Змішувач

1. Змішувач, що містить корпус з порожниною, в якій встановлений вал, а на внутрішній поверхні корпуса закріплені диски з утворенням між собою зазорів, в яких розташовані диски, встановлені на 35887 на поверхні щонайменше одного диску закріплені однією торцевою поверхнею щонайменше два змішувальних елементи з наскрізними отворами, стінки яких в поперечному перерізі розташовані похило, а другі торцеві поверхні змішувальних елементів розміщені із можливістю їх контакту і створення внутрішньої змішувальної порожнини між оберненими одна до одної внутрішніми поверхнями цих елементів та поверхнею диску. Корпус і вал можуть бути виконаними із секцій з чергуванням дивергентних і конвергентних робочих поверхонь. Дана конструкція змішувача дозволяє забезпечити інтенсифікацію процесу змішування шляхом створення дивергентних і конвергентних струминних потоків полімеру, злиття і розділення яких відбувається як в осьовому і поперечному напрямах по висоті і довжині змішувача, так і в змішувальних порожнинах. Це приводить до збільшення поверхні розділення полімеру та інтенсифікації розподілу поверхонь його контакту і внаслідок цього до усереднення розподілу компонентів суміші по всьому об'єму композиції та підвищення ефективності змішування. Таким чином, у даному змішувачі досягається підвищення ефективності змішування порівняно з відомими конструкціями змішувачів, яке дозволяє підвищити якість одержаної продукції, не змінюючи основної технологічної схеми процесу. Суть винаходу пояснюється кресленням (фіг.), де зображений поздовжній переріз змішувача. Змішувач містить корпус 1 з порожниною 2, в якій установлений вал 3. На внутрішній поверхні корпусу 4 закріплені диски 5 з утворенням між собою зазорів 6, в яких розташовані диски 7, установлені на валу 3, до того ж в дисках 5 і 7 виконані наскрізні отвори 8. На поверхні 9 диску 5 закріплені однією торцевою поверхнею 10 змішувальні елементи 11, 12, 13, 14 з наскрізними отворами 8, стінки яких в поперечному перерізі розташовані похило, а другі торцеві поверхні 15 змішувальних елементів 11, 12, 13 і 14 розміщені із можливістю їх контакту і створення внутрішніх порожнин 16 і 17 між оберненими одна до одної внутрішніми поверхнями 18 і 19 та поверхнею 9 диску 5. На поверхні 20 диску 5 закріплені змішувальні елементи 21 і 22 з наскрізними отворами 8, які утворюють змішувальну порожнину 23. Змішувальні елементи 24 і 25 утворюють з поверхнею 9 диску 7 змішувальну порожнину 26, а елементи 27 і 28 з поверхнею 20 диску 7 змішувальну порожнину 29, до того ж, торцеві поверхні 15 цих елементів з'єднані між собою за допомогою перемички 30 з наскрізними отворами 8. Елементи 31 і 32 утворюють з поверхнею 9 диску 7 змішувальну порожнину 33. Корпус 1 і вал 3 можуть бути виконані із секцій з чергуванням дивергентних 34 і конвергентних 35 робочих поверхонь. Змішувач працює таким чином. Потік полімерної рідини з компонентами, які потрібно змішувати, надходить у порожнину 2 корпусу 1, в якій розташований вал 3. У порожнині 2 потік натікає на змішувальні елементи 11 і 14 з наскрізними отворами 8, які торцевими поверхнями 10 закріплені на поверхні 9 диску 5, який в свою чергу закріплений на внутрішній поверхні 4 корпу су 1 і має наскрізні отвори 8. Стінки змішувальних елементів 11 і 14 у поперечному перерізі розташовані похило і вони утворюють з корпусом 1 і валом 3 конвергентні потоки полімеру, тобто стискають потоки, що спричиняє виникнення струминних потоків крізь наскрізні отвори 8 елементів 11 і 14. Ці струминні потоки надходять до внутрішньої змішувальної порожнини 16, яка утворена поверхнею 9 диску 5 та оберненими одна до одної внутрішніми поверхнями 19 елементів 11 за умови контакту торцевих поверхонь 15. Після змішування у порожнині 16 полімерна рідина знову розділяється і, по-перше, надходить у внутрішню змішувальну порожнину 17 між поверхнею 9 диску 5 і поверхнею 18 елементів 12 і 13, по-друге, крізь наскрізні отвори 8 диску 5 у зазор 6, по-третє, у внутрішню порожнину 23 між поверхнею 20 диску 5 і відповідними поверхнями елементів 21 та 22. При цьому виникають як осьові, так і поперечні струминні потоки, що обумовлює перенесення маси полімеру по довжині і висоті змішувача та виникнення різношвидкісних рухів полімеру по довжині змішувача, що підвищує ефективність змішування. В зазорі 6 між дисками 5 і 7 в одному і тому ж поперечному перерізі змішувача полімер у вигляді струминних потоків приймає участь у різних типах течії: між внутрішньою поверхнею 4 корпусу 1 і елементом 21 реалізується дивергентна течія, між нерухомим елементом 22 і рухомим елементом 24 відбувається інтенсивна зсувна течія і між елементом 25 і валом 3 має місце конвергентний потік. Виникають колові переміщення полімеру, вторинні течії. Такий складний невпорядкований рух полімеру доцільний і позитивно впливає на змішування. Використання внутрішньої змішувальної порожнини 26 у цьому перерізі змішувача також створює додатковий змішувальний ефект. Наявність секцій з чергуванням дивергентних 34 і конвергентних 35 робочих поверхонь корпусу 1 і валу 3 упорядковує потік полімеру по довжині змішувача і дозволяє використати для поліпшення змішування ефекти, які виникають у конвергентнодивергентних переходах. Потік полімеру спочатку стискають на конвергентній ділянці із змішувальними елементами 27 і 28, а потім на дивергентній ділянці із змішувальними елементами 31 і 32 потік розширюється, що поліпшує змішування завдяки інтенсифікації поперечних переміщень полімеру. Наявність внутрішніх змішувальних порожнин 29 і 33 створює додаткові можливості для змішування поперечних струминних потоків, які виникають при розділенні полімеру наскрізними отворами 8 елементів 27, 28, 31, 32. Крім того, наявність перемички 30 з наскрізними отворами 8 дозволяє створити осьові обертові струминні потоки, а також зону інтенсивного зсуву, зрізу, а так і змішування між диском 5 і перемичкою 30. Дана конструкція змішувача дозволяє забезпечити інтенсифікацію процесу змішування шляхом створення по довжині і висоті змішувача інтенсивних різношвидкісних переміщень полімеру за умов дивергентних і конвергентних потоків та течії у змішувальних порожнинах, що забезпечує усереднення розподілу компонентів суміші по всьому об'єму композиції внаслідок збільшення поверхонь розділу полімеру і кількості їх контактів. 2 35887 Таким чином, у запропонованому змішувачі досягається підвищення ефективності змішування у порівнянні з відомими конструкціями змішувачів і поліпшення якості продукції без зміни основної технологічної схеми процесу. Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3