Гідродинамічний змішувач

1. Гідродинамічний змішувач, який містить корпус з порожниною, в якій установлений із змогою обертання вал, а на корпусі закріплені нерухомі диски із наскрізними отворами, в зазорах між якими розташовані основні рухомі диски із наскрізними отворами, установлені на валу, який відрізняється тим, що між нерухомими дисками розміщено щонайменше два основних рухомих диска, а вал виконаний складеним і його частина нахилена до центральної вісі змішувачу і з'єднує два основних рухомих диска, до того ж протилежні кінці 31184 ліпшення змішування використовуються тільки наскрізні отвори, в тілі валу, а вал і його частини виконані нераціональної гідродинамічної форми, яка як і їх розташування не впливають практично на ефективність змішування. В основу винаходу покладена задача створити такий гідродинамічний змішувач, в якому доцільне розташування змішувальних елементів забезпечило б рух окремих об'ємів полімеру із різними швидкостями, інтенсивний рух матеріалу у поперечному напрямі, що забезпечило б утворення прискоренно-сповільненого руху матеріалу в умовах його інтенсивного зсуву і за рахунок цього дозволило поліпшити якість одержаного полімерного матеріалу, не змінюючи основної технологічної схеми процесу. Поставлена задача вирішується тим, що у гідродинамічному змішувачі, який містить корпус з порожниною, в який установлений із змогою обертання вал, а на корпусі закріплені нерухомі диски із наскрізними отворами, в зазорах між якими розташовані основні рухомі диски із наскрізними отворами, установлені на валу, новим є те, що між нерухомими дисками розміщено щонайменше два основних рухомих диска, а вал виконаний складеним і його частина нахилена до центральної вісі змішувачу і з'єднує два основних рухомих диска, до того ж протилежні кінці нахиленої частини валу розташовані по різні боки від центральної вісі змішувачу і закріплені на діаметрально протилежних частинах основних рухомих дисків. Нахилена частина валу споряджена профільною перегородкою із наскрізними отворами. Нахилена частина валу споряджена щонайменше двома профільними перегородками, які утворюють між собою порожнистий конус. Профільні перегородки утворюють між собою щонайменше два порожнистих конуси. Між основними рухомими дисками установлені додаткові рухомі диски із наскрізними отворами, які закріплені на нахиленій частині валу. Запропонована конструкція гідродинамічного змішувачу дозволяє забезпечити інтенсифікацію процесу змішування шляхом збільшення поверхні, розділення матеріалу та інтенсифікацію розподілу поверхонь його контакту із-за розділення, злиття та перерозподілу полімера за умов утворення поперечних повздовжніх, колових різношвидкісних потоків, їх стискання та розширення з поперечними та коловими переміщеннями. Все це приводить до усереднення розподілу компонентів суміші по всьому об'єму композиції та підвищенню ефективності змішування. Таким чином, у запропонованому гідродинамічному змішувачі досягається підвищення ефективності змішування у порівнянні з відомими конструкціями змішувачів, яке дозволяє підвищити якість одержаної продукції, не змінюючи технологічної схеми процесу. Суть запропонованого винаходу пояснять графічні матеріали, на яких зображено: фіг. 1 – повздовжний розріз змішувачу; фіг. 2 - повздовжний розріз прикладу конструктивного виконання змішувача з додатковими рухомими дисками із наскрізними отворами, які закріплені на нахиленій частині валу. Гідродинамічний змішувач містить корпус 1 з порожниною 2 (фіг. 1), в якій установлений з змогою обертання вал 3, а на корпусі закріплені нерухомі диски 4, з наскрізними отворами 5, в зазорах 6 між якими розташовані основні рухомі диски 7, із наскрізними отворами 5, установлені на валу 3, який відрізняється тим, що між нерухомими дисками 4 розміщено щонайменше два основних рухомих диска 7, а вал 3 виконаний складеним і його друга частина нахилена до центральної вісі 8 змішувачу і з'єднує два основних рухомих диска 7, до того ж протилежні кінці нахиленої частини валу 3 розташовані по різні боки від центральної вісі 8 змішувачу і закріплені на діаметрально протилежних частинах основних рухомих дисків 7. Нахилена частина валу 3 споряджена профільною перегородкою 9 із наскрізними отворами 10 (фіг. 1). Профільні перегородки 9 та 11 (фіг. 1), які утворюють між собою порожнистий конус. Профільні перегородки 9 та 11, а також профільні перегородки 12 та 13 утворюють між собою два порожнистих конуса (фіг. 1). Між основними рухомими дисками 7, можуть бути установлені додаткові рухомі диски 14 із наскрізними отворами 15 (фіг. 2), які закріплені на нахиленій частині валу 3. Работа гідродинамічного змішувача полягає в наступному. Розплав полімеру, який складається з різних компонентів, надходить у порожнину 2 корпусу 1 (фіг. 1) та проходить крізь наскрізні отвори 5 нерухомого диску 4, який закріплений на корпусі 1, розподіляється на повздожні струмінні потоки полімера. Із наскрізних отворів 5 диску 4, струменні потоки полімера надходять в зазор 6 де вони між собою змішуються, ефективність змішування підвищується також за рахунок того, що злиття струмінних потоків відбувається в зоні підвищенного зсуву між рухомим і нерухомим диском. Із зазору 6 розплав полімеру проходить крізь наскрізні отвори 5 диску 7 і у вигляді струмінних потоків входить до порожнини 2. У порожнині 2 між двома рухомими дисками 7 ефективність змішування підвищується за рахунок того, що вал 3 при обертанні утворює додаткову змішувальну зону де розплав полімера під його впливом рухається по коловій траєкторії у поперечному перерізі змішувачу тому, що вал 3 при обертанні утворює геометричну фігуру подібну до двох конусів, з'єднаних своїми вершинами. Із порожнини 2 матеріал крізь наскрізні отвори 5 дисків 7 та 4 виходить із змішувачу. Для покращення процесу змішування полімеру нахилена частина валу 3 споряджена профільною перегородкою 9 із наскрізними отворами 10. При такому конструктивному виконанні гідродинамічного змішувача підвищується ефективність змішування, за рахунок утворення в полімері додаткових струмінних потоків в поперечному напрямку. Доцільним є також те, що нахилена частина вала 3 споряджена двома профільними перегородками 9 та 11, які утворюють між собою порожнистий конус. Як відомо конус має змінний по довжині діаметр, тож по мірі руху полімеру через порожнистий конус, який приймає обриси зони конфузорного типу, тобто відбувається стискування 2 31184 полімеру і підсилення його руху в поперечному напрямі. Комбіноване виконання в гідродинамічному змішувачі ділянок такого типу можна досягти якщо нахилена частина валу 3 буде споряджена ще двома профільними перегородками 12 та 13 які утворюють між собою порожнистий конус, але цей порожнистий конус розташовано таким чином, що буде утворювати зону дифузорного типу. Як відомо, наявність дифузорно-конфузорних зон в потоці полімеру поліпшує змішування. Як відомо при збільшенні поверхні розділення матеріалу збільшується інтенсифікація змішування. Конструктивно це досягається тим, що між основними рухомими дисками 7 установлені додаткові рухомі диски 14 із наскрізними отворами 15, які закріплені на нахиленій частині валу 3. Запропонована конструкція змішувача дозволяє забезпечити інтенсифікацію процесу змішування шляхом збільшення поверхні розділення полімера та інтенсифікацію розподілу поверхонь його контакту із-за розділення, злиття та перерозподілу за умовами утворення повздовжніх, поперечних, колових струмінних потоків, їх стискання та розширення з поперечними та коловими переміщеннями. Все це приводить до усереднення, розподілу компонентів суміші по всьому об'єму композиції, та підвищенню ефективності змішування. Таким чином у запропонованому гідродинамічному змішувачі досягається підвищення ефективності змішування у порівнянні з відомими конструкціями змішувачів, яке дозволяє підвищити якість одержаної продукції, не змінюючи технологічної схеми процесу. Фіг. 1 Фіг. 2 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3