ТУРБИННАЯ МЕШАЛКА

Полезная модель относится к смесительным устройствам и может быть применена для приготовления однородных смесей и эмульсий.
Имеющимся перемешивающим устройствам присуще низкая интенсивность процесса смешения из-за образования контуров циркуляции недостаточно полно смешиваемых между собой (например, а.с. №385608, №394074 В01F 5/16). Кроме того они обладают определенной конструктивной сложностью, т.к. состоят из нескольких, сборных между собой элементов, что повлечет за собой необходимость их точной сборки и балансировки.
Известно также устройство для перемещения жидкостей (а.с. №319330 В01F 5/16 - прототип), включающее вал и закрепленное на нем полое тело, снабженное входным и выходным каналами, причем последние выполнены наклонными и имеют профиль крыла.
Указанное устройство не может эффективно работать в силу конструктивного решения из-за образования контуров циркуляции потоков жидкости, выходящих из каналов устройства и всасываемых разряженной внутренней полостью устройства. Контур циркуляции мал. Наличие в устройстве наклонных каналов повышает эффективность перемешивания именно в зоне циркуляции жидкости, т.к. повышается турбулентность потоков. Но в целом, в процесс перемешивания будет вовлекаться небольшой объем жидкости, находящейся в нижней части устройства и вдоль ее внешней боковой поверхности. Жидкость находящаяся выше мешалки и вне зоны циркуляции, в процессе перемешивания участвовать не будет, в результате чего эффективность перемешивания снижается: увеличивается время перемешивания и снижается однородность смеси.
Технический результат - повышение эффективности перемешивания. Для достижения указанного технического результата турбинная мешалка содержащая вал с закрепленными на нем дисками и крыльчаткой, в дисках имеются отверстия, оси которых параллельными оси вала, а на поверхностях дисков, обращенных друг к другу, выполнены кольцевые канавки, причем между дисками имеется зазор.
На фиг.1 и фиг.2 представлена схема турбинной мешалки.
Турбинная мешалка содержит вал 1 и установленные на нем диски 2 и 3. Для изменения зазора между дисками устанавливается крыльчатка 4 различной высоты, причем диски и крыльчатка закрепляются гайкой 5 на валу 1. В дисках имеются отверстия 6 оси которых параллельны оси вала, а на поверхностях дисков обращенных друг к другу выполнены кольцевые канавки 7.
Устройство работает следующим образом. При вращении устройства под воздействием центробежных сил жидкость между дисками 2 и 3 начинает двигаться в направлении от оси вращения дисков к их переферии и выбрасываться из устройства. Новая жидкость в мешалку поступает через отверстие 6. Сужающая и расширяющая части поверхностей дисков обращенных друг к другу позволяют придать необходимые динамические характеристики потоку жидкости, а кольцевые канавки образуют резонатор, которые обеспечивают настройку частоты автоколебаний потока жидкости на резонансную частоту колебаний канавок. Изменение собственной частоты резонатора осуществляется за счет изменения ширины и глубины кольцевых канавок. Изменение частоты колебаний потока жидкости осуществляется изменением скорости потока жидкости за счет регулирования зазора между дисками крыльчаткой 4 или изменением частоты вращения мешалки.
При совпадении частоты колебаний потока жидкости и кольцевой камеры наступает резонанс приводящий к возникновению интенсивной звуковой волны. Это вызывает периодические изменения давления в жидкости в виде волн, что приводит к образованию кавитации.
Устройство имеет простую конструкцию за счет установки дисков на вал и наличие резонанса образованного кольцевыми проточками. При этом повышение эффективности процесса перемешивания будет выражаться в повышении качества смесей и эмульсий, а также в сокращении времени их приготовления.