Лопатева мішалка

Реферат: Лопатева мішалка містить циліндричний корпус, встановлений на підставку, в якому на пустотілий вал квадратного перерізу, з'єднаний в верхній частині через спеціальну муфту з електродвигуном, насаджений механізм коливання. В кришці корпусу встановлено трубопровід для підведення води, на дні встановлено трубопровід з краном для відведення готової суміші, в бокову частину вмонтовано горловину для засипання твердої фракції. Механізм коливання виконаний у формі плаваючих лопатей і поплавка. Поплавок жорстко прикріплений до вала квадратного перерізу, більшого, ніж вал, що з'єднаний з двигуном, до якого, в свою чергу, кріпляться плаваючі лопаті мішалки, насаджені на привідний вал. UA 68310 U (54) ЛОПАТЕВА МІШАЛКА UA 68310 U UA 68310 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв для перемішування, емульгування та диспергування в рідкому середовищі в гідродинамічному кавітаційному полі з метою підвищення ефективності технологічних процесів і підвищення якості кінцевого продукту. Пристрій може бути використаний в харчовій, хімічній, нафтохімічній, машинобудівній промисловості в сільському господарстві, виробництві паливо-мастильних матеріалів та ін. Механічне перемішування рідин проводять [1]: швидкохідними та тихохідними лопатевими, пропелерними, турбінними, дисковими, якірними та рамними мішалками відкритого чи закритого типу, а також спеціальними мішалками (пневматичні мішалки) [2]. Основним недоліком всіх цих типів мішалок, крім спеціальних, є недостатня ефективність перемішування, що обумовлено рядом їх технічних недоліків, усунення яких дало б можливість значно інтенсифікувати процес перемішування, ці недоліки відсутні в спеціальних мішалках, але вони мають високу вартість. Найбільш близьким до корисної моделі відомим технічним рішенням за принципом роботи є мішалка [3], що містить циліндричний корпус з патрубками для подачі води, суспензій та твердих часток, а також перемішуючий активуючий робочий орган мішалки, виконаний у вигляді лопатей, і електродвигун для його приводу, також мішалка містить коливальний пристрій, що встановлюється між електродвигуном та валом, на який посаджений лопатевий змішувач, який має кавітуючі лопаті, тонкі спереду та товстіші в задній частині для створення ефекту кавітації рідини. Недоліком прототипу є значна матеріалоємність, складність конструкції, збільшена витрата електроенергії, необхідна для проведення процесу змішування, що зумовлено використанням додаткового коливального механізму. В основу корисної моделі поставлена задача модернізації мішалки, спрощення її конструкції, зменшення енерговитрат на проведення процесу змішування за рахунок використання незалежного активуючого робочого органа, прикріпленого до лопатей мішалки через пустотілий вал квадратного перерізу, який не потребуватиме додаткового коливального механізму. Поставлена задача вирішується тим, що мішалка, яка містить циліндричний корпус, встановлений на підставку, в якому на пустотілий вал квадратного перерізу, з'єднаний в верхній частині через спеціальну муфту з електродвигуном, насаджений плаваючий коливальний механізм, в кришці корпусу встановлено трубопровід для підведення води, на дні встановлено трубопровід з краном для відведення готової суміші, в бокову частину вмонтовано горловину для засипання твердої фракції, а плаваючий коливальний механізм виконаний у формі плаваючих лопатей і поплавка, поплавок жорстко прикріплений до вала квадратного перерізу, більшого, ніж вал, що з'єднаний з двигуном, до якого, в свою чергу, кріпляться плаваючі лопаті мішалки, посаджені на привідний вал, що в верхній частині кріпиться через муфту до електродвигуна. Внаслідок використання плаваючих лопатей відпадає необхідність використання додаткового коливального механізму, зменшується матеріаломісткість, спрощується конструкція, зменшуються енерговитрати. Приклад виконання лопатевої мішалки показаний на кресленні: фіг. 1 - загальний вигляд мішалки, А-А принцип приводу лопатей. Запропонована мішалка містить циліндричний корпус 1, кришку корпусу 2, в яку вмонтовано заливний трубопровід 3 для підведення води чи іншої рідини, та до якої кріпиться електродвигун 4, мішалка встановлена на ніжки 5, в бік корпусу 1 вмонтовано горловину 6 для подачі твердої фракції. Також в корпус 1 встановлено привідний вал 7 квадратного перерізу, що в верхній частині кріпиться через муфту 8 до електродвигуна, а в нижній частині має опорний виступ 9 для запобіганню спаданню лопатей з вала, на привідний вал 7 надіто напрямний вал 10, до якого в нижній частині кріпляться плаваючі лопаті 11, а в верхній - поплавок 12, в найнижчій точці корпусу ємкості встановлено трубопровід 13 з краном 14 для відведення готової суміші. Лопатева мішалка працює наступним чином. Рідина через заливний трубопровід 3 заливається всередину мішалки, лопаті 10 в цей час знаходяться в нижній точці Б привідного вала, опираючись на опорний виступ 9, з збільшенням рівня води всередині вона починає покривати лопаті 11. Коли рівень рідини підніметься до рівня поплавка 12, вода почне його піднімати, так як він виконаний з матеріалу, що має властивість плавати на поверхні різних рідин. Разом з ним будуть підніматись лопаті 11 і напрямний вал 10, що жорстко прикріплений до поплавка 12. Піднімання відбувається по привідному валу 7, рівень рідини в мішалці збільшують до того часу, поки лопаті 11 не піднімуться до рівня верхньої точки В, лопаті від точки Б до точки В переміщуються на відстань L. Після заповнення корпусу ємкості рідиною через горловину 6 подають тверду фракцію, після цього вмикають привідний електродвигун 4, що через муфту 8 передає обертовий момент на привідний вал 7, який 1 UA 68310 U 5 10 15 20 25 починає обертати лопаті 11. Обертання лопатей 11 створює потік рідини, спрямований знизу вверх, даний потік, вдаряючись в поплавок 12, починає виштовхувати його з рідини, потік рідини штовхає поплавок до того часу, поки сила ваги лопатей 11 напрямного вала 10 та поплавка 12 не стане більшою ніж тиск рідини на поплавок 12. Це змусить весь механізм під силою власної ваги зануритись в рідину. Занурення відбувається доти, доки сила виштовхування поплавка 12 та сила потоку рідини не перевищать силу власної ваги механізму. Цей процес повторюється доти, доки працює електродвигун, постійне занурення та спливання поплавка створює коливальний рух лопатей, що викликає появу додаткових повітряних каверн, що покращує та пришвидшує процес змішування. Таким чином, лопатева мішалка, яка містить циліндричний корпус з кришкою, заливний трубопровід, електродвигун, горловину для подачі твердої фракції, вмонтований в корпус привідний вал квадратного перерізу, що кріпиться до електродвигуна, напрямний вал, надітий на привідний вал, до якого прикріплені лопаті і поплавок, трубопровід з краном для відведення готової суміші, виконана так, що коливальний механізм виконаний в вигляді поплавка, до якого через пустотілий вал квадратного перерізу кріпляться лопаті, коливальний механізм приводиться в дію електродвигуном через привідний вал, причому коливання виникають внаслідок сил потоку рідини і сили гравітації. Завдяки цьому спрощується конструкція, підвищується її надійність в зв'язку з зменшенням кількості деталей, зменшуються енерговитрати, так як електропривід під’єднаний через привідний вал напряму до плаваючої лопатевої мішалки, покращується доступ до елементів мішалки. Джерела інформації: 1. http://www.masters.donntu.edu.ua/2009/ fizmet/varunicheva/diss/indexu.htm. 2. http://apparats.narod.ru/mesh.htm. 3. Патент України № 13942 А, МПК B01F 3/08 (2006.01), B01F 7/04 (2006.01), опублікований 25.04.1997, бюл. № 2. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Лопатева мішалка, що містить циліндричний корпус, встановлений на підставку, в якому на пустотілий вал квадратного перерізу, з'єднаний в верхній частині через спеціальну муфту з електродвигуном, насаджений механізм коливання, в кришці корпусу встановлено трубопровід для підведення води, на дні встановлено трубопровід з краном для відведення готової суміші, в бокову частину вмонтовано горловину для засипання твердої фракції, яка відрізняється тим, що механізм коливання виконаний у формі плаваючих лопатей і поплавка, поплавок жорстко прикріплений до вала квадратного перерізу, більшого, ніж вал, що з'єднаний з двигуном, до якого, в свою чергу, кріпляться плаваючі лопаті мішалки, насаджені на привідний вал, що в верхній частині кріпиться через муфту до електродвигуна. 2 UA 68310 U 3 UA 68310 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4