Аппарат с эрлифтным перемешиванием

Предполагаемое изобретение относится к оборудованию для получения эмульсий и суспензии, смесей, красок огнеупорных покрытий и т.п. из жидких и сыпучих ингредиентов. Целью изобретения является повышение эффективности работы аппарата, заключающееся в повышении однородности перемешиваемой массы и производительности аппарата. Для этого в аппарате, содержащем вертикальный корпус с днищем в виде усеченного конуса и соосно расположенной эрлифтной трубой внутри которой по оси размещена газоподводящая труба с расположенным на ее нижнем конце газовым распределителем в виде радиальных трубок с диффузорами: и тангенциально изогнутыми концами, в стенках радиальных трубок газораспределителя выполнены со стороны дна аппарата между газоподводящей трубой и дифузорами сквозные отверстия; имеющее ось, расположенную под углом к вертикали в направлении изгиба радиальных трубок газового распределителя, благодаря чему воздух, выходящий из них, значительно увеличивает турбулентность движения смеси у дна аппарата, препятствует оседанию твердых ингредиентов и полностью устраняет мертвую зону, благодаря чему повышается однородность перемешиваемой массы и ускоряется процесс перемешивания.

Техническое решение относится к оборудованию для получения эмульсий и суспензий и может использоваться для приготовления различных смесей, красок, огнеупорных покрытий и т.п. из жидких и сыпучих ингредиентов в условиях мелкосерийного и серийного производства (например, в условиях химической, пищевой промышленности, ремонтных предприятий, небольших литейных цехов).

Известен аппарат с эрлифтным перемешиванием (авторское свидетельство СССР №1230656, кл. В 01 F 5/10 от 07.12.82), состоящий из корпуса, перемешивающего устройства с газовым распределителем, выполненным из набора труб, имеющих две части, привода вертикального перемещения нижних частей труб.

Недостатком этого аппарата являются сложность и металлоемкость конструкции, наличие в аппарате подвижных частей, усложняющих работу аппарата и для перемещения которых требуется привод. Кроме того. детали перемещаемые при работе аппарата, быстрее изнашиваются, что значительно снижает работоспособность и долговечность аппарата. Поток суспензии захватывает частицы твердой фазы только верхнего слоя осадка, и даже опускание нижней части труб не обеспечивает полного размывания осадка, что приводит к снижению однородности суспензии. Одновременно однородность суспензии зависит от высоты нижних частей труб относительно осадка, для чего опускание их необходимо автоматизировать. Отсутствие автоматики еще больше повысит не-. однородность суспензии, наличие же ее еще больше усложнит конструкцию аппарата.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является аппарат с эрлифтным перемешивaниeм (авторское свидетельство СССР.№178 4263, ют В 01 F 5/10 от 30.12.92т Бюл. №48), coдqэжaщий вертикальный корпус

соосно расположенной эрлифтной трубой " внутри которой по оси размещена газоподводящая труба снабженная расположенным на ее нижнем конце газовым распределителем в виде радиальных трубок с тангенциально изогнутыми концами, размещенными между стенкой корпуса и эрлифтной трубой.

Недостатком этого аппарата является наличие мертвой зоны непосредственно под газовым распределителем (у дна аппарата между газоподводящей трубой и диффузорами), особенно при получении содержащих твердые составляющие высокой плотности смесей относительно большого объема, а. следовательно, при использовании аппаратов с корпусом, большого диаметра и высоты.

Задачей технического решения является повышение эффективности работы аппарата за счет увеличения интенсивности перемешивания, устранения мертвой зоны благодаря чему повысится однородность перемешиваемой массы, а также производительность аппарата.

Отличительным признаком технического решения является наличие в стенках трубок газораспределителя со стороны дна аппарата сквозных отверстий между газоподводящей трубой и диффу³⁰? ⁸¹^ имеющих ось расположенную под углом к вертикали в направлении изгиба радиальных трубок газового распределителя.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых представлены фиг.1 - эрлифтный аппарат - общий вид фиг.2 - то же, вид сверxy (крышка снята); фиг.3 - сечение. А-А (увеличено).

Аппарат включает крышку 1, имеющую окна и входящую в верхнюю часть вертикального корпуса 2 с нижней частью в виде усеченного конуса, в котором расположено перемешивающее устройство, состоящее т расположенной согласно с корпусом 2 эрлифтной трубы 3, внутри которой вдоль оси размещена газоподводящая труба 4, к нижнему концу которой крепится газовый распределитель 5, состоящий из нескольких, расположенных в одной плоскости трубок, расходящихся радиально и имеющих тангенциальный изгиб на концах, к которым крепятся сменные диффузоры 6, а в стенке трубок со стороны аппарата между газоподводящей трубой и диффузорами имеются сквозные отверстия

Б с осями, расположенными под углом к вертикали в направлении изгиба радиальных трубок газового распределителя. В нижней части вертикального корпуса 2 расположен кран 7.

Аппарат работает следующим образом. В вертикальный корпус 2 через отверстие в крышке 1 загружают все ингредиенты при подаче сжатого воздуха через газоподводяшуто трубку 4 при небольшом давлении, что препятствует оседанию сыпучей фазы на дно корпуса, после чего увеличивают давление воздуха до рабочего. Образующаяся в пространстве между стенкой корпуса 2 и эрлифтной трубой 3 газожидкостная смесь имеет значительно меньшую плотность, чем смесь в трубе 3, благодаря чему в аппарате образуется циркуляция с восходящим движением газожидкостной смеси в пространстве между стенкой корпуса и эрлифтной трубой и нисходящим движением смеси в эрлифтной трубе. При этом происходит перемешивание ингредиентов.

Одновременно сжатый воздух, выходя тангенциально расширяющейся струей из диффузоров 6, придает слою смеси диаметром несколько большим, чем диаметр выходного отверстия диффузора, вращательное движение, благодаря чему под действием центробежных сил слой перемещается к стенке корпуса 1, а на его место слои смеси, лежащие ближе к центру аппарата и выше по уровню, что создает дополнительное перемешивание. Кроме того, выполнение нижней части вертикального корпуса в виде усеченного конуса уменьшает мертвую зону аппарата, а воздух, выходящий из отверстий Б трубок газового распределителя 5 в направлении изгиба радиальных трубок последнего, увеличивает турбулентность движения смеси у дна аппарата, не только препятствуя оседанию твердых ингредиентов и полностью устраняя мертвую зону в аппарате, но и увеличивая скорость вращательного движения слоя смеси, имеющего диаметр несколько больший, чем диаметр выходного отверстия диффузора, благодаря чему еще больше повышается однородность перемешиваемой массы и производительность аппарата.

После перемешивания готовая смесь выпускается через кран 7 или выливается через верх аппарата при его наклоне. При необходимости можно использовать

смесь непосредственно в аппарате (например, при покраске стержней в литейном производстве), предварительно сняв с него крышку 1 и удалив перемешивающее устройство, благодаря чему не требуется дополнительная емкость.

Диаметр выходного отверстия диффузора зависит от вида смешиваемых ингредиентов, требования к однородности смеси и давления сжатого воздуха

Сквозные oтверстия Б в стенке трубок газового распределителя могут иметь различные размеры и форму (например, круглые, в виде продольных пазов и др.).

Давление сжатого воздуха, подаваемого в аппарат, можно изменять приблизительно с помощью крана или более точно редуктором.

При прочих равных условиях интенсивность перемешивания, а, следовательно, однородность перемешиваемой массы и производительность аппарата будут зависеть от давления сжатого воздуха, то есть плотности газожидкостной смеси: при повышении давления увеличивается газосодержание восходящего потока, а, следовательно, движущая сила эрлифта, а также скорость вращения слоя смеси и центробежная сила, действующая на него, благодаря чему увеличивается интенсивность перемешивания.

Таким образом, предлагаемая конструкция аппарата обеспечивает повышение эффективности работы за счет увеличения интенсивности перемешивания, устранения мертвой зоны, благодаря чему повышается однородность перемешиваемой массы, а также производительность аппарата.

Аппарат с эрлифтным перемешиванием, содержащий вертикальный корпус с днищем в виде усеченного конуса и соосно расположенной эрлифтной трубы, внутри которой по оси размещена газоподводящая труба с расположенным на ее нижнем конце газовым распределителем в виде радиальных трубок с диффузорами и тангенциально изогнутыми концами, размещенными между стенкой корпуса и эрлифтной трубой, отличающийся тем, что радиальные трубки газораспределителя имеют в стенках со стороны дна аппарата на участка между газоподводящей трубой и диффузорами сквозные отверстия с осью, расположенной под углом к вертикали в направлении изгиба радиальных трубок газового распределителя.