Чистящая система для смесительного резервуара с перемешивающим органом

Полезная модель относится к чистящей системе для смесительного резервуара, имеющего по меньшей мере один перемешивающий орган, расположенный внутри рабочей камеры.
Смешивание является одной из основных операций механической технологии производственных процессов. При этом по меньшей мере два исходных материала объединяются таким образом в новый материал, и возможно более гомогенно смешиваются. Хотя смешивание представляет собой основную операцию, тем не менее, с технологической точки зрения, оно по существу является частью полной технологической установки. Поэтому перемешивающие органы применяют для смешивания материалов во всех технологических областях, начиная от масштаба лаборатории и заканчивая размеров до 15 м и более.
Перемешивающие органы приспосабливают к соответствующей основной операции и заданной системе материалов; они преобразуют механическую энергию в кинетическую энергию. Различные основные операции подразделяют на гомогенизирование, суспендирование, диспергирование, газацию и интенсифицирование теплообмена. Перемешивающий орган может быть расположен в смесительном резервуаре центрально или эксцентрично. Смесительный резервуар и, возможно, крышка смесительного резервуара образуют рабочую камеру.
На практике процессы перемешивания оптимизируют посредством быстрой замены продукта. Прежде всего, вследствие строгих гигиенических требований первостепенную важность имеет, поэтому, малозатратная, но, тем не менее, эффективная чистка. Процесс чистки может быть оптимизирован посредством использования подходящей чистящей системы непосредственно в смесительном резервуаре. Известна чистка смесительного резервуара и перемешивающего органа с помощью очистителя высокого давления или резинового шланга. Однако эта разновидность чистки является малоэффективной и требует значительного времени. Поэтому также применяют чистящие системы, которые снабжены подвижным распылительным устройством. При этом размещенное, например, на телескопической стреле распылительное устройство вводится и выводится и, таким образом, смесительный резервуар и перемешивающий орган очищаются. Качество чистки может быть улучшено за счет дополнительного поворачивания всей телескопической стрелы. Такие чистящие устройства также называют струйными (чистящими) копьями.
Например, из DE 102009059252 А1 известно приспособление для автоматизированной мокрой чистки и высушивания резервуаров для производства или хранения, в котором по меньшей мере одно отверстие для чистки размещено в стенке резервуара, и которое снабжено приводом и выполненным в виде струйного копья устройством для чистки, которое может перемещаться в продуктовую камеру и обратно из нее наружу.
При этом заглушка на обращенном к резервуару конце встроенного корпуса расположена таким образом, что при выдвигании струйного копья продуктовая камера открывается, а при задвигании струйного копья продуктовая камера снова запирается без образования при этом мертвого объема. При этом понятие "резервуар для производства или хранения" охватывает все приспособления для производства и хранения, которые имеют подлежащие очищению производственную камеру и стенку резервуара, и включает в себя, прежде всего, например, миксеры, смесители и перемешиватели.
Однако такие приспособления как миксер, смеситель или перемешиватель обычно имеют перемешивающий орган, который расположен внутри продуктовой камеры и обеспечивает эффективное смешивание исходных материалов. При этом перемешивающий орган может препятствовать эффективной и основательной чистке или, по меньшей мере, затруднять ее. В зависимости от позиционирования струйного копья может образовываться так называемая мертвая зона распыления с мертвым пространством, внутри которого, с помощью чистящих струй струйного копья не может быть достигнуто никакое чистящее действие или достигнуто только незначительное.
Для решения этой проблемы можно, например, располагать струйное копье с возможностью поворота по отношению к резервуару. Такое расположение известно из публикации DE 2121128 А1 (ближайший аналог полезной модели), в которой раскрыта чистящая система для смесительного резервуара, имеющего по меньшей мере один перемешивающий орган, расположенный внутри рабочей камеры, содержащая по меньшей мере одно подвижное распылительное устройство. Для чистки бака для хранения или рабочего бака в DE 2121128 А1 используется подвижный распылитель высокого давления с телескопической частью, выполненной для быстрого и удобного для работы введения прибора в бак. Распылитель укреплен на баке с возможностью поворота посредством шаровой опоры.
Является, однако, желательным такое усовершенствование чистящей системы, которое обеспечило бы чистку также в мертвой зоне распыления, внутри пространства мертвой зоны распыления. В таком случае становится излишней дорогостоящая опора чистящего устройства, необходимая для обеспечения поворота ее при чистке для предотвращения образования мертвой зоны распыления или ее минимизации. Известные чистящие системы вышеописанной разновидности подходят для этого, однако, только в недостаточной мере.
Поэтому в основу полезной модели была положена задача предложить чистящую систему, которая сделала бы возможной эффективную чистку смесительного резервуара, в котором расположен перемешивающий орган.
Эта задача согласно полезной модели решена в чистящей системе для смесительного резервуара, имеющего по меньшей мере один перемешивающий орган, расположенный внутри рабочей камеры, содержащей по меньшей мере одно подвижное распылительное устройство, за счет того, что она дополнительно содержит по меньшей мере одно неподвижное распылительное устройство, расположенное и направленное таким образом, что его чистящие струи (во время процесса чистки) перекрывают мертвую зону распыления подвижного распылительного устройства.
При этом в полезной модели для достижения эффективной чистки не требуется обязательное дополнительное поворотное перемещение подвижного распылительного устройства в смесительном резервуаре.
Под подвижным распылительным устройством нужно понимать струйное копье или, например, распылительное устройство аналогичного типа, распылительная головка которого во время процесса чистки перемещается вдоль оси внутри смесительного резервуара. Распылительное устройство может быть для этого смонтировано, например, неподвижно на смесительном резервуаре или на крышке, а его распылительная головка перемещается, например, при чистке в смесительный резервуар, а затем из него обратно, через отверстие в крышке.
Процесс чистки может быть повторен в зависимости от степени загрязнения однократно или неоднократно.
Вследствие того, что в смесительном резервуаре расположен перемешивающий орган, направленные на перемешивающий орган чистящие струи распылительной головки не попадают на противолежащую в этом направлении поверхность стенки резервуара, и образуется мертвая зона распыления, вследствие чего также не очищаются или очищаются только недостаточно области или части перемешивающего органа, которые находятся в мертвой зоне распыления. Под перемешивающим органом согласно этому полезной модели нужно понимать расположенные в рабочей камере перемешивающие элементы, равно как и элементы привода, прежде всего, приводной или перемешивающий вал.
Для достижения также и в мертвой зоне распыления требуемого чистящего действия по меньшей мере одно дополнительное неподвижное распылительное устройство расположено и направлено таким образом, что во время процесса чистки в смесительном резервуаре посредством чистящих струй неподвижного распылительного устройства достигают также располагающихся в мертвой зоне распыления подвижного распылительного устройства областей смесительного резервуара и перемешивающего органа.
Предпочтительно неподвижное распылительное устройство соотнесено с крышкой смесительного резервуара. Преимущество по сравнению с соотнесенным со смесительным резервуар распылительным устройством состоит в том, что чистку нескольких смесительных резервуаров можно производить с помощью только одной крышки, независимо от чистящей системы. Для этого крышка смесительного резервуара может быть укреплена на смесительном резервуаре посредством одного или нескольких болтовых соединений. Очевидно, полезная модель не ограничена таким креплением. Например, крышка может быть связана со смесительным резервуаром неразъемным способом, посредством сварки, пайки или тому подобного.
В предпочтительном варианте осуществления неподвижное распылительное устройство и, соответственно, распылительная головка расположены на крышке и направлены таким образом, что чистящие струи могут входить в рабочую камеру через отверстие в крышке смесительного резервуара. Вследствие этого неподвижное распылительное устройство вне смесительного резервуара по сравнению с расположением внутри смесительного резервуара является защищенным от загрязнений в том отношении, что к загрязнению неподвижного распылительного устройства может привести только проходящий через отверстие продукт или исходный материал. Эта защита может быть еще более улучшена посредством того, что отверстие в крышке, как это предусмотрено в DE 102009059252 А1 для отверстия для струйного копья, выполняют закрываемым таким образом, что отверстие, действием ручного или автоматизированного привода, закрывают, прежде всего во время процесса перемешивания.
Наиболее предпочтительным является выполнение неподвижного распылительного устройства или же его распылительной головки регулируемыми. Вследствие этого достигают того, что процесс распыления может быть приспособлен к соответственно предшествующей ему смесительной операции, и к применяемому перемешивающему органу. Прежде всего, чистящие струи посредством настройки могут быть направлены таким образом, что является возможной эффективная чистка.
Предпочтительно по меньшей мере одно из распылительных устройств чистящей системы снабжено самовращающейся распылительной головкой. Вследствие того, что подвижное чистящее устройство, прежде всего струйное копье, оснащено создающей разветвление на 360° чистящих струй самовращающейся распылительной головкой, может быть минимизировано образование мертвой зоны распыления. Аналогичным образом неподвижное распылительное устройство может быть снабжено, дополнительно или исключительно, самовращающейся распылительной головкой с целью усиления или расширения чистящего действия и/или области чистки неподвижного распылительного устройства.
В другом варианте осуществления неподвижное и подвижное распылительное устройство сопряжены посредством управляющего устройства. Оба распылительных устройства могут быть согласованы друг с другом, и могут управляться в зависимости от выполняемой чистящей операции. Например, посредством управляющего устройства различные программы чистки могут быть заложены в накопитель данных и вызваны затем из него.
Согласно предпочтительному варианту осуществления угол наклона подвижного распылительного устройства задают фиксированным. В зависимости от применения заданных смесительных резервуаров и/или перемешивающих органов, может потребоваться задание угла наклона, а именно, угла под которым подвижное распылительное устройство входит в смесительный резервуар. За счет этого угол наклона может быть задан таким образом, что, с одной стороны, может быть произведена эффективная чистка и, с другой стороны, подвижное распылительное устройство во время процесса чистки не сталкивается с перемешивающим органом.
В наиболее предпочтительном варианте осуществления неподвижное распылительное устройство снабжено защитным устройством. Защита распылительного устройства от загрязнения может быть достигнута, как уже описано выше, посредством его расположения вне смесительного резервуара и посредством соотнесенного с распылительным устройством запирающегося отверстия. Однако защита может также происходить посредством защитного устройства, которое непосредственно перед отверстием производит воздушное течение, которое должно препятствовать попаданию продукта или исходного материала во время процесса перемешивания на распылительную головку.
Достигнутые полезной моделью преимущества состоят, прежде всего, в том, что предотвращается или, по меньшей мере, уменьшается мертвая зона распыления вследствие наличия перемешивающего органа. Имеющиеся чистящие системы могут быть модифицированы и улучшены посредством размещения дополнительного неподвижного распылительного устройства. Для этого требуется, например, всего лишь оснащение крышки смесительного резервуара неподвижным распылительным устройством на предусмотренном согласно полезной модели для этого месте.
Вариант осуществления полезной модели разъясняется более подробно при помощи схематических чертежей. На них показано:
Фиг. 1 - известный из уровня техники диссольвер со смесительным резервуаром и подвижным распылительным устройством,
Фиг. 2 - диссольвер с непоказанным смесительным резервуаром и с чистящей системой, содержащей подвижное и неподвижное распылительное устройство,
Фиг. 3 - крышка диссольвера со смонтированной опорой вала для перемешивающего органа и с чистящей системой с подвижным и неподвижным распылительным устройством,
Фиг. 4 - обрабатываемые подвижным распылительным устройством области чистки при образовании мертвой зоны распыления.
Одинаковые компоненты снабжены на всех чертежах одинаковыми ссылочными обозначениями.
Известный из уровня техники диссольвер 2 со смесительным резервуаром 4 и подвижным распылительным устройством 6 представлен на фиг. 1. Диссольвер 2 применяют для смешивания и, соответственно, для диспергирования твердых веществ в жидкостях. Процесс перемешивания производят в смесительном резервуаре 4. Перемешивающий орган 22 расположен в смесительном резервуаре 4, и приводится в действие посредством приводного узла 8 с помощью перемешивающего вала 16, который снабжен на конечной стороне, в рабочей камере смесительного резервуара 4, диспергирующим диском 20. Со смесительным резервуаром 4 соотнесена крышка 10, которая имеет монтажный фланец 12 для выполненного в виде струйного копья 6 подвижного распылительного устройства 6. Через монтажный фланец 12 и отверстие в крышке распылительная головка 18 наклоненного по отношению к смесительному резервуару 4 струйного копья может быть введена для процесса чистки в смесительный резервуар 4.
Диссольвер 2 той же конструкции показан на фиг. 2, однако, с непоказанным смесительным резервуаром 4. Диссольвер 2 располагает чистящей системой, содержащей неподвижное распылительное устройство 14, а также струйное копье 6 в качестве подвижного распылительного устройства, причем неподвижное распылительное устройство 14 расположено и направлено на крышке 10 таким образом, что его чистящие струи перекрывают возникающую во время процесса чистки мертвую зону 30 распыления. В этом варианте осуществления мертвая зона распыления по существу образуется за счет перемешивающего вала 16, который при чистке располагается между распылительной головкой 18 струйного копья 6 и противолежащей в направлении перемешивающего вала 16 поверхностью 34 стенки смесительного резервуара 4. Чистящие струи частично попадают в этом направлении только на перемешивающий вал 16.
Вследствие того, что струйное копье 6 наклонено, мертвая зона распыления сдвигается по часовой стрелке при введении распылительной головки 18 в смесительный резервуар. Кроме того, наклон струйного копья 6 делает возможной чистку нижней стороны диспергирующего диска 20 по мере того, как перемешивающий орган 22 приподнимается посредством встроенного поднимающего и опускающего устройства. Вследствие этого распылительная головка 18 может проходить за диспергирующий диск 20 и чистить его также на его нижней стороне.
Для эффективного покрытия мертвой зоны 30 распыления посредством неподвижного распылительного устройства 14, оно располагается по отношению к радиусу и периметру резервуара по центру в поперечном сечении над затронутой мертвой зоной 30 распыления полной поверхностью. Такое расположение на крышке 10 смесительного резервуара 4 при рассмотрении в радиальном направлении пояснено на фиг. 3. Показаны компоненты диссольвера 2, а именно смонтированная на крышке 10 опора 24 вала для перемешивающего вала 16 с диспергирующим диском 20 и чистящая система, в составе струйного копья 6 и неподвижного распылительного устройства 14.
Неподвижное распылительное устройство 14 смонтировано, как также показано на фиг. 4, посредством фланцевого соединения 24 на крышке 10, а его распылительная головка 18 через отверстие 28 в крышке 10 выступает в смесительный резервуар 4. Распылительная головка 26, прежде всего, форсунки распылительной головки 26 направлены таким образом, что чистящие струи попадают на поверхности стенки 34 резервуара и чистящего органа 22 по существу в мертвой зоне 30 распыления, и чистят ее.
Фиг. 4 показывает смесительный резервуар 4 с крышкой 10 при рассмотрении сверху. Показанное струйное копье 6, также как показано в представлениях на фиг. 1-3, по отношению к роторной оси перемешивающего органа 22, располагается наклонно относительно двух других пространственных осей на крышке 10 смесительного резервуара 4. По конструктивным соображениям не всегда является возможным расположение неподвижного распылительного устройство 14 центральным образом в радиальном направлении. Смещение к краю резервуара может быть в значительной степени скомпенсировано посредством подходящей направленности распылительной головки 26. За счет этого и посредством расположения неподвижного распылительного устройства 14 с помощью крепежного фланца 24 внутри мертвой зоны 30 распыления расширяется представленная заштрихованной область 32 чистки струйного копья 6.
Распылительная головка 18 струйного копья 6 производит шарообразную форму распыла на угол 360°. Этим обеспечивается, как показано также на фиг. 4, веерообразная форма струи, вследствие чего мертвая зона 30 распыления также веерообразно увеличивается, исходя из перемешивающего вала 16 в направлении к краю резервуара. Представленная поверхность 32 распыления соответствует плоскости, проходящей центрально через распылительную головку 18, которая при рассмотрении в осевом направлении перемешивающего вала 16 находится примерно посередине смесительного резервуара 4.
Чистящая система специально предложена для эффективной чистки смесительного резервуара 4 с перемешивающим органом 22 и по меньшей мере одним подвижным распылительным устройством 6, где во время процесса чистки за счет перемешивающего органа 22 образуется невыгодная мертвая зона 30 распыления. Посредством соответствующего полезной модели расположения по меньшей мере одного другого, неподвижного распылительного устройства достигнуто, что также области поверхности в смесительном резервуаре 4 и на перемешивающем органе 22 в области мертвой зоны 30 распыления подвергаются воздействию чистящих струй.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
2 Диссольвер
4 Смесительный резервуар
6 Распылительное устройство (подвижное), прежде всего струйное копье
8 Приводной узел
10 Крышка
12 Монтажный фланец для струйного копья
14 Распылительное устройство (неподвижное)
16 Перемешивающий вал
18 Распылительная головка (струйное копье)
20 Диспергирующий диск
22 Перемешивающий орган
24 Монтажный фланец для неподвижного чистящего устройства
26 Распылительная головка (неподвижное распылительное устройство)
28 Отверстие
30 Мертвая зона распыления
32 Область чистки
34 Стенка смесительного резервуара