УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШЕНИЯ

Устройство для смешения
Полезная модель относится к устройствам для измельчения твёрдых веществ в жидкостях, приготовления суспензий и эмульгирования жидкостей и может быть использовано в производстве строительных материалов.
Известно устройство для смешения, представляюш,ее собой роторно - пульсационный аппарат проточного типа (М.А. Балабудкин «Роторно - пульсационные аппараты в химико-фармацевтической промышленности М.: Медицина, 1983, с. 117, рис. 33). Устройство содержит корпус, в котором жёстко закреплён статор, выполненный в виде двух соосных перфорированных цилиндров. Коаксиально со статором с зазоромна горизонтальном валу электродвигателя
установлен ротор. Обрабатываемая среда поступает через входной патрубок, установленный по горизонтальной оси аппарата. Удаление обрабатываемой среды производится через радиально расположенный штуцер.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для смешения, выполненное в виде роторного аппарата гидроударного действия, которое содержит корпус с входным и выходным патрубками, внутри которого размещён жёстко соединённый с корпусом статор, выполненный в форме полого цилиндра. Внутри статора каоксиально, с зазором установлен ротор, закреплённый на валу, связанном с приводом. В роторе и статоре предусмотрена возможность вывода обрабатываемой среды через их стенки. Входной патрубок установлен по горизонтальной оси ротора. ( РФ, патент № 2080167, B01F7/00, 27.05.97.).
В описанных выше устройствах процесс обработки смеси осуществляется не только при прохождении смеси через стенки ротора и статора, но и в зазорах между поверхностями статора и ротора, путём воздействия на обрабатываемую среду «сдвиговыми напряжениями в зазорах между поверхностями ротора и статора. Недостаток известных устройств состоит в том, что при смещении жидких и твёрдых компонентов из-за низкой неоднородности смеси, особенно на начальном этапе смешения, смешиваемые компоненты распределяются между стенками статора и ротора неравномерно, образуя участки большего и меньшего скопления. Поскольку в известных конструкциях смесителей расстояние между стенками статора и ротора нерегулируемое, так как статор в корпусе закреплен жестко, то силы трения твёрдых частиц друг о друга и о поверхности стенок ротора и статора на участках большего скопления смеси превышают
B01F7/00
аналогичные силы трения на участках меньшего скопления, что приводит к их неравномерному истиранию твёрдого компонента, снижает качество смешения и увеличивает время смешения. Это усугубляется при наличии дефекта вала электродвигателя или нарушении соосности ротора и статора, что создаёт дополнительные условия для образования участков неравномерного распределения смеси при истирании.
Таким образом, известные устройства для смешения при осуш;ествлении не обеспечивают достижение технического результата, заключаюш;егося в интенсификации процесса смешения твёрдых и жидких компонентов путём повышения эффективности процесса обработки смеси в зазорах между поверхностями ротора и статора.
Предлагаемая полезная модель решает задачу создания устройства для смешения, осуществление которого обеспечивает достижение технического результата, заключаюш;егося в интенсификации процесса смешения твёрдых и жидких компонентов путём повышения эффективности процесса обработки смеси в зазорах между поверхностями ротора и статора.
Суть изобретения заключается в том, что в устройстве для смешения, содержаш;ем корпус с входным и выходным патрубками, внутри корпуса закреплён статор, внутри которого каоксиально установлен ротор, закреплённый на валу, связанном с приводом, ротор и статор выполнены с возможностью вывода обрабатываемой среды через их стенки, при этом входной патрубок корпуса установлен по горизонтальной оси ротора, а выходной патрубок расположен радиально, статор закреплён в корпусе упруго посредством амортизаторов, которые расположены по периметру установочных поверхностей статора.
Технический результат достигается следуюш;им образом. Статор и установленный в нём каоксиально ротор, закреплённый на валу, связанном с приводом, обеспечивают смешение компонентов. При этом, благодаря их размеш;ению в корпусе устройства, последний выполняет функции емкости для смешения. Установка входного патрубка корпуса по горизонтальной оси ротора обеспечивает возможность подачи компонентов смеси во внутрь ротора вдоль его оси и смешение компонентов при враш;ении ротора.. Выполнение ротора с возможностью отвода обрабатываемой среды чрез стенки и установка его каоксиально, с зазором в статоре обеспечивают попадание смешиваемых компонентов в зазор меду стенками ротора и статора и дальнейшую обработку среды «сдвиговыми напряжениями в зазорах между их поверхностями. Кроме того, выполнение ротора и статора с возможностью отвода обрабатываемой среды через их стенки и установка выходного патрубка корпуса радиально обеспечивают
удаление смеси из корпуса устройства к потребителю. Благодаря тому, что статор закреплён в корпусе упруго посредством амортизаторов, которые расположены по периметру установочных поверхностей статора, обеспечивается самоустановка оптимальной величины зазора между поверхностями ротора и статора по всему периметру в зависимости от количества твердых фракций в смеси в каждой точке. Тем самым компенсируется неравномерное распределение перемешиваемой среды в зазоре и обеспечивается выравнивание условий процесса истирания твердых компонентов в смеси по всему периметру зазора. В результате повышается эффективность процесса обработки смеси в зазорах между поверхностями ротора и статора, что позволяет интенсифицировать процесс смешения твёрдых и жидких компонентов.
Таким образом, предлагаемое устройство для смешения при осушествлении обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в интенсификации процесса смешения твёрдых и жидких компонентов путём повышения эффективности процесса обработки смеси в зазорах между поверхностями ротора и статора.
На фигуре изображено устройство для смешения. Устройство содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. Внутри корпуса 1 закреплён статор 4. Внутри статора 4 каоксиально установлен ротор 5, закреплённый на валу 6, связанном с приводом ( не показан ). Ротор 5 установлен в статоре 4 с зазором 7 между их
о л г/ freff/fSMver roft Lj
стенками 8, 9 соответственногРотор 5 и статор 4 выполнены с возможностью вывода обрабатываемой среды через их стенки 8 и 9 и снабжены выводными каналами 10 и 11 соответственно. Статор 4 закреплён в корпусе 1 упруго посредством амортизаторов 12, которые могут быть выполнены, например, из эластичного материала. Амортизаторы 12 расположены по периметру установочных поверхностей статора 4. Входной патрубок 2 корпуса 1 установлен по горизонтальной оси ротора 5, а выходной патрубок 3 расположен радиально. Для улучшения продвижения смешиваемых компонентов и повышения эффективности смешения на валу 6 могут быть установлены лопасти.
В примере выполнения устройства ротор 5 и статор4 показаны схематично. В конкретном случае ротор и статор могут быть выполнены аналогично известным устройствам для смешения, описанным, например, в патентах РФ, патент № 2080167, B01F7/00, 27.05.97., или № 2064822, B01F7/00, 10.08.96., или в литературе М.А. Балабудкин, «Роторно - пульсационные аппараты в химикофармацевтической промышленности М.: Медицина, 1983, с. 117, рис. 33.
Устройства работает следующим образом. Включают электродвигатель, который приводит во вращение вал 6 с ротором 5. Через входной патрубок 2 во внутренние полости ротора 5 подают смешиваемые компоненты - жидкие и твёрдые. Перемешивание и измельчение исходных компонентов происходит во внутренних полостях ротора 5 при вращении и в зазоре 7 между стенками 8, 9 ротора 5 и статора 4, за счет действия «сдвиговых напряжений в зазоре 7 при вращении ротора 5. При этом в зазоре 7 образуются участки скопления смешиваемых компонентов различной плотности, которые оказывают различное давление на стенки статора 4 и приводят в рабочее состояние амортизаторы 12: амортизатор сжимается, увеличивая зазор 7, или соответственно отжимается, уменьшая зазор 7. При этом происходит автоматическая установка величины зазора 7 в зависимости от плотности смеси на данном участке, что обеспечивает выравнивание условий для истирания твердых частиц смеси в зазоре 7 и повышает эффективность процесса обработки смеси в зазоре 7 между поверхностями ротора и статора. В результате интенсифицируется процесс смешения твёрдых и жидких компонентов. Аналогично устройство работает и при наличии дефекта вала 6 электродвигателя или нарушении соосности ротора 5 и статора 4, которые создают дополнительные условия для образования участков неравномерного распределения смеси при истирании.
Готовую смесь выводят к потребителю через выходной патрубок 3 при вращающемся роторе 5.