Гідродинамічний змішувач

1. Гідродинамічний змішувач, який містить корпус з вхідним та вихідним отворами та порожниною, в якій на опорних вузлах встановлений з'єднаний з приводом вал обертання, а по внутрішній поверхні корпуса закріплені нерухомі диски, в зазорах між якими розташовані рухомі диски, закріплені на валу, до того ж, між нерухомими дисками та валом і між рухомими дисками та корпусом утворені робочі зазори, а на спряжених торцевих поверхнях рухомих та нерухомих дисків виконані ряди западин, що зміщені одна відносно одної у радіальному та коловому напрямках, при цьому кожна западина на поверхні одного з дисків вико A (54) ГІДРОДИНАМІЧНИЙ ЗМІШУВАЧ 35883 упровадження додаткових змішувальних елементів, їх розташування в основних змішувальних елементах - дисках, забезпечувало би інтенсифікацію переміщення потоків полімерів по висоті змішувача, реалізацію різних механізмів змішування в умовах злиття потоків полімерів в робочих зазорах, і за рахунок цього дозволило б покращити якість отримуваного полімерного матеріалу, не змінюючи основної технологічної схеми процесу. Поставлена задача вирішується тим, що в конструкції гідродинамічного змішувача, яка містить корпус з вхідним та вихідним отворами та порожниною, в якій на опорних вузлах установлений з'єднаний з приводом вал обертання, а по внутрішній поверхні корпуса закріплені нерухомі диски, в зазорах між якими розташовані рухомі диски, закріплені на валу, до того ж між нерухомими дисками та валами і між рухомими дисками та корпусом утворені робочі зазори, а на спряжених торцевих поверхнях рухомих та нерухомих дисків виконані ряди западин, які зміщені одна відносно одної у радіальному та коловому напрямах, при цьому кожна западина на поверхні одного з дисків виконана із змогою сполучення щонайменше з двома западинами на спряженій поверхні іншого диску, згідно з винаходом, новим є те, що щонайменше в тілі одного з дисків виконані канали, які з'єднують робочий зазор між рухомим диском та корпусом з робочим зазором між нерухомим диском та валом. Щонайменше два канали в тілі дисків з'єднані між собою. Щонайменше два канали в тілі дисків перехрещуються. Щонайменше один диск виконаний складеним щонайменше з двох частин, до того ж, на поверхнях цих частин виконані заглиблення, які утворюють канали в тілі дисків. Диски споряджені наскрізними отворами, які з'єднані з каналами в тілі дисків. Наскрізні отвори з'єднані з западинами. Запропонована конструкція гідродинамічного змішувача дозволяє забезпечити інтенсифікацію процесу змішування шляхом збільшення поверхні розділення матеріалу і кількості поверхонь їх контакту через розділення і злиття потоків рідини за умов поєднання різних механізмів змішування. Все це приводить до усереднення розподілу компонентів суміші по всьому об'єму композиції та підвищеною ефективності змішування. Таким чином, у даному гідродинамічному 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 кресленнями, де на фіг. 1 зображений поздовжній розріз гідродинамічного змішувача, на фіг. 2- переріз А-А фіг. 1. Гідродинамічний змішувач містить (фіг. 1) корпус 1 з вхідним 2 та вихідним 3 отворами, та порожниною 4. В порожнині 4 на опорних вузлах 5 установлений з'єднаний з приводом вал обертання 6, а по внутрішній поверхні 7 корпусу 1 закріплені нерухомі диски 8, в зазорах 9 між якими розташовані рухомі диски 10, закріплені на валу 6. Між нерухомими дисками 8 та валом 6 утворений робочий зазор 11, а між рухомими дисками 10 та корпусом 1 утворений робочий зазор 12. На спряжених торцевих поверхнях рухомих 10 та нерухомих 8 дисків виконані ряди западин 13 та 14, які зміщені одна відносно одної у радіальному та коловому напрямі. При цьому кожна западина на поверхні одного з дисків виконана із змогою сполучення щонайменше з двома западинами на спряженій поверхні іншого диску. Наприклад, западина 13 рухомого диску 10 сполучається з двома западинами 14 нерухомого диску 8. В тілі рухомого диску 10 виконані канали 15 які з'єднують між собою робочі зазори 11 та 12. Канали 15 в тілі дисків (фіг. 2) можуть бути з'єднані між собою, або перехрещуватися. Нерухомий диск 8 може бути складеним з двох частин 16 та 17. На поверхнях 18 та 19 цих частин можуть бути виконані заглиблення 20 та 21, які при складанні частин 16 та 17 утворюють канали 15 в тілі рухомого диску 10. Рухомий диск 10 може бути споряджений наскрізними отворами 22, які з'єднані з каналами 15 в тілі рухомого диску 10, а наскрізні отвори 22 в тілі нерухомого диску 8 з западинами 14. Гідродинамічний змішувач працює таким чином. Розплав полімеру, який складається із різних компонентів, надходить крізь вхідний отвір 2 корпусу 1, до порожнини 4 корпусу 1, зокрема в робочий зазор 12 між рухомим диском 10, розташованим в зазорі 9 та корпусом 1. Із робочого зазору 12 полімер поступає у робочий зазор 11 між нерухомим диском 8, який закріплений на внутрішній поверхні 7 корпусу 1 та валом 6, який установлений на опорних вузлах 5. На своєму шляху розплав полімеру розділяється на два основні потоки, один з яких рухається крізь западини 13 та 14 при їх з'єднанні. Другий основний потік рухається крізь канали 15 в тілі рухомого диску 10. При цьому виникають інтенсивні радіальні пульсуючі потоки, в яких відбувається розділення та злиття полімеру в умовах руху із змінною швидкістю. Підвищення ефективності в змішувачі відбувається внаслідок того, що одночасно реалізується два різних механізми змішування, що, як відомо, поліпшує якість сумішей та інтенсифікує процес збільшення поверхонь розділу та поверхонь контакту у всьому об'єму сумішей, ефективне змішування підвищується якщо канали 15 з'єднані між собою або перехрещуються (фіг. 2). Наявність наскрізних отворів 22 в тілі рухомого диску 10 дає змогу додатково розділити масу полімеру на значну кількість струминних потоків, які зливаються з потоками полімеру каналів 15, що також сприяє змішуванню полімеру цього основного потоку. За допомогою наскрізних отворів 22, з'єднаних з западинами 14 нерухомого диску 8, інтенсифікується процес змішування у другому основному потоці. Якщо потрібно створити більш складну мережу каналів 15, технологічніше виконувати диски складеними, наприклад, будь-які складні канали 15 можна виконати на поверхнях 18, 19 частин 16,17 рухомого диску 10 у вигляді заглиблень 20, 21. При складанні вказаних частин 16, 17 і їх спряжених торцевих поверхонь 18, 19 утворюються канали 15 за допомогою заглиблень 20, 21. Розплав полімеру виходить із гідродинамічного змішувачу крізь вихідний отвір 3. Дана конструкція гідродинамічного змішувачу дозволяє інтенсифікувати процес змішування 2 35883 шляхом інтенсифікації переміщень полімеру по висоті змішувачу, за умов пульсуючих потоків та різного з механізму змішування. Перебудова потоків полімеру, їх розділення та злиття обумовлюють збільшення поверхні розділу та інтенсифікація розподілу поверхонь контакту по всьому об'єму суміші, що призводить до усереднення розподілу компонентів суміші по всьому об'єму композиції та підвищення ефективності змішування. Таким чином, в даному гідродинамічному змішувачі для полімерних матеріалів досягається підвищення ефективності змішування порівняно з відомими конструкціями змішувачів, дозволяючи підвищувати якість отриманої продукції, не змінюючи основної технологічної схеми процесу. Фіг. 1 3 35883 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 ________ 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 ___________________________________________________________ 4