УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ В ЖИДКОЙ СРЕДЕ
DEVICE FOR MIXING IN LIQUID MEDIUM

Изобретение относится к перемешивающим устройствам и может быть использовано для перемешивания жидкостей различной вязкости на предприятиях химической, фармацевтической, пищевой и в других отраслях промышленности, а также в учебных заведениях.
Известно перемешивающее устройство в жидкой среде, положительное решение по заявке №20031022323 А, МПК B01F 7/16, опубликовано 10.08.2004 года, Бюл. №10, содержащее корпус с установленным на его оси механизмом перемешивания, включающим приводной вал с шарнирно установленными на нем лопастями. Внутри пустотелого вала, соосно с ним, установлен с возможностью поступательно-возвратного движения толкатель, имеющий на нижнем конце кольцевую проточку с радиусом, равным радиусу поворота радиальных лопастей, на верхнем конце толкателя смонтирован подпружиненный поршень, взаимодействующий с толкателем и лопастями. Вращение вала осуществляется через зубчатый редуктор от электродвигателя.
Недостатком этого устройства является невозможность регулирования положения лопастей при пуске и перемешивании в отсутствие сжатого воздуха или жидкости внутри цилиндра с подпружиненным поршнем, а также положения вала с лопастями относительно днища корпуса с учетом физико-химических свойств перемешиваемой среды.
Известно устройство для перемешивания в жидкой среде по патенту РФ №2483792, B01F 7/18, опубликовано 10.06.2013 года, Бюл. №16, принятое за прототип, включающее корпус с размещенным в нем валом, внутри которого установлен с возможностью поступательно-возвратного движения толкатель, на верхней части которого смонтирован поршень, размещенный внутри цилиндра, к валу шарнирно присоединены радиальные и вертикальные лопасти, также шарнирно соединенные между собой. В нижней части толкателя прорезаны канавки, взаимодействующие с короткими концами радиальных лопастей. Вращение вала осуществляется через зубчатый редуктор от электродвигателя.
Недостатком этого устройства является то, что вертикальные лопасти параллельны оси вала и процесс перемешивания жидкости осуществляется с одинаковыми окружными скоростями по высоте корпуса, что снижает ее эффективность. Другим недостатком является невозможность регулирования положения лопастей относительно оси вала и стенки корпуса, а также положения вала с лопастями относительно днища корпуса с учетом физико-химических свойств перемешиваемой среды.
Технической задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности процесса перемешивания среды и регулирование положения лопастей относительно оси вала и стенки корпуса, а также положения вала с лопастями относительно днища.
Поставленная задача достигается тем, что в заявляемом устройстве для перемешивания в жидкой среде, включающем корпус с размещенным в нем пустотелым валом, внутри которого установлен с возможностью поступательно-возвратного движения толкатель, в нижней части которого прорезаны канавки, взаимодействующие с короткими концами верхних радиальных лопастей, к валу присоединены лопасти, шарнирно соединенные между собой и наклонными лопастями, электродвигатель, взаимосвязанный с валом, согласно предлагаемому техническому решению верхние радиальные лопасти короче нижних и вместе с валом образуют систему шарнирной трапеции, наклонные лопасти имеют наклон относительно оси вала и стенок корпуса; корпус выполнен с крышкой и размещен на основании; в электродвигателе, установленном на диске, смонтирован цанговый зажим, соединенный планкой, регулировочным винтом и планшайбой с верхним концом толкателя; диск, крышка и основание устройства установлены с возможностью вертикального перемещения на винтовых цилиндрических стойках.
На фигуре 1 показана конструкция предлагаемого устройства с частичным разрезом по вертикальной оси. На фигуре 2 показан разрез привода вращения вала. Цифрами обозначено: 1 - вал мешалки; 2 - толкатель; 3 - лопасти радиальные верхние; 4 - лопасти радиальные нижние; 5 - лопасти наклонные; 6 - электродвигатель; 7 - планка; 8 - винт регулировочный; 9 - планшайба; 10 - пружина; 11 - гайка-барашек; 12 - стойка; 13 - корпус; 14 - крышка; 15 - днище; 16 - цанговый зажим; 17 - основание; 18 - диск; 19 - гайка.
Настройка и работа заявляемого устройства происходит в следующей последовательности:
устанавливают положение вала 1 с лопастями 3, 4, 5 относительно днища 15 (фиг. 1h) перемещением крышки 14 и диска 18 по стойкам 12 с использованием гаек 19 с учетом физических процессов (суспендирования, диспергирования, гомогенизации и т.д.);
вращением гайки-барашка 11 по часовой стрелке перемещают вниз планку 7, пружину 10, толкатель 2 до контакта с короткими концами верхних радиальных лопастей 3. При этом лопасти 3, 4, 5 занимают положение от А до Б (фиг. 1). Для перевода лопастей 3, 4, 5 в положение от Б до В вращают гайку-барашек 11 против часовой стрелки и перемещают толкатель 2 вверх;
включают электродвигатель 6 и вращение передается через планку 7, винт 8, планшайбу 9, закрепленную на верхнем конце вала 1, и перемешивание среды производят в соответствующем положении лопастей (А, Б, В).
t1
t2
Положительный эффект от заявленного изобретения выражается в повышении эффективности перемешивания слоев жидкости с различной скоростью W>W (фиг. 1) относительно друг друга, возможности регулирования положения лопастей относительно оси вала и стенки корпуса, а также положения вала с лопастями относительно днища корпуса с учетом физико-химических свойств перемешиваемой среды.
Заявляемое изобретение соответствует критерию промышленной применимости и может быть использовано в качестве перемешивающего устройства в нефтехимической, фармацевтической, пищевой и в других отраслях, а также в научно-исследовательских учреждениях и в лабораториях ВУЗов.