АППАРАТ ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ МАЛОВЯЗКИХ ЖИДКОСТЕЙ

Предлагаемый аппарат для перемешивания относится к области химического машиностроения и предназначен для перемешивания маловязких жидкостей, для процессов растворения и процессов, протекающих с химическими реакциями, для гомогенизации маловязких жидкостей. Полезная модель может быть использована в гибких производственных системах на предприятиях химической, нефтехимической, фармацевтической, пищевой и других отраслей промышленности.
Известен аппарат для перемешивания маловязких жидкостей, состоящий из корпуса, крышки, мешалки и привода, установленного на крышке, патрубков для ввода и вывода реагентов (см. Машины и аппараты химических производств: уч. пособие для вузов/Под общей редакцией А.С.Тимонина. - Калуга.2008. с.689).
Недостатки данного аппарата заключаются в низкой эффективности перемешивания жидкостей, а также невозможности управления гидродинамическим режимом перемешивания.
Наиболее близким к предлагаемому является аппарат для перемешивания маловязких жидкостей, состоящий из корпуса, крышки, многоярусной мешалки и привода, установленного на крышке, патрубков для ввода и вывода реагентов (см. Васильцов Э.А., Ушаков В.Г. Аппараты для перемешивания жидких сред. - Л.: Машиностроение, 1979. - с.35).
Однако такие аппараты малоэффективны при необходимости обеспечения соответствия гидродинамического режима перемешивания и протекающего в аппарате химического процесса. В то же время в практике химического производства зачастую возникают ситуации, когда по технологическому регламенту часто требуется осуществлять переход с одного продукта на другой.
Недостатки данного аппарата заключаются в следующем: 1) сложность создания заданного гидродинамического режима перемешивания при совместной реализации процесса перемешивания и химической реакции; 2) сложность перехода с одного продукта на другой (на нужный регламент работы аппарата).
Технической задачей полезной модели является повышение эффективности перемешивания за счет обеспечения в аппарате заданного гидродинамического режима перемешивания, позволяющего производить в одном аппарате различные продукты путем изменения вида функции распределения времени пребывания частиц жидкости в аппарате.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в аппарате для перемешивания маловязких жидкостей, состоящий из корпуса, крышки, многоярусной мешалки и привода, установленного на крышке, патрубков для ввода и вывода реагентов, мешалки закреплены на отдельных валах, установленных концентрично друг другу и осесимметрично корпусу аппарата.
При этом целесообразно, чтобы валы с мешалками имели автономные приводы, обеспечивающие их вращение как в «прямом», так и в «обратном» направлении.
Кроме того, для обеспечения заданного гидродинамического режима перемешивания мешалки имеют разную форму лопастей.
Перечисленные конструктивные признаки направлены на реализацию в аппарате заданного гидродинамического режима, что позволяет управлять функцией распределения времени пребывания жидкости и обеспечивать необходимые гидродинамические условия для протекания химических реакций.
На фиг.1 представлен аппарат для перемешивания маловязких жидкостей, на фиг.2 - вид сверху.
Аппарат состоит из корпуса 1, крышки 2, концентрических валов 3-5, мешалок 6-8, приводов мешалок 9-11 и ряда технологических патрубков.
Аппарат для перемешивания работает следующим образом.
Исходные компоненты загружаются в корпус 1 аппарата через соответствующий патрубок на крышке. При включении электродвигателей приводятся в движение мешалки, закрепленные на валах 3-5. При вращении мешалок от соответствующих приводов в корпусе аппарата создаются потоки жидкости, что способствует перемешиванию реакционной массы. При этом имеется возможность изменять как направление вращения мешалок, так и скорость их вращения. Вследствие наличия нескольких мешалок, получающих вращение от автономных приводов с реверсивными электродвигателями, обеспечивается возможность управления гидродинамическим режимом перемешивания. За счет этого обеспечивается заданная функция распределения времени пребывания частиц жидкости в аппарате, а также соответствие гидродинамического режима перемешивания протекающему в аппарате химическому процессу. Готовый продукт выгружается через соответствующий штуцер в днище корпуса аппарата.
Для выполнения своего функционального назначения элементы конструкции предлагаемого устройства должны отвечать следующим требованиям.
В связи со своим функциональным назначением - обеспечивать изменение скорости и направления вращения мешалок - их приводы должны состоять из реверсивного электродвигателя, редуктора и вариатора.
Для обеспечения высокой эффективности перемешивания и создания соответствующих потоков жидкости во всем объеме аппарата мешалки должны размещаться в корпусе аппарата на различных высотах с определенным шагом. При этом центральная мешалка должна размещаться в нижней части корпуса аппарата.
Такая конструкция наряду с обеспечением заданного гидродинамического режима перемешивания позволяет интенсифицировать процессы тепло - и массообмена во всем объеме аппарата, что приводит к интенсификации химического процесса.