Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU220675U1 - Industrial vertical mixer for the production of emulsion explosive compositions - Google Patents

Industrial vertical mixer for the production of emulsion explosive compositions Download PDF

Info

Publication number
RU220675U1
RU220675U1 RU2023110470U RU2023110470U RU220675U1 RU 220675 U1 RU220675 U1 RU 220675U1 RU 2023110470 U RU2023110470 U RU 2023110470U RU 2023110470 U RU2023110470 U RU 2023110470U RU 220675 U1 RU220675 U1 RU 220675U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
disk
shaft
blades
mixers
electric motor
Prior art date
Application number
RU2023110470U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Беития Гомес Сегура Фернандо
Виванко Гонсалес Ракель
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Максам Русия"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Максам Русия" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Максам Русия"
Application granted granted Critical
Publication of RU220675U1 publication Critical patent/RU220675U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к перемешивающим устройствам. Вертикальный миксер для изготовления ЭВВ, содержащий основание в виде опорной платформы дисковой формы, расположенной над опорной поверхностью на стойках, между которыми размещена емкость. На основании закреплен электродвигатель с направлением вала вниз. С этим валом связан вертикально ориентированный вал, на котором на расстоянии друг от друга по длине вала закреплены дисковые мешалки, каждая из которых на периферийном контуре оснащена по окружности диска прямоугольной формы лопатками, ориентированными поперечно диска. Одни из лопаток направлены вверх от диска вдоль вала, а лопатки, расположенные между направленными вверх лопатками, направлены вниз от диска вдоль вала. Каждый диск выполнен на периферии с зубьями, повторяющими форму храпового зубчатого колеса с несимметричными зубьями нормального исполнения, а на каждом диске лопатки, направленные вверх и вниз от диска, прикреплены к торцевым стенкам каждого зуба и расположены вертикально ориентированными. Диск с лопатками, расположенный на свободном конце вала с дисковыми мешалками, выполнен диаметром, меньшим диаметра других дисков с лопастями. Электродвигатель закреплен на отдельной платформе, которая соединена с вертикально ориентированной обечайкой, закрепленной на опорной платформе дисковой формы. В этой обечайке размещен вал вращения электродвигателя и выведенный внутрь обечайки конец вала с дисковыми мешалками. Другой конец вала с дисковыми мешалками расположен на высоте над опорной поверхностью, большей высоты емкости. Вал электродвигателя и вал с дисковыми мешалками соединены между собой в полости обечайки, разъединяемой вдоль продольной оси на две части втулкой, которые охватывают смежно расположенные концы валов с последующим скреплением частей втулки болтовыми соединениями. 9 ил.

Figure 00000001
The utility model relates to mixing devices. A vertical mixer for the production of explosives, containing a base in the form of a disk-shaped support platform located above the supporting surface on racks, between which a container is placed. An electric motor is mounted on the base with the shaft directed downwards. Connected to this shaft is a vertically oriented shaft, on which disk mixers are mounted at a distance from each other along the length of the shaft, each of which on the peripheral contour is equipped with rectangular-shaped blades along the circumference of the disk, oriented transversely to the disk. Some of the blades are directed upward from the disk along the shaft, and the blades located between the upwardly directed blades are directed downward from the disk along the shaft. Each disk is made on the periphery with teeth repeating the shape of a ratchet gear with asymmetrical teeth of normal design, and on each disk the blades directed up and down from the disk are attached to the end walls of each tooth and are located vertically oriented. The disk with blades, located at the free end of the shaft with disk mixers, is made with a diameter smaller than the diameter of other disks with blades. The electric motor is mounted on a separate platform, which is connected to a vertically oriented shell mounted on a disk-shaped support platform. This shell houses the rotation shaft of the electric motor and the end of the shaft with disk mixers brought inside the shell. The other end of the shaft with disk mixers is located at a height above the supporting surface, greater than the height of the container. The electric motor shaft and the shaft with disk mixers are connected to each other in the cavity of the shell, which is separated along the longitudinal axis into two parts by a bushing, which covers the adjacent ends of the shafts, followed by fastening the parts of the bushing with bolted connections. 9 ill.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к перемешивающим устройствам и может быть применена в горно-перерабатывающей отрасли промышленности для перемешивания компонентов эмульсионных взрывчатых веществ (ЭВВ) с целью создания гомогенной химически активной среды.The utility model relates to mixing devices and can be used in the mining and processing industry for mixing the components of emulsion explosives (EME) in order to create a homogeneous chemically active environment.

Эмульсия - это система из двух жидких фаз, где в одной жидкости во взвешенном состоянии мельчайшие капельки другой жидкости. Система, в которой одно вещество распределено в виде мелких частиц в другом веществе называется дисперсной системой, а распределенное вещество - дисперсной фазой системы, окружающее вещество - дисперсной средой. Эмульсии относят к грубодисперсным системам, так как дисперсная фаза эмульсии состоит из сравнительно больших частиц. Эмульсии на основе аммиачной селитры, как окислителя, и машинных масел, как горючего, широко используются при приготовлении ЭВВ.An emulsion is a system of two liquid phases, where in one liquid there are tiny droplets of another liquid suspended. A system in which one substance is distributed in the form of small particles in another substance is called a dispersed system, and the distributed substance is the dispersed phase of the system, and the surrounding substance is a dispersed medium. Emulsions are classified as coarse systems, since the dispersed phase of the emulsion consists of relatively large particles. Emulsions based on ammonium nitrate as an oxidizing agent and machine oils as a fuel are widely used in the preparation of explosives.

В общем виде состав ЭВВ выглядит таким образом (компоненты расположены по уменьшению концентрации содержания): окислительная фаза (неорганические соли, вода, горючая фаза (твердые и жидкие виды топлива), эмульгаторы и аэрирующие и модифицирующие добавки.In general, the composition of emulsifiers looks like this (the components are arranged in order of decreasing concentration): oxidizing phase (inorganic salts, water, combustible phase (solid and liquid fuels), emulsifiers and aerating and modifying additives.

Для всех типов ЭВВ характерно однородное распределение компонентов по массе вещества и заметно большая площадь контакта окислителя и горючего. Их особенность состоит в том, что в ЭВВ жидкое горючее (жидкое топливо - ДТ) покрывает тонкой пленкой капли насыщенного раствора аммиачной селитры (АС) (иногда смешанных растворов АС и натриевой селитры), образуя так называемую обратную эмульсию «вода в масле». Процесс эмульгирования осуществляется в смесителях с быстро вращающейся мешалкой в присутствии эмульгаторов.All types of explosives are characterized by a uniform distribution of components over the mass of the substance and a noticeably large contact area between the oxidizer and the fuel. Their peculiarity is that in emulsion explosives, liquid fuel (liquid fuel - diesel fuel) covers drops of a saturated solution of ammonium nitrate (AM) (sometimes mixed solutions of AM and sodium nitrate) with a thin film, forming a so-called “water in oil” reverse emulsion. The emulsification process is carried out in mixers with a rapidly rotating stirrer in the presence of emulsifiers.

Между водной и масляной фазами образуется большая поверхность раздела фаз. Внутри находится насыщенный и стабилизированный границей поверхности раздела фаз высококонцентрированный раствор аммиачной селитры, а окружающие его оболочки в местах соприкосновения капелек состоят из топлива с очень большой теплотой сгорания.A large interfacial surface is formed between the water and oil phases. Inside there is a highly concentrated ammonium nitrate solution saturated and stabilized by the interface, and the surrounding shells at the points of contact of the droplets consist of fuel with a very high calorific value.

Основой всех составов является матричная эмульсия, образующаяся путем смешения в специальных аппаратах раствора окислителя и горючей жидкой фазы, где внешнюю фазу образуют различные нефтепродукты.The basis of all compositions is a matrix emulsion, formed by mixing in special apparatus a solution of an oxidizer and a flammable liquid phase, where the external phase is formed by various petroleum products.

Технология эмульсионных взрывчатых веществ имеет принципиальное отличие от технологии получения порошкообразных, гранулированных ВВ. Если в их производстве лежат физико-химические процессы (измельчение, сушка, смешивание компонентов, укупорка), то производство ЭВВ, состоящих из высококонцентрированного водного раствора, АС и жидкого ДТ или индустриального масла), базируется на гидромеханических процессах. Раствор АС, нагретый до 60-90°С, диспергируется в нефтепродукте за счет интенсивного перемешивания. В образовавшуюся смесь для стабилизации добавляют эмульгатор, и масса приобретает свойства устойчивой эмульсии, в которой каждая капля (глобула) раствора АС покрыта тонкой пленкой нефтепродукта (эмульсия «вода в масле»).The technology of emulsion explosives is fundamentally different from the technology for producing powdery, granular explosives. If their production involves physical and chemical processes (crushing, drying, mixing components, capping), then the production of explosives, consisting of a highly concentrated aqueous solution, AS and liquid diesel fuel or industrial oil), is based on hydromechanical processes. The AC solution, heated to 60-90°C, is dispersed in the oil product due to intensive mixing. An emulsifier is added to the resulting mixture for stabilization, and the mass acquires the properties of a stable emulsion, in which each drop (globule) of the AC solution is covered with a thin film of petroleum product (water-in-oil emulsion).

Так, известен вертикальный миксер для изготовления эмульсионных взрывчатых составов, содержащий основание, на котором закреплен электродвигатель с направлением вала вниз, связанный с валом электродвигателя вертикально ориентированный вал, на котором на расстоянии друг от друга по длине вала закреплены дисковые мешалки, каждая из которых на периферийном контуре оснащена по окружности диска прямоугольной формы лопатками, ориентированными поперечно диска, при этом одни из лопаток направлены верх от диска вдоль вала, а лопатки, расположенные между направленными верх лопатками, направлены вниз от диска вдоль вала - шахматное расположение по периметру диска (CN 217663023, B01F 27/1152, B01F 27/171, B01F 27/172, опубл. 28.10.2022 г.).Thus, a vertical mixer for the production of emulsion explosive compositions is known, containing a base on which an electric motor is mounted with the shaft directed downwards, a vertically oriented shaft connected to the electric motor shaft, on which disk mixers are fixed at a distance from each other along the length of the shaft, each of which is on a peripheral contour is equipped around the circumference of a rectangular disk with blades oriented transversely to the disk, with one of the blades directed upward from the disk along the shaft, and the blades located between the blades directed upward are directed downward from the disk along the shaft - a staggered arrangement along the perimeter of the disk (CN 217663023, B01F 27/1152, B01F 27/171, B01F 27/172, published 10/28/2022).

Это решение принято в качестве прототипа.This solution was adopted as a prototype.

В известном миксере лопатки на каждом диске прикреплены тангенциально (радиус диска перпендикулярен поверхности каждой лопатки) и слегка наклонены к центру диска. По сути, эти лопатки выполняют функцию диспергатора и гомогенизатора одновременно. Но при вращении диска только часть смеси центробежным способом перемещается в сторону лопаток: частицы смеси накапливаются у стенки емкости миксера и медленно продавливаются через зазоры между лопатками одного направления. Наклона лопаток в сторону центра диска недостаточно, чтобы перемешивать смесь, эти лопатки работают как диспергаторы. В связи с этим на поле самого диска в зоне между лопатками закреплены дополнительные наклонные элементы, которые перемешивают ту часть смеси, которая расположена не у периферийной зоны, а в хоне ближе к валу вращения дисковой мешалки. Но эти дополнительные наклонные элементы не работают как диспергаторы. Это, по сути, элементы направления потока смеси от центра к периферии. Получается достаточно сложная конструкция дисковой мешалки, в которой перемешиваемая смесь постоянно контактирует с направляющими поверхностями (увеличение процесса трения смеси о металл). Для получения ЭВВ трение, как паразитное явление, недопустимо в силу того, что некоторые ингредиенты смеси ЭВВ накапливают статическое электричество. Для перемешивания ЭВВ необходимо, чтобы смесь перемешивалась, не смещаясь. Только в этом случае можно получить гидромеханический процесс устойчивой эмульсии, в которой каждая капля (глобула) раствора АС покрыта тонкой пленкой нефтепродукта.In a known mixer, the blades on each disk are attached tangentially (the radius of the disk is perpendicular to the surface of each blade) and slightly inclined towards the center of the disk. Essentially, these blades act as a dispersant and a homogenizer at the same time. But when the disk rotates, only part of the mixture moves centrifugally towards the blades: particles of the mixture accumulate at the wall of the mixer container and are slowly pressed through the gaps between the blades in the same direction. Tilt of the blades towards the center of the disk is not enough to mix the mixture; these blades act as dispersants. In this regard, on the field of the disk itself in the zone between the blades, additional inclined elements are fixed, which mix that part of the mixture that is located not at the peripheral zone, but in the hone closer to the rotation shaft of the disk mixer. But these additional inclined elements do not act as dispersants. These are, in fact, elements of the direction of the mixture flow from the center to the periphery. The result is a rather complex design of a disk mixer, in which the mixed mixture is constantly in contact with the guide surfaces (increasing the process of friction of the mixture against the metal). To obtain emulsion explosives, friction, as a parasitic phenomenon, is unacceptable due to the fact that some ingredients of the emulsion explosive mixture accumulate static electricity. To mix emulsifiers, it is necessary that the mixture is mixed without moving. Only in this case is it possible to obtain a hydromechanical process of a stable emulsion, in which each drop (globule) of the AC solution is covered with a thin film of petroleum product.

Также недостатком известного решения является то, что вал с дисковыми мешалками имеет консольное закрепление напрямую через муфту. При смешивании продуктов, состоящих из жидкой и твердой или близкой к твердой фаз, происходит диспергирование твердой фазы, при которой на лопатки воздействуют боковые усилия неодинакового вектора и разной силы нагружения. Это приводит к появлению как результирующей всех сил на лопатках боковой составляющей, действующей на вал и отклоняющей вал от вертикальной оси. Появляется биение вала, которое при высоких оборотах начинает разрушать и подшипниковый узел и муфту. А в электродвигателе смещается ротор относительно обмоток. Это существенно снижает долговечность миксера.Another disadvantage of the known solution is that the shaft with disk mixers has a cantilever mounting directly through the coupling. When mixing products consisting of liquid and solid or close to solid phases, dispersion of the solid phase occurs, during which lateral forces of unequal vectors and different loading forces act on the blades. This leads to the appearance, as a result of all the forces on the blades, of a lateral component acting on the shaft and deflecting the shaft from the vertical axis. Shaft runout appears, which at high speeds begins to destroy both the bearing assembly and the coupling. And in an electric motor, the rotor moves relative to the windings. This significantly reduces the durability of the mixer.

Полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в повышении долговечности и надежности миксера на высоких оборотах за счет исключения биения вала дисковых мешалок при перемешивании смеси ЭВВ в режиме гидромеханического процесса.The utility model is aimed at achieving a technical result consisting in increasing the durability and reliability of the mixer at high speeds by eliminating the runout of the disk mixer shaft when mixing the emulsion explosive mixture in the hydromechanical process mode.

Указанный технический результат достигается тем, что в промышленном вертикальном миксере для изготовления эмульсионных взрывчатых составов, содержащем основание, на котором закреплен электродвигатель с направлением вала вниз, связанный с валом электродвигателя вертикально ориентированный вал, на котором на расстоянии друг от друга по длине вала закреплены дисковые мешалки, каждая из которых на периферийном контуре оснащена по окружности диска прямоугольной формы лопатками, ориентированными поперечно диска, при этом одни из лопаток направлены верх от диска вдоль вала, а лопатки, расположенные между направленными верх лопатками, направлены вниз от диска вдоль вала, основание выполнено в виде опорной платформы дисковой формы и расположено над опорной поверхностью на стойках, пространство между которыми предназначено для размещения емкости стаканообразной формы, электродвигатель закреплен на отдельной платформе, которая соединена с вертикально ориентированной обечайкой, закрепленной на опорной платформе дисковой формы, для размещения вала вращения электродвигателя в полости обечайки, в которую выведен конец вала с дисковыми мешалками, другой конец вала с дисковыми мешалками расположен на высоте над опорной поверхностью, большей высоты емкости стаканообразной формы, вал электродвигателя и вал с дисковыми мешалками соединены между собой в полости обечайки, разъединяемой вдоль продольной оси на две части втулкой, которые охватывают смежно расположенные концы валов с последующим скреплением частей втулки болтовыми соединениями, каждый диск выполнен на периферии с зубьями, повторяющими форму храпового зубчатого колеса с несимметричными зубьями нормального исполнения, а на каждом диске лопатки, направленные вверх и вниз от диска, прикреплены к торцевым стенкам каждого зуба и расположены вертикально ориентированными, при этом диск с лопатками, расположенный на свободном конце вала с дисковыми мешалками, выполнен диаметром, меньшим диаметра других дисков с лопастями.The specified technical result is achieved by the fact that in an industrial vertical mixer for the production of emulsion explosive compositions, containing a base on which an electric motor is mounted with the shaft directed downward, a vertically oriented shaft connected to the electric motor shaft, on which disk mixers are mounted at a distance from each other along the length of the shaft , each of which on the peripheral contour is equipped along the circumference of the rectangular disk with blades oriented transversely to the disk, with one of the blades directed upward from the disk along the shaft, and the blades located between the blades directed upward are directed downward from the disk along the shaft, the base is made in in the form of a disk-shaped support platform and is located above the supporting surface on racks, the space between which is intended to accommodate a glass-shaped container, the electric motor is mounted on a separate platform, which is connected to a vertically oriented shell, mounted on a disk-shaped support platform, to accommodate the rotation shaft of the electric motor in the cavity shell, into which the end of the shaft with disk mixers is brought out, the other end of the shaft with disk mixers is located at a height above the supporting surface, greater than the height of the glass-shaped container, the electric motor shaft and the shaft with disk mixers are connected to each other in the cavity of the shell, which is separated along the longitudinal axis into two parts with a sleeve that cover the adjacent ends of the shafts with subsequent fastening of the parts of the sleeve with bolted connections, each disk is made on the periphery with teeth repeating the shape of a ratchet gear with asymmetrical teeth of a normal design, and on each disk blades directed up and down from the disk are attached to the end walls of each tooth and are located vertically oriented, while the disk with blades located at the free end of the shaft with disk mixers is made with a diameter smaller than the diameter of the other disks with blades.

При этом на стенке обечайки могут быть выполнены технологические окна, закрываемые съемными решетками для доступа к втулке, соединяющей концы валов и к подшипниковому узлу вала, несущего дисковые мешалки. А на стороне опорной платформы, обращенной в сторону дисковых мешалок, могут быть выполнены элементы закрепления поднимаемой до этой платформы емкости стаканообразной формы. Кроме того, на опорной платформе может быть выполнено технологическое окно, закрываемое откидной крышкой, для подачи в емкость компонентов смеси.In this case, technological windows can be made on the wall of the shell, closed with removable grilles for access to the sleeve connecting the ends of the shafts and to the bearing assembly of the shaft carrying the disk mixers. And on the side of the support platform facing the disk mixers, elements for securing a glass-shaped container raised to this platform can be made. In addition, a technological window can be made on the support platform, closed with a hinged lid, for supplying mixture components to the container.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.These features are essential and are interrelated to form a stable set of essential features sufficient to obtain the required technical result.

Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.This utility model is illustrated by a specific example of execution, which, however, is not the only possible one, but clearly demonstrates the possibility of achieving the required technical result.

На фиг. 1 - вид на миксер с одной стороны;In fig. 1 - view of the mixer from one side;

фиг. 2 - вид на миксер с другой стороны;fig. 2 - view of the mixer from the other side;

фиг. 3 - показан миксер с емкостью до ее подъема к дисковым мешалкам;fig. 3 - shows a mixer with a container before it is lifted to the disk mixers;

фиг. 4 - показан миксер с поднятой емкостью и введенными в ее полость дисковыми мешалками;fig. 4 - shows a mixer with a raised container and disk mixers inserted into its cavity;

фиг. 5 - миксер в разобранном состоянии;fig. 5 - disassembled mixer;

фиг. 6 - узел соединения вала с дисковыми мешалками с валом электродвигателя;fig. 6 - connection unit for the shaft with disk mixers and the electric motor shaft;

фиг. 7 - втулка для соединения концов валов в разобранном состоянии;fig. 7 - bushing for connecting the ends of the shafts in a disassembled state;

фиг. 8 - вид на монтаж решеток на обечайке для доступа к подшипниковому узлу;fig. 8 - view of the installation of gratings on the shell for access to the bearing assembly;

фиг. 9 - вал с дисковыми мешалками.fig. 9 - shaft with disk mixers.

Согласно заявленной полезной модели, рассматривается конструкция промышленного вертикального миксера для изготовления эмульсионных взрывчатых составов (ЭВВ), в которых капля (глобула) раствора АС покрывается тонкой пленкой нефтепродукта (эмульсия «вода в масле»).According to the claimed utility model, the design of an industrial vertical mixer for the production of emulsion explosive compositions (EMCs), in which a drop (globule) of an AC solution is covered with a thin film of petroleum product (water-in-oil emulsion), is being considered.

Промышленный вертикальный миксер для изготовления ЭВВ (фиг. 1-4) содержит основание, выполненное из опорной платформы 1 и расположенных над опорной поверхностью 2 вертикальных стоек 3, прикрепленных снизу к опорной платформе 1 (стойки могут демонтироваться). Пространство между стойками 3 предназначено для размещения емкости 4 стаканообразной формы. На стороне опорной платформы 1, обращенной в сторону дисковых мешалок 5 и опорной поверхности 2, выполнены элементы 6 закрепления поднимаемой до этой платформы 1 емкости 4 стаканообразной формы. Механизм подъема емкости 4 к элементам 6 ее прикрепления к опорной платформе 1 не показан. Стойки, закрепленные на опорной поверхности, выполнены соответствующего сечения и, например, открытой коробчатой формы в сечении для обеспечения надежного удержания на них опорной платформы 1 и исключения ее поперечных смещений при работе дисковых мешалок 5 в полости подвешенной емкости 4.An industrial vertical mixer for the production of explosives (Fig. 1-4) contains a base made of a support platform 1 and vertical posts 3 located above the support surface 2, attached from below to the support platform 1 (the posts can be dismantled). The space between the racks 3 is intended to accommodate a glass-shaped container 4. On the side of the support platform 1 facing the disk mixers 5 and the support surface 2, there are elements 6 for fastening a glass-shaped container 4 that is lifted up to this platform 1. The mechanism for lifting the container 4 to the elements 6 of its attachment to the support platform 1 is not shown. The racks attached to the supporting surface are made of the appropriate cross-section and, for example, have an open box-shaped cross-section to ensure reliable retention of the support platform 1 on them and to prevent its transverse displacements when the disk mixers 5 operate in the cavity of the suspended container 4.

В пространстве между стойками размещен вертикально ориентированный вал 7, на котором на расстоянии друг от друга по длине вала закреплены дисковые мешалки 5. Свободно висящий конец вала с дисковыми мешалками расположен на высоте над опорной поверхностью 2, большей высоты емкости 4 стаканообразной формы. А другой конец вала 7 через отверстие в опорной платформе 1 выведен наружу на другую сторону платформы и закреплен в подшипниковом узле 8 так, что его свободный конец выходит наружу из этого узла (фиг. 6). Подшипниковый узел 8 смонтирован на верхней поверхности опорной платформы 1, на которой закреплена вертикально ориентированная обечайка 9, несущая на другой стороне дисковый элемент 10 (фиг. 4), на котором закреплен электродвигатель 11. Электродвигатель закреплен на отдельной платформе, которая соединена с вертикально ориентированной обечайкой. Вал 12 электродвигателя 11 выведен в полость обечайки 9. Для соединения концов валов 12 и 7 в полости обечайки используется протянутая по длине цилиндрическая втулка 13, состоящая из двух половинок - полувтулок 14 и 15, полученных рассечением втулки вдоль ее продольной оси и соединяемых по продольным плоскостям (фиг. 7). Соединение полувтулок между собой проводится болтовыми элементами через соосные поперечно выполненные отверстия 16 в теле каждой части втулки. Конструкция этой втулки повторяет конструкцию продольно-свертной муфты по ГОСТ 23106-78 (муфты продольно-свертные предназначены для соединения цилиндрических валов без смягчения динамических нагрузок и компенсаций смещений). При таком закреплении валы 7 и 12 жестко позиционируются по продольной оси втулки и становятся соединенными в одно целое, что исключает биение одного вала или его перекос относительно другого вала из-за того, что вал 7 закреплен в подшипниковом узле 8, а вал 12 - в опоре корпуса электродвигателя. При появлении боковых нагрузок на лопастях дисковых мешалок результирующее усилие от этих нагрузок воздействует на вал 7 и компенсируется самоустановкой тел качения в имеющихся зазорах подшипников. По сути, можно считать, что вал 7 зафиксирован в двухопорной системе: первая - это подшипниковый узел 8, вторая - это электродвигатель, в котором при его работе ротор от смещений позиционируется взаимовлиянием полей электрообмоток. По этой причине вал 7 не имеет угловых или поперечных смещений при работе дисковых мешалок в среде перемешиваемой смеси ЭВВ.In the space between the racks there is a vertically oriented shaft 7, on which disk stirrers 5 are mounted at a distance from each other along the length of the shaft. The freely hanging end of the shaft with disk stirrers is located at a height above the supporting surface 2, greater than the height of the glass-shaped container 4. And the other end of the shaft 7, through a hole in the support platform 1, is brought out to the other side of the platform and secured in the bearing unit 8 so that its free end comes out from this unit (Fig. 6). The bearing unit 8 is mounted on the upper surface of the support platform 1, on which a vertically oriented shell 9 is fixed, which carries on the other side a disk element 10 (Fig. 4), on which an electric motor 11 is mounted. The electric motor is mounted on a separate platform, which is connected to a vertically oriented shell . The shaft 12 of the electric motor 11 is brought into the cavity of the shell 9. To connect the ends of the shafts 12 and 7 in the cavity of the shell, a cylindrical sleeve 13 stretched along the length is used, consisting of two halves - half-bushes 14 and 15, obtained by cutting the sleeve along its longitudinal axis and connected along the longitudinal planes (Fig. 7). The half-bushings are connected to each other by bolted elements through coaxial transverse holes 16 in the body of each part of the bushing. The design of this bushing repeats the design of a longitudinally folded coupling in accordance with GOST 23106-78 (longitudinally folded couplings are intended for connecting cylindrical shafts without softening dynamic loads and compensating for displacements). With this fastening, shafts 7 and 12 are rigidly positioned along the longitudinal axis of the sleeve and become connected into one unit, which eliminates runout of one shaft or its misalignment relative to the other shaft due to the fact that shaft 7 is fixed in the bearing assembly 8, and shaft 12 - in motor housing support. When lateral loads appear on the blades of the disk mixers, the resulting force from these loads acts on the shaft 7 and is compensated by the self-installation of the rolling elements in the existing bearing gaps. In fact, we can assume that shaft 7 is fixed in a two-support system: the first is the bearing assembly 8, the second is the electric motor, in which, during its operation, the rotor is positioned due to displacements by the mutual influence of the fields of the electric windings. For this reason, shaft 7 does not have angular or transverse displacements when disk mixers operate in the environment of a stirred mixture of emulsifiers.

Для исключения осевых сдвигов валов 7 и 12 в полости втулки 13 сформирована кольцевая проточка 17 (фиг. 6), в которую устанавливают опорные шайбы (не показаны). При монтаже валов в частях втулки эти валы вставляют до упора в шайбы, а затем соединяют части втулки.To eliminate axial shifts of the shafts 7 and 12, an annular groove 17 is formed in the cavity of the sleeve 13 (Fig. 6), into which support washers are installed (not shown). When installing shafts in parts of the bushing, these shafts are inserted into the washers until they stop, and then the parts of the bushing are connected.

Для доступа к втулке на стенке обечайки выполнено технологическое окно практически по высоте обечайки, закрываемое съемной решеткой 18. А для доступа к подшипниковому узлу 8 на противоположной стенке обечайки выполнено другое технологическое окно, закрываемое съемной решеткой 19 (фиг. 5 и 8). Решетки 18 и 19 отличаются по размеру по высоте. Решетка 18 выполнена большей высоты для возможности доступа к соединительной втулке 13 с целью ее монтажа или замены или подтяжки стягивающих полувтулки болтов. Через решетку 19 обеспечивается доступ к подшипниковому узлу 8 для контроля его состояния и смазки. Одновременно решетки обеспечивают воздухообмен полости обечайки с внешней средой для вывода теплого воздуха, выделяющегося при нагреве подшипникового узла 8.To access the bushing, a technological window is made on the shell wall almost along the height of the shell, closed by a removable grille 18. And to access the bearing unit 8, another technological window is made on the opposite wall of the shell, closed by a removable grille 19 (Figs. 5 and 8). Grilles 18 and 19 differ in size and height. The grid 18 is made of a higher height to allow access to the connecting sleeve 13 for the purpose of its installation or replacement or tightening of the bolts holding the half-sleeves together. Through the grille 19, access to the bearing unit 8 is provided to monitor its condition and lubrication. At the same time, the grilles provide air exchange between the shell cavity and the external environment to remove warm air released when the bearing unit 8 is heated.

На валу 7 дисковые мешалки 5 расположены дистантно по высоте вала (фиг. 9). Каждая дисковая мешалка представляет собой диск 10, который на периферийном контуре оснащен по окружности прямоугольной формы лопатками 21 и 22, ориентированными поперечно диска. Одни лопатки 21 направлены верх от диска вдоль вала 7, а лопатки 22, расположенные между направленными верх лопатками 21, направлены вниз от диска вдоль этого же вала. То есть лопатки в виде пластин прямоугольной формы в плане по окружности диска расположены в шахматном порядке.On shaft 7, disk mixers 5 are located distantly along the height of the shaft (Fig. 9). Each disk mixer is a disk 10, which on the peripheral contour is equipped with rectangular blades 21 and 22, oriented transversely to the disk. Some blades 21 are directed upward from the disk along the shaft 7, and blades 22, located between the blades 21 directed upward, are directed downward from the disk along the same shaft. That is, the blades in the form of rectangular plates in plan around the circumference of the disk are arranged in a checkerboard pattern.

Каждый диск выполнен на периферии с зубьями, повторяющими форму храпового зубчатого колеса с несимметричными зубьями нормального исполнения. При этом на каждом диске лопатки 21 и 22 прикреплены к тем торцевым стенкам каждого зуба, которые по длине торцевой поверхности больше длины торцевой поверхности другой столоны зуба. Кроме того, все лопатки при таком закреплении расположены вертикально ориентированными.Each disk is made on the periphery with teeth that repeat the shape of a ratchet gear with asymmetrical teeth of normal design. In this case, on each disk, the blades 21 and 22 are attached to those end walls of each tooth, which along the length of the end surface are greater than the length of the end surface of the other tooth stolon. In addition, all blades with such fastening are located vertically oriented.

Верхнезакрепленные дисковые мешалки выполнены одного диаметра (эти мешалки расположены вдоль боковой стенки емкости 4). А диск с лопатками, расположенный на свободном конце вала 2 под верхне расположенными мешалками выполнен диаметром, меньшим диаметра других дисков с лопастями.Top-mounted disk mixers are made of the same diameter (these mixers are located along the side wall of container 4). And the disk with blades located at the free end of shaft 2 under the top-mounted mixers is made with a diameter smaller than the diameter of the other disks with blades.

Расположение дисковых мешалок на расстоянии друг от друга на вертикальном вале известно из прототипа и в принципе повторяет классическую схему дисковых миксеров. Особенностью заявленного решения в этой части конструкции миксера является расположение лопастей 21 и 22 на дисках 20 и выполнение последнего диска мешалки на свободном конце вала меньшим поперечным размером.The arrangement of disk mixers at a distance from each other on a vertical shaft is known from the prototype and, in principle, repeats the classic design of disk mixers. A feature of the claimed solution in this part of the mixer design is the location of the blades 21 and 22 on the disks 20 and the design of the last mixer disk at the free end of the shaft with a smaller transverse dimension.

Применение схемы расположения плоских лопаток под углом к тангенциальной линии диска, направленным к центру диска, обеспечивает возврат перемешиваемой смеси в направлении к валу 7. То есть при перемешивании смеси (АС и ДТ) под действием центробежных сил частицы смеси направляются к периферии диска 20 и попадают на лопатки 21 (обращенные вверх). На поверхности этих лопаток происходит расклад сил давления, в результате чего смесь изменяет вектор и перемается по окружности диска с возвратом к валу. Часть смеси проходит через зазоры между лопатками 21 и падает вниз, где попадает на поверхности лопаток 22 (обращенные вниз). Процесс отклонения смеси повторяется. Под действием сил тяжести частицы опускаются и попадают на поверхность нижележащего диска, где алгоритм изменения вектора движения перемешиваемой смеси повторяется. Особенностью такого перемешивания является то, что ламинарный поток присутствует только в зоне вала, а в остальной части полости происходит турбулентное движение смеси, которое приводит к тому, что перемешанные частицы возвращаются к зоне, в которой имеются часть смеси с не перемешанными или недостаточно перемешанными частицами и суммируются с этой частью. Процесс перемешивания смеси имеет вращательную составляющую, но последняя образуется в зоне стенок емкости 4. В остальном процесс перемешивания не сходен с простым перемешиванием смеси с вращением по кругу, при котором смесь начинает закручиваться вдоль стенки емкости с образованием воронки в центре, а сходен с процессом перебалтывания, когда смесь снизу или сбоку перемещают вверх и назад. При таком алгоритме перемешивания силы давления на лопатки постоянно изменяются по величине и по направлению, что приводит практически отсутствию результирующей всех сил, которая заставляет вал (особенно его концевую свободную часть) смещаться (режим дисбаланса).The use of a layout of flat blades at an angle to the tangential line of the disk, directed towards the center of the disk, ensures the return of the mixed mixture in the direction of the shaft 7. That is, when mixing the mixture (AC and DT), under the action of centrifugal forces, the mixture particles are directed to the periphery of the disk 20 and fall on the shoulder blades 21 (facing upward). On the surface of these blades, a distribution of pressure forces occurs, as a result of which the mixture changes its vector and flows around the circumference of the disk with a return to the shaft. Part of the mixture passes through the gaps between the blades 21 and falls down, where it lands on the surfaces of the blades 22 (facing down). The process of rejecting the mixture is repeated. Under the influence of gravity, the particles fall and fall onto the surface of the underlying disk, where the algorithm for changing the vector of motion of the stirred mixture is repeated. The peculiarity of such mixing is that laminar flow is present only in the shaft zone, and in the rest of the cavity there is a turbulent movement of the mixture, which leads to the fact that the mixed particles return to the zone in which there is part of the mixture with unmixed or insufficiently mixed particles and are added to this part. The process of mixing the mixture has a rotational component, but the latter is formed in the area of the walls of the container 4. Otherwise, the mixing process is not similar to simple mixing of the mixture with rotation in a circle, in which the mixture begins to swirl along the wall of the container with the formation of a funnel in the center, but is similar to the process of swirling , when the mixture from below or from the side is moved up and back. With this mixing algorithm, the pressure forces on the blades constantly change in magnitude and direction, which leads to virtually no resultant forces that cause the shaft (especially its free end part) to shift (imbalance mode).

Этому способствует то, что последняя дисковая мешалка имеет меньшие поперечные размеры. Часть гомогенизированной смеси под действием собственного веса в достаточном объеме собирается в зоне дна емкости. Место для этого объема обеспечено тем, что диск 20 этой мешалки меньше размера остальных дисков 20. При этом форма емкости стаканообразная, то есть имеет плоское дно, от которого боковая стенка может отходить как под прямым углом, так и с плавным переходом. В этой зоне, как правило, образуется уплотненная часть смеси вы виде гомогенизированного осадка. При вращении нижней мешалки происходит перемешивание этого объема, исключающее наличие в смеси комков или не диспергированых частиц, которые прошли через зазоры лопаток других мешалок и осели в зоне дна емкости. Так как между боковой стенкой емкости и нижней мешалкой расстояние больше, чем у других мешалок, то накапливающийся объем смеси начинает работать как сопротивление для вращающейся мешалки, которое по закону Паскаля уравновешивает положение свободного конца вала в этой зоне емкости.This is facilitated by the fact that the last disk mixer has smaller transverse dimensions. Part of the homogenized mixture, under the influence of its own weight, is collected in a sufficient volume in the bottom area of the container. The space for this volume is ensured by the fact that the disk 20 of this mixer is smaller than the size of the other disks 20. In this case, the shape of the container is glass-shaped, that is, it has a flat bottom, from which the side wall can extend either at a right angle or with a smooth transition. In this zone, as a rule, a compacted part of the mixture is formed in the form of a homogenized sediment. When the lower mixer rotates, this volume is mixed, eliminating the presence of lumps or non-dispersed particles in the mixture that have passed through the gaps of the blades of other mixers and settled in the bottom area of the container. Since the distance between the side wall of the container and the lower stirrer is greater than that of other mixers, the accumulated volume of the mixture begins to act as resistance for the rotating stirrer, which, according to Pascal’s law, balances the position of the free end of the shaft in this area of the container.

При работе мешалки используется специальный алгоритм загрузки емкости компонентами в определенной последовательности. Поэтому на начальном этапе создания ЭВВ сначала могут перемешивать с одновременной диспергацией, например АС с нефтепродуктом (ДТ). А потом после достижения определенной крупности гранул АС и получения эффекта их обволакивания пленкой ДТ, производят добавление антистатических компонентов, алюминиевого порошка или пудры микросфер, пороха и т.д. Добавление осуществляют без прерывания процесса перемешивания. Для этого на опорной платформе сформировано технологическое окно для доступа в полость емкости 4. Это окно закрыто приемником 23, то есть ограждением вокруг технологического окна, имеющим поворотную крышку 24 (фиг. 3 и 4). Таким образом, выполненное на опорной платформе 1 технологическое окно закрывается откидной крышкой.When the mixer operates, a special algorithm is used to load the container with components in a certain sequence. Therefore, at the initial stage of creating emulsifiers, they can first be mixed with simultaneous dispersion, for example, AS with a petroleum product (DP). And then, after reaching a certain size of the AC granules and obtaining the effect of enveloping them with a DF film, antistatic components, aluminum powder or microsphere powder, gunpowder, etc. are added. The addition is carried out without interrupting the mixing process. For this purpose, a technological window is formed on the support platform for access to the cavity of the container 4. This window is closed by a receiver 23, that is, a fence around the technological window having a rotating lid 24 (Figs. 3 and 4). Thus, the technological window made on the support platform 1 is closed with a hinged lid.

Настоящая полезная модель промышленно применима и сможет быть изготовлена по технологиям общего машиностроения. Практика применения заявленного миксера показала сокращение времени на получение гомогенизированной смеси ЭВВ, как без добавок, так и с добавками, и позволила повысить надежность работы миксера в средах разной жидкостной вязкости без появления дисбаланса на валу с дисковыми мешалками, что увеличило срок службы подшипникового узла миксера на высоких оборотах и за счет исключения биения вала дисковых мешалок при перемешивании смеси ЭВВ в режиме гидромеханического процесса.This utility model is industrially applicable and can be manufactured using general mechanical engineering technologies. The practice of using the claimed mixer has shown a reduction in the time to obtain a homogenized mixture of explosives, both without additives and with additives, and has made it possible to increase the reliability of the mixer in media of different liquid viscosities without the appearance of an imbalance on the shaft with disk mixers, which has increased the service life of the mixer bearing unit by high speeds and by eliminating the runout of the disk mixer shaft when mixing the emulsion explosive mixture in the hydromechanical process mode.

Claims (4)

1. Промышленный вертикальный миксер для изготовления эмульсионных взрывчатых составов, содержащий основание, на котором закреплен электродвигатель с направлением вала вниз, связанный с валом электродвигателя вертикально ориентированный вал, на котором на расстоянии друг от друга по длине вала закреплены дисковые мешалки, каждая из которых на периферийном контуре оснащена по окружности диска лопатками прямоугольной формы, ориентированными поперечно диска, при этом одни из лопаток направлены вверх от диска вдоль вала, а лопатки, расположенные между направленными вверх лопатками, направлены вниз от диска вдоль вала, отличающийся тем, что основание выполнено в виде опорной платформы и расположено над опорной поверхностью на стойках, пространство между которыми предназначено для размещения емкости стаканообразной формы, электродвигатель закреплен на отдельной платформе, которая соединена с вертикально ориентированной обечайкой, закрепленной на опорной платформе дисковой формы, для размещения вала вращения электродвигателя в полости обечайки, в которую выведен конец вала с дисковыми мешалками, другой конец вала с дисковыми мешалками расположен над опорной поверхностью на высоте, большей высоты емкости стаканообразной формы, вал электродвигателя и вал с дисковыми мешалками соединены между собой в полости обечайки, разъединяемой вдоль продольной оси втулкой на две части, которые охватывают смежно расположенные концы валов с последующим скреплением частей втулки болтовыми соединениями, каждый диск выполнен на периферии с зубьями, повторяющими форму храпового зубчатого колеса с несимметричными зубьями нормального исполнения, а на каждом диске лопатки, направленные вверх и вниз от диска, прикреплены к торцевым стенкам каждого зуба и расположены вертикально ориентированными, при этом диск с лопатками, расположенный на свободном конце вала с дисковыми мешалками, выполнен диаметром, меньшим диаметра других дисков с лопастями.1. An industrial vertical mixer for the production of emulsion explosive compositions, containing a base on which an electric motor is mounted with the shaft directed downwards, a vertically oriented shaft connected to the electric motor shaft, on which disk mixers are fixed at a distance from each other along the length of the shaft, each of which is on a peripheral contour is equipped around the circumference of the disk with rectangular blades oriented transversely to the disk, with one of the blades directed upward from the disk along the shaft, and the blades located between the blades directed upward are directed downward from the disk along the shaft, characterized in that the base is made in the form of a supporting platform and is located above the supporting surface on racks, the space between which is intended to accommodate a glass-shaped container, the electric motor is mounted on a separate platform, which is connected to a vertically oriented shell, mounted on a disk-shaped support platform, to accommodate the rotation shaft of the electric motor in the cavity of the shell, into which the end of the shaft with disk mixers is brought out, the other end of the shaft with disk mixers is located above the supporting surface at a height greater than the height of the glass-shaped container, the electric motor shaft and the shaft with disk mixers are connected to each other in the cavity of the shell, which is separated along the longitudinal axis by a sleeve into two parts, which cover the adjacent ends of the shafts with subsequent fastening of the bushing parts with bolted connections, each disk is made on the periphery with teeth repeating the shape of a ratchet gear with asymmetrical teeth of a normal design, and on each disk the blades directed up and down from the disk are attached to the end walls of each teeth and are located vertically oriented, while the disk with blades located at the free end of the shaft with disk mixers is made with a diameter smaller than the diameter of the other disks with blades. 2. Миксер по п. 1, отличающийся тем, что на стенке обечайки выполнены технологические окна, закрываемые съемными решетками для доступа к втулке, соединяющей концы валов, и к подшипниковому узлу вала, несущего дисковые мешалки.2. The mixer according to claim 1, characterized in that there are technological windows on the shell wall that are closed with removable grilles for access to the sleeve connecting the ends of the shafts and to the bearing assembly of the shaft carrying the disk mixers. 3. Миксер по п. 1, отличающийся тем, что на стороне опорной платформы, обращенной в сторону дисковых мешалок, выполнены элементы закрепления поднимаемой до этой платформы емкости стаканообразной формы.3. The mixer according to claim 1, characterized in that on the side of the support platform facing the disk mixers, there are elements for fastening a glass-shaped container raised to this platform. 4. Миксер по п. 1, отличающийся тем, что на опорной платформе выполнено технологическое окно, закрываемое откидной крышкой, для подачи в емкость компонентов смеси.4. The mixer according to claim 1, characterized in that the support platform has a technological window, closed with a hinged lid, for supplying mixture components to the container.
RU2023110470U 2023-04-24 Industrial vertical mixer for the production of emulsion explosive compositions RU220675U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU220675U1 true RU220675U1 (en) 2023-09-28

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2824840C1 (en) * 2024-01-10 2024-08-14 Общество с ограниченной ответственностью "Альтаир" Rotary portal mixer

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU784795A3 (en) * 1975-10-23 1980-11-30 Дзе Бритиш Петролеум Компани Лимитед (Фирма) Fermenting agent for producing microbic biomass
RU2264250C2 (en) * 2000-01-11 2005-11-20 Коммонвелт Сайентифик Энд Индастриал Рисерч Организейшн Device for mixing
RU2359745C2 (en) * 2007-06-21 2009-06-27 ООО "ВымпелТехСтрой" Turbulent "volcano" type mixer for preparing homogenous systems
CN217663023U (en) * 2022-04-27 2022-10-28 重庆渝辉智能装备有限公司 Grind quick-witted high-efficient grinding dispersion impeller
US20230093549A1 (en) * 2012-04-06 2023-03-23 Life Technologies Corporation Methods for Mixing a Fluid with Foldable Impellers
WO2023046807A1 (en) * 2021-09-24 2023-03-30 Merck Patent Gmbh Stirring device for stirring a biphasic liquid

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU784795A3 (en) * 1975-10-23 1980-11-30 Дзе Бритиш Петролеум Компани Лимитед (Фирма) Fermenting agent for producing microbic biomass
RU2264250C2 (en) * 2000-01-11 2005-11-20 Коммонвелт Сайентифик Энд Индастриал Рисерч Организейшн Device for mixing
RU2359745C2 (en) * 2007-06-21 2009-06-27 ООО "ВымпелТехСтрой" Turbulent "volcano" type mixer for preparing homogenous systems
US20230093549A1 (en) * 2012-04-06 2023-03-23 Life Technologies Corporation Methods for Mixing a Fluid with Foldable Impellers
WO2023046807A1 (en) * 2021-09-24 2023-03-30 Merck Patent Gmbh Stirring device for stirring a biphasic liquid
CN217663023U (en) * 2022-04-27 2022-10-28 重庆渝辉智能装备有限公司 Grind quick-witted high-efficient grinding dispersion impeller

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2824840C1 (en) * 2024-01-10 2024-08-14 Общество с ограниченной ответственностью "Альтаир" Rotary portal mixer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5375926A (en) Apparatus for mixing and dispensing fluid by flutter of vibrating vanes
JP5626343B2 (en) Circulation type dispersion system and circulation type dispersion method
US2169338A (en) Emulsifying mill
EP1949954B1 (en) Emulsion production apparatus
RU2674953C2 (en) Rotor and mixing device
CA1225634A (en) Apparatus for dispersing a particulate material in a liquid
RU220675U1 (en) Industrial vertical mixer for the production of emulsion explosive compositions
KR102092386B1 (en) Apparatus for stiring with top and bottom double vortex
CN113557079B (en) Stirring vane assembly and stirring tank
KR101597029B1 (en) Agitator having groove formed on the inside surface of agitated vessel
CN101219353A (en) High shear dispersion micronizing machine
JPS6113861B2 (en)
US20050254342A1 (en) Shaking device and method, particularly for dispersing or emulsifying two immiscible fluids
JP2012107170A (en) Apparatus for producing emulsion fuel
KR20190025590A (en) Containers for particle generation AND Particle generation method Using them
JP2006008852A (en) Method for producing emulsified oil fuel
JPS6249099B2 (en)
US9010987B2 (en) Method and an apparatus/universal combine for agitation of liquids
RU2188701C1 (en) Mixing apparatus
EP1108463A1 (en) Emulsifying method and device for realising the same
JP3223825B2 (en) Stirring blade and method for producing liquid material
JPS5829128B2 (en) emulsifier
Dickey Equipment design
CN215027838U (en) Novel emulsification stirrer
CN216498704U (en) Emulsifier is used in production of chemical reagent auxiliary agent