Гідродинамічний змішувач

МПК 6 В 29 В 7 / 38 Гідродинамічний змішувач Винахід належить до переробки полімерів І може бути використаний для безперервного змішування полімерних композицій в ЛІНІЯХ для одержання гфарбування,грануляції та переробки полімерних матеріалів . Відомий змішувач для полімерних матеріалів,який містить корпус з порожниною,в якій установлений вал,а на внутрішній поверхні корпусу закріплені чашоподібні змішувальні елементи з наскрізним отворами , стінки яких у поперечному перерізі розташовані похило,в зазорах між якими розташовані чашоподібні змішувальні елементи з наскрізними ©творами?,стінки яких у поперечному перерізі розташовані похила , І які установлені на валу,до того ж змішувач споряджений ребрами : та профільними вкладишами, І змішувальні елементи, ребра та профільні вкладиші установлені рухом© відносно корпусу І валу І з'єднані з джерелом силової дП / a^c.CPCF £ 1500483,кл. В 29 Б 7 / 38,1987 /• Недоліком ВІД@М©І конструкції є недостатнь© ефективна зміщування через те,що в ній є відсутньою зм©га попереднього перерозподілу маси полімерної рідини у поперечному перерізі І п © довжині змішувачу^ f також відсутня змога зміни ціх напрямів.течії . Найбільш близьким за технічною суттю до винаходу є змішувач,який містить корпус з вхідним отвором І порожниною,в якії установлений вал,а по внутрішній поверхні корпусу закріплені змішувальні елементи з наскрізними отворами та прорізами,в зазаефах між якими розташовані змішувальні елементи з наскрізними отворами та прорізами,установлені на валу,до того ж у порожнині установлений на ВІСІ ІЗ ЗМОГОЮ поворотів відносно корпусу І валу щонайменше один рухомий змішувальний елемент з нахиленими у поперечному перерізі ЗОВНІШНІМИ боковими поверхнями його тіла / а.с. Л І729766,кл,В 29 В 7 / 38,1992 /. Недоліком цієї конструкції є недостатньо ефективне змішування полімерів черех відсутність змоги створення переважних напрямів ~ 2 течії рідини у поперечному перерізі І по довжині змішувачу І зміна ціх напрямів.Рухомий змішувальний елемент,який використовується для регулювання потоку рідини , має нераціонально велику площу поверхні , яка створює великий гідродинамічний опір при його коливальних пере міщеннях І викликає невиправдано велику потужність приводу внаслідої великого моменту його поворотів.Форма та розміщення рухомого змішу вального елементу не дозволяс ефективно впливати на перерозподіл полімерної рідини як в поперечному перерізі,так І по довжині змішу вачу. У ньому відсутній конструктивний елемент,який би ефективно здійснював розділення потоку рідани.,6© на тому МІСЦІ,де він повинен бути розташований,в силу конструктивних особливостей даного змішувачу розташований отвір,через який проходить вал.Рухомий змішувальний елемент не може створювати переважний напрям течії значних мас полімерної рідини,він тільки дроселює потік на переферІІ змішувачу , Б основу винаходу доставлена задача вдосконалення змішувачу,в . якому впровадження рухомих змішувальних елементів раціональної ф©рмі та розмірів,спосіб їх встановлення та ос©бливостІ взаємного розташу вання забезпечують Інтенсифікацію переміщення П@Т@КІВ полімери©! рідини по висоті І довжині змішувачу,розділення та злиття поперечник та осьових струмінних пвтоків^лульсацію потоків,що дозволяв поліпши ти якість отриманого полімерног© матеріалу,не змінюючи основної технологічної схеми процесу . , Поставлена задача виріїщгвться тим,що в конструкції гідродинаміч ного змішувачу,який містить корпус з вхідним отвором І порожниною , в якій установлений вал,а по внутрішній поверхні корпусу закріплені змішувальні елементи з наскрізними отворами , та прорізами,в зазорах між якими, розташовані змішувальні елементи з наскрізними ©творами та прорізами,установлені на валу,д © того ж у порожнині установлений на ВІСІ Із змогою поворотів відносно корпусу І валу щонайменше один рухомий змішувальний елемент з нахиленими , у поперечному перерізі ЗОВНІШНІМИ боковими поверхнями його тіла,згідно до винаходу новим - З€ те, що рухомий зміщувальний елемент споряджений наконехтиком , який одним кінцем з'єднаний з ним, а другий кінець наконечника викона но звуженим у напрямі вхідного отвору. Наконечник рухомого змішувального елементу може бути виконано у поперечному перерізі клиноподібної форми» Площа зрвнішнцот поверхні рухомого змішувального елементу менша за площу зовнішньої поверхні кожного із змішувальних елементів, закріплених на внутрішній поверхні корпусу та установлених на валу. Запропонована конструкція гідродинамічного змішувача дозволяє забе зпечити інтенсифікацію процесу змішування шляхом створення ріношвидкісних та прискорено-сповільнених пульсуючих потоків, як у попереч ному перерізі, так і по довжині змішува ча, здійснити перерозподіл, розділення та злиття полімеру за умов струмінних потоків. І . Де приводить до збільшення поверхні розділення полімеру та інтенсифікації розподілу поверхонь його контакту і внаслідок цього до усереднення розподілу компонентів суміші по всьому общему композиції та підвищенню ефективності змішування. Таким чином , у запропонованому гідродинамічному змішувачі досяга ється підвищення ефективності змішування у порівнянні' з відомими конструкціями змішувачів, яке дозволяє підвищити якість одержаної продукції , не змінюючи основної технологічної схеми процесу. Суть винаходу поянюеться кресленням^^оббражений поздовжній переріз змішувача. Гідродинамічний змішувач містить корпус 1 з вхідним отвором 2 і порожниною 3, в якій установлено вал 4. На внутрішній поверхні 5 корцусу 1 закріплені змішувальні елементи б, 7 з наскрізними отворами 8 та прорізами 9. В зазорах 10 між ними розташовано змішуваль -. A — ний елемент II з наскрізними отворами: 8 та прорізами. 9 установлений на валу 4.Б порожнині 3 установлені на вісях IS,ІЗ І 14 Із змогою поворотів за допомогою приводів / не показані / відносно корпусу І І валу 4 рухомі змішувальні елементи 15,16 І 17 з нахиленими: у поперечному перерізі ЗОВНІШНІМИ боковими поверхнями 18 їх тіл. Рухомі змішувальні елементи 15,16,17 споряджені наконечниками 19,одним кінцем 20 з'єднаними з ними , а другий кінець 21 наконечників 19 виконаний звуженим у напрямі вхідного отвору 2. Наконечники 19 можуть бути виконані у поперечному перерізі клине подібної форми,як на кресленні . Площа зовнішньої п©верхнІ рухомих змішувальних елементів 15,16,1 менша за площу зовнішньої поверхні змішувальних елементів 6,7 І II, закріплених на внутрішній поверхні 5 корпусу І та установленого на валу 4» Рухомі змішувальні елементи If. І 17 зміщені відносно один ©дногс по довжині змішувачу І розташовані з різних боків валу 4.1П* рухомими змішувальними елементами 16 І 17 установлений змішувальний елемент ЇЙ Гідродинамічний змішувач працює таким чином . Потік полімерної рідини з компонентами :,які потрібно зміщувати , надходить у вхідний отвір 2 корпусу І І далі у пероанину 3. І поро нині 3 потік рідини натікав на наконечник 19,який вик©наний у попе речному перерізі клиноподібної форми.Наконечник 19,з'єднаний КІНЦЄЇ 20 з рухошм змішувальним елементом 15,установленим на ВІСІ 12,має змогу поворотів разом з елементом 15.Звужений у напрямі вхідного отвору 2 кінець 21 наконечника 19 розташован на кресленні нижче вІ < симетрії змішувачу в'його нижній частині.Кінець 21 першим зустрічам потік рідини І розділяє ІІ.ОбтІкая наконечник 19 І далі ЗОВНІШНІ бокові поверхні 18 рухомого змішувального елементу 15 більша части потоку рідашї спрямовується до верхньої частини змішувачу для ство рення переважного напряму течії.Збільшується швидкість течії рідю у верхній частині змішувачу І зменьшуеться тиск у потоці,Інтенсифі кується процес утворення осьових струмінних потоків наскрізними от ворами 8 та прорізами 9 змішувального елементу 7,В нижній частині змішувачу швидкість руху рідини І утворення струміннжх потоків менша . За змішувальним елементом 7 утворюється градієнт тиску у поперечному перерізі змішувачу І розвиваються вторинні течії.З'являються попареч ні струмінні потоки,які зливаються з осьовими струмінними потоками . Це позитивно впливає на змішування . Інтенсивність зміни швидкості руху рідини можна регулювати за допомогою поворотів рухомого змішувального елементу 15 з наконечником 19.Можна відхиляти петік як у верхню,так І нижню частину змішува * чу.Яшцо рухомий змішувальний елемент 15 з наконечником 19 буде безперервно здійснювати п@в©рети або к©ливатись,то м©жна створити пуль сації потоку,щ© також поліпшує зміщування . Робота рух©мих змішувальних елементів 16 І 17,які п©вертаються на вісях ІЗ І 14 І зустрічають потік рідини накэяечниками 19 принципово не відрізняється від роботи рухомаг © змішувальнвг© елементу 15.Тільки в©ни відхиляють потік рідини у різні боки І стверюють разом Із рухомим змішувальним елементом 15 зигзагоподібний потік по довжині змішувачу#щ© забезпечує збільшення КІЛЬКОСТІ кентактів. об'ємів полімеру» Завдяки тому,щ© наконечник 19 виконаний у поперечному перерізі клиноподібної форми І рухомі змішувальні елементи 15,16,17 мають нахилені у поперечному перерізі ЗОВНІШНІ бокові поверхні 18 їх тіл , задими створюються зони зменшеного тиску,що також посилює бажані вторинні течії. Тому,що площа зовнішньої поверхні рухомих змішувальних елементів 15,16,17 менша за площу зовнішньої поверхні кожного Із змішувальних елементів 6,7 І II.витрати потужності зменыпуються у порівнянні з випадком,в якому регулювання потоку здійснюється за допомогою '*' змішувальних єлементїв,наприклад ,6,7 або II,що має місце у прототипі •• 6 * Позитивно впливає на процес зміщування обертання змішувальщг© елементу II на валу 4 в зазорі 10,що значно підсилює переніс маси у коловому та радіальному напрямах . Суміш полімерного матеріалу виходить Із змішувача крізь наскрізні отвори 8 та прорізи 9 нерухомого змішувального елементу 6.закріплено* го на внутрішній поверхні 5 корпусу І. Запропонована конструкція гідродинамічного змішувачу дозволяс поліпшити процес змішування шляхой створення по висоті І довжині ЗМІЇ* шувачу переважних напрямів течії збільшеної швида©стІ,рІзн©іпвидкІо них та прискорено-спевільнених пульсуючих патоків рідишДнтенсифІ-* кувати перємІщенн^п©лІмеру у п@р©жнинІ за умев резділення І злиття струмінвих потоків, збільшити поверхню розділу полімеру І КІЛЬКІСТЬ контактів, йоге елементарних об'ємів,щ © забезпечує усереднення розподілу компонентів суміші п& всь©му ©б*ему К©МП©ЗІЦІІ та рідващення ефективн@стІ змішування * ^ Таким чжн©м у запр©пон©ван©му гІдр©динамІчн@му змішувачі дося гається підвищення ефективності змішування п@р!внянф з ВІДОМИМИ конструкціями змішувачів І п©ліпшення якості првдукцІІ без зміни ©сновнеї технологічної схеми процесу. * «' - ( Гідродинамічний змішувач 6 1ft Фіг. Автори: Д.Д. Рябінін В.І. Сівецький AM. Мотін О.Д. Рябініна