлагаемых пределах обеспечит максимальный эффект

5 процесса перемешивани .

Таким образом, предложенна  конструкци  устройства при соблюдении описанного расположени  вибраторов в аппарате обеспечивает интенсивное, равномерное

0 перемешивание смеси по всему рабочему объему аппарата.

Claims (2)

1. Устройство дл  перемешивани , со5 держащее установленные по периферии цилиндрического аппарата в несколько р дов вибраторы, выполненные в виде корпусов и органов направленных колебаний, отличающеес  тем, что, с целью повышени 

0 эффективности работы и равномерности перемешивани  путем создани  направленных вихревых потоков по всему рабочему объему, вибраторы каждого р да имеют одинаковую ориентацию органов направ5 ленных колебаний и противоположную относительно соседнего р да, причем ось каждого вибратора составл ет с горизонтальной плоскостью, проход щей через его основание, угол / 30 . 60°. а угол а разворота вибратора относительно его оси горизонтальной плоскости составл ет 30°.

2. Устройство поп.1,отличающее- с   тем, что соседние вибраторы в каж3 . 4

ГУН/ i Y

tfr&

Фиг. I

А/г 2

дом р ду и между р дами электрически св заны с генератором колебаний с возможностью их включени  в противо- фазе.

о

/