RU2252816C1 - Apparatus for performing physico-chemical processes - Google Patents
Apparatus for performing physico-chemical processes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2252816C1 RU2252816C1 RU2004106238/15A RU2004106238A RU2252816C1 RU 2252816 C1 RU2252816 C1 RU 2252816C1 RU 2004106238/15 A RU2004106238/15 A RU 2004106238/15A RU 2004106238 A RU2004106238 A RU 2004106238A RU 2252816 C1 RU2252816 C1 RU 2252816C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- housing
- axis
- rotation
- drive
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химическому машиностроению, а точнее к аппаратам для проведения физико-химических процессов с участием веществ, находящихся в различных фазовых состояниях, и может быть использовано в химической технологии.The invention relates to chemical engineering, and more specifically to apparatus for carrying out physico-chemical processes involving substances in different phase states, and can be used in chemical technology.
Известен смеситель порошкообразных материалов с жидкими добавками, содержащий цилиндрический корпус с расположенным в нем диском-распылителем, снабженный патрубками подвода жидких и сыпучих компонентов и включающий вспомогательные узлы для сбора и удаления готовой смеси. [1]A known mixer of powdered materials with liquid additives, containing a cylindrical body with a spray disk located in it, equipped with nozzles for supplying liquid and bulk components and including auxiliary units for collecting and removing the finished mixture. [1]
Недостатком указанного смесителя является низкое качество смешения компонентов и, как следствие, - низкое качество готового продукта, особенно при проведении химических процессов.The disadvantage of this mixer is the low quality of mixing the components and, as a consequence, the low quality of the finished product, especially during chemical processes.
Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому техническому результату является смеситель порошкообразных материалов, содержащий корпус с размещенным в нем на вертикальном валу параболическим в сечении ротором, на основании которого установлен вершиной вверх эллиптический параболоид. [2]The closest in its technical essence and the achieved technical result is a powder material mixer containing a housing with a rotor parabolic in cross section placed on it on a vertical shaft, on the basis of which an elliptical paraboloid is mounted with its top pointing upward. [2]
Недостатком указанного смесителя является наличие застойных зон и, как следствие, низкое качество смешения компонентов и качество готового продукта.The disadvantage of this mixer is the presence of stagnant zones and, as a consequence, the low quality of mixing of the components and the quality of the finished product.
Техническим результатом заявляемого аппарата является повышение качества смешивания и обеспечение возможности проведения химических процессов за счет интенсификации перемешивания и улучшения управляемости процессом.The technical result of the claimed apparatus is to improve the quality of mixing and providing the possibility of carrying out chemical processes due to the intensification of mixing and improving process control.
Сущность изобретения заключается в том, что внутренняя поверхность ротора в сечении, проходящем через ось его вращения, выполнена в виде синусоиды, на ней выполнены спиральные бороздки, направленные от центра к периферии, и на роторе закреплена защитная крышка, снабженная центральным отверстием для подачи загружаемого материала, при этом ротор установлен с возможностью изменения угла крепления его на оси и синусоида имеет значения синуса 1/0/-1/0/1 по периодам 1/4Т, 2/4Т, 3/4Т, 4/4Т и 5/4Т соответственно, и корпус аппарата выполнен с возможностью автономного вращения вокруг вертикальной оси и снабжен приводом.The essence of the invention lies in the fact that the inner surface of the rotor in the section passing through the axis of rotation is made in the form of a sinusoid, it has spiral grooves directed from the center to the periphery, and a protective cover is fixed on the rotor, equipped with a central hole for supplying the feed material while the rotor is mounted with the possibility of changing the angle of its mounting on the axis and the sinusoid has a sine value of 1/0 / -1 / 0/1 for
Сухое или мокрое смешивание с целью получения однородной смеси представляет собой сложную технологическую задачу. В частности в аппаратах, аналогичных заявляемому, где в процессах перемешивания участвуют направленные потоки компонентов смеси, основную роль играют центробежная и гравитационная составляющие вектора перемещения потоков. Однако центробежная составляющая вектора перемещения потока имеет место лишь в роторе. Как только поток покидает ротор, центробежная составляющая исчезает в силу универсального закона физики о прямолинейном и равномерном движении, но появляется гравитационная составляющая. Поток, следовательно становится, практически неуправляемым. С другой стороны, по стенке корпуса аппарата поток перемещается только под действием гравитации, а центробежная составляющая при этом отсутствует. При смешивании же потоков компонентов на стенках корпуса (при этом как известно турбулентность минимальна и эффективность смешивания низкая) далее остается только гравитационная составляющая, т.е. смесь компонентов, какая она ни есть по качеству, стекает (или “сползает”) по стенке до конического или сферического дна. Смесь низкого качества пытаются улучшить установкой скребков, мешалок и т.д. Естественно такие технические решения усложняют конструкцию и никак не позволяют получить качественный целевой продукт.Dry or wet mixing in order to obtain a homogeneous mixture is a complex technological task. In particular, in apparatuses similar to the claimed one, where directed flows of mixture components are involved in the mixing processes, the main role is played by the centrifugal and gravitational components of the flow vector. However, the centrifugal component of the flow displacement vector takes place only in the rotor. As soon as the rotor leaves the flow, the centrifugal component disappears due to the universal law of physics on rectilinear and uniform motion, but the gravitational component appears. The flow, therefore, becomes virtually uncontrollable. On the other hand, the flow moves along the wall of the casing of the apparatus only under the influence of gravity, while the centrifugal component is absent. When mixing the flows of components on the walls of the casing (while turbulence is known to be minimal and the mixing efficiency is low), only the gravitational component remains, i.e. a mixture of components, whatever its quality, drains (or “slides”) along the wall to a conical or spherical bottom. They are trying to improve the poor quality mixture by installing scrapers, mixers, etc. Naturally, such technical solutions complicate the design and do not make it possible to obtain a high-quality target product.
Задача, следовательно, заключается в том, чтобы эффективно воздействовать на потоки компонентов и контролировать процесс смешивания на всем пути первых от подачи в аппарат и до выгрузки целевого продукта.The task, therefore, is to effectively act on the component flows and to control the mixing process along the entire path of the first from feeding into the apparatus and to unloading the target product.
По мнению авторов указанная задача решается выполнением основных узлов заявляемого аппарата такой конструктивной особенности, как это изложено выше, а именно: синусоидальная форма сечения ротора, наличие спиральных бороздок на внутренней поверхности ротора, возможность измерения угла крепления ротора на оси и обеспечение возможности вращения корпуса аппарата путем снабжения его самостоятельным приводом.According to the authors, this problem is solved by the implementation of the main components of the claimed apparatus of such design features as described above, namely: the sinusoidal shape of the rotor section, the presence of spiral grooves on the inner surface of the rotor, the ability to measure the angle of attachment of the rotor on the axis and the possibility of rotation of the apparatus body by supplying it with an independent drive.
Более того, заявляемый аппарат в том виде как он представлен в настоящем описании приобретает новое, неожиданное качество - в нем можно проводить управляемые химические реакции по типу фазового состава компонентов “Т+Ж”, “Ж+Ж” и даже “Т+Ж+Г”, где Т - твердая фаза, Ж - жидкая и Г - газообразная.Moreover, the claimed apparatus as it is presented in this description acquires a new, unexpected quality - it is possible to carry out controlled chemical reactions in it by the type of phase composition of the components “T + F”, “F + F” and even “T + F + G ”, where T is the solid phase, G is liquid and G is gaseous.
Сущность и особенности, а также принцип работы заявляемого изобретения могут более полно представлены, но не исчерпаны, пояснительными чертежами.The essence and features, as well as the principle of operation of the claimed invention can be more fully represented, but not exhausted, by explanatory drawings.
На Фиг.1 представлен заявляемый аппарат в частичном разрезе, вид сбоку.Figure 1 presents the inventive apparatus in partial section, side view.
На Фиг.2 представлен заявляемый аппарат с измененным углом крепления ротора, частичный разрез, вид сбоку.Figure 2 presents the inventive apparatus with a modified angle of attachment of the rotor, a partial section, side view.
На Фиг.3 представлен ротор с выполненными на нем спиральными бороздками, вид сверху.Figure 3 presents the rotor with spiral grooves made on it, a top view.
На Фиг.4 представлена схема расположения и вращения ротора в корпусе при измененном угле крепления первого, вид сверху.Figure 4 presents a diagram of the location and rotation of the rotor in the housing with a changed mounting angle of the first, top view.
Аппарат для проведения физико-химических процессов (см. Фиг.1) состоит из цилиндрического корпуса 1 с коническим дном 2, оборудованным узлом 3 выгрузки целевого продукта. Цилиндрический корпус снабжен приводом 4 вращения вокруг вертикальной оси. Внутри корпуса расположен ротор 5 в виде чаши, внутренняя поверхность 6 которой в сечении, проходящем через ось вращения ротора, выполнена в виде синусоиды. На внутренней поверхности ротора (см. Фиг.3) выполнены спиральные бороздки 7. Сверху над ротором на шпильках 8 закреплен сферический экран 9, на полюсе которого выполнено отверстие 10 для подачи твердого или жидкого компонента. Ротор жестко закреплен в корпусе на оси 11, соединенной с приводом 12, находящимся снаружи корпуса 1. К корпусу 1 и ротору 5 подведены патрубки 13, 14 и 15 для подвода компонентов смеси или компонентов для проведения химической реакции.The apparatus for carrying out physico-chemical processes (see Figure 1) consists of a
Следует отметить, что второстепенные узлы и приспособления (для подвода и/или отвода газа, жидкости и т.п., контрольные приборы, крепления аппарата и т.п., не являющиеся функционально значащими или не входящими в конструкцию) на представленных пояснительных чертежах отсутствуют как не оказывающие влияния на понимание сущности изобретения.It should be noted that minor assemblies and devices (for supplying and / or discharging gas, liquids, etc., control devices, apparatus mounts, etc., which are not functionally significant or are not included in the design) are absent in the presented explanatory drawings as not affecting the understanding of the invention.
Работает аппарат следующим образом.The device operates as follows.
Приводят во вращение ротор 5 и через патрубки 13, 14 и 15 подают на ротор и на внутреннюю стенку корпуса 1 необходимые жидкие и твердые или жидкие компоненты. При необходимости также приводят во вращение корпус 1 при помощи привода 4. Одна из компонент под действием гравитации стекает по стенке корпуса, а вторая (или другие) поступает в чашу ротора 5 и под действием центробежных сил перемещается преимущественно по бороздкам 7 и распыляется или разбрызгивается в горизонтальной плоскости и направленно попадает на стенку корпуса 1, где смешивается с компонентом, стекающим по стенке и далее по стенке стекает уже смесь всех компонентов. Однако при вращении корпуса 1 стекающая по стенке смесь дополнительно перемешивается за счет перемещения потока под углом к вертикали. На развертке поверхности цилиндра направление движения потока смеси выглядит как прямая линия, угол отклонения которой от вертикали зависит от скорости вращения корпуса. При изменении угла крепления ротора 5 на оси 11 (см. Фиг.2) возникают новые условия формирования потоков компонентов, поскольку образование первичной смеси происходит не по линии, опоясывающей внутреннюю стенку корпуса 1 по диаметру, а по поясу, ширина которого зависит от угла наклона (α) ротора 5 к вертикальной оси 11. При изменении угла крепления ротора 5 на оси 11 траектория вращения и соответственно перемещение ротора внутри корпуса представлены на Фиг.4. В рассматриваемом случае поток компоненты разбрызгиваемой или распыляемой ротором смешивается с компонентой, совершающей сложное движение по стенке корпуса. Разумеется, для специалиста очевидно, что регулирование скоростей вращения ротора и корпуса, скорости и количества подачи компонентов и изменение угла крепления ротора на оси приводит к появлению новых качеств у описываемого аппарата.The
Как видно из описания, представленных чертежей и изложенного принципа работы, заявляемое изобретение позволяет повысить качество смешивания и обеспечивает возможность проведения химических процессов за счет интенсификации перемешивания и улучшения управляемости процессом.As can be seen from the description, the presented drawings and the stated principle of operation, the claimed invention improves the quality of mixing and provides the ability to conduct chemical processes due to the intensification of mixing and improve process control.
Источники информацииSources of information
1. Патент RU 2159147, М. кл. 7 В 01 F 7/26, опубл. 20.11.2000 года.1. Patent RU 2159147, M. cl. 7 V 01
2. Патент RU 2121870, М. кл. 6 В 01 F 7/28, опубл. 20.11.1998 года - прототип.2. Patent RU 2121870, M. cl. 6 V 01
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004106238/15A RU2252816C1 (en) | 2004-03-04 | 2004-03-04 | Apparatus for performing physico-chemical processes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004106238/15A RU2252816C1 (en) | 2004-03-04 | 2004-03-04 | Apparatus for performing physico-chemical processes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2252816C1 true RU2252816C1 (en) | 2005-05-27 |
Family
ID=35824458
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004106238/15A RU2252816C1 (en) | 2004-03-04 | 2004-03-04 | Apparatus for performing physico-chemical processes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2252816C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2460577C1 (en) * | 2010-12-30 | 2012-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" | Loose material mixer |
-
2004
- 2004-03-04 RU RU2004106238/15A patent/RU2252816C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2460577C1 (en) * | 2010-12-30 | 2012-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" | Loose material mixer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20180119568A (en) | Mixers, systems for applying building materials and methods for producing buildings from building materials | |
JP2007529298A (en) | Non blade mixer | |
JP2007054729A (en) | Rotary blade-type stirring device and rotary blade-type stirring method | |
JP2007061693A (en) | Stirrer for paint container | |
RU2252816C1 (en) | Apparatus for performing physico-chemical processes | |
WO1997025133A1 (en) | Mixing apparatus for mixing black liquor with flue gas ash | |
US4002323A (en) | Arrangement for mixing and treating powdered and granular material | |
CN210332342U (en) | Three-spiral conical mixer | |
CN205613337U (en) | Water purifying solution generator | |
RU2313383C1 (en) | Device used for commixing of the liquid and powdery materials | |
KR20120025305A (en) | Particle coating apparatus | |
RU2686944C1 (en) | Centrifugal mixer for loose materials | |
JPS5836607A (en) | Whirl stream apparatus for continuously producing precipitate | |
CN105797627A (en) | Water purifying solution generator | |
CN107921388A (en) | Equipment | |
RU2460577C1 (en) | Loose material mixer | |
US2663553A (en) | Dissolving apparatus | |
JPH0975703A (en) | Rotary blade type agitating granulator | |
RU2263533C1 (en) | Centrifugal mixer | |
JPS63294932A (en) | Slurry storage vessel | |
RU2166359C2 (en) | Suspension mixing apparatus | |
RU2335716C1 (en) | Plant for solution drying in pseudo-liquid layer | |
JPH11170243A (en) | Grout mixer | |
EP0363377B1 (en) | Method and apparatus for the manufacturing of coated mouldings, in particular of capsules containing pharmaceutical materials and are meant to be used as medecine | |
RU2523576C1 (en) | Centrifugal mixer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20061221 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080305 |