Стержневой диспергатор

 

Изобретение относится к устройствам для подготовки водных растворов и смесей к анализу и может быть использовано для перемешивания, экстракции и диспергирования жидких сред в химической, нефтеперерабатывающей , лакокрасочной и других отраслях промышленности. Цель изобретения - интенсификация процесса диспергирования , Внутри корпуса на рамках закреплены элементы для перемешивания. Элементы для перемешивания расположены на концентрических окружностях и совершают возвратно-поступательное движение, при этом дробят находящиеся в воде частицы, повышая точность определения концентрации их в воде. 3 з.п. флы, 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 01 F 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4809439/26 (22) 08,01.90 (46) 07.11,92, Бюл. М 41 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт аналитической техники Научно-производственного объединения "Аналитприбор" (72) К.С.Ляпин (56) 1, Авторское свидетельство СССР

N. 441030, кл, В 01 F 11/02, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

М 850194, кл. В 01 F 11/00, 1979. (54) СТЕРЖНЕВОЙ ДИСПЕРГАТОР (57) Изобретение относится к устройствам для подготовки водных растворов и смесей

Изобретение относится к устройствам для подготовки водных растворов и смесей к анализу и может быть использовано для перемешивания, экстракции и диспергирования жидких сред s химической, нефтеперерабатывающей, лакокрасочной и других отраслях промышленности, Известен ультразвуковой диспергатор (1), содержащий камеру обработки пробы, выполненную в виде объемного резонатора с входным и выходным штуцерами, проходной ультразвуковой излучатель, полый волновод — концентратор с резонансной мембраной.

Основной недостаток данного диспергатора заключается в сложности конструкции, необходимости высокочастотного мощного генератора и малой производительности, Наиболее близким по назначению и конструкции является вибрационный сме„„5U„„1773471 А1 к анализу и может быть использовано для перемешивания, экстракции и диспергирования жидких сред в химической, нефтеперерабатывающей, лакокрасочной и других отраслях промышленности. Цель изобретения — интенсификация процесса диспергирования, Внутри корпуса на рамках закреплены элементы для перемешивания.

Элементы для перемешивания расположены на концентрических окружностях и совершают возвратно-поступательное движение, при этом дробят находящиеся в воде частицы, повышая точность определения концентрации их в воде. 3 з,п. ф. лы,9ил. ситель (2), содержащий смесительную камеру (корпус) с вибрационным приводом возвратно-поступательного действия, в полости которой на пружине подвешен» мешалка, перемешивающие элементы которой выполнены в виде пакета стержней.

Этот смеситель работает следующим образом.

Материалы, подлежащие смешиванию, загружаются в полость смесительной камеры, включается вибратор, что приводит смешиваемые материалы в состояние виброожижения и циркуляционного движения. Колебания через корпус смесительной камеры посредством пружин передаются мешалке и сообщают ей возвратно-поступательное движение, вызывающее дополнительные потоки смешиваемых материалов, Известное устройство предназначено только для смешивания и увлажнения смесей мелкозернистых и порошковых матери1773471 алов. Оно периодического действия с малыми скоростями относительного перемещения элементов перемешивания, Конструкция устройства не может осуществлять диспергирование водных растворов, особенно при наличии нефти, для получения размеров частиц менее 10 мкм. Конструкция металлоемкая, громоздкая и самое главное не решает поставленную цель — интенсификация процесса диспергирования, Цель изобретения — интенсификация процесса диспергирования с получением частиц размером менее 10 мкм.

Цель достигается тем, что стержневой диспергатор, содержащий корпус с входным M выходным патрубками, пакет стер>кней, закрепленных на рамке, связанной с источником колебания, снабжен дополнительным источником колебания и связанной с ним рамкой со стержнями, установленной под углом 30 — 180 по отношению к основной рамке. Стержни выполнены упругими с различной формой рифления или в виде пружин. Кроме того, эти стержни расположены на концентрических окружностях в шахматном порядке. В нижней части корпуса имеется штуцер, пневматически связанныи с воздухом.

Наличие дополнительного источника колебания и связанной с ним рамки со стержнями (перемешивающие элементы), установленной под углом 30-180 по отношению к основной рамке. обеспечивает интенсивное дробление различных компонентов за счет "взрывного" характера пробы при относительном перемещении большего числа перемешивающих элементов относительно друг друга.

Элементы для перемешивания, выполненные в виде упругих стержней с различной формой рифления или в виде пру>кин, обеспечивают увеличение площади контакта элементов для перемешивания с обрабатываемой жидкостью, Образование зон кавитации, а так>ке значительных сдвиговых напряжений на границе раздела элементы для перемешивания — жидкость обеспечивают интенсивное дробление с получением частиц размером менее 10 мкм.

Вращение рамок со стержнями, расположенными на концентрических окружностях в шахматном порядке, обеспечивает значительное барботирование жидкости и ведет к мелкодисперсному дроблению.

Наличие штуцера, пневматически связанного с воздухом, вызывает интенсификацию процесса дробления смеси воздуха и жидкости при интенсивном воздействии элементов для перемешивания.

l0 концентрических окружностях и связанные

15 с приводом вращения; на фиг.9 показано

На фиг.1 показана схема диспергатора с одной рамкой и источником колебания, где используются стержни с различной формой рифления; на фиг,2, 3, 4, 5 и б соответственно показаны схемы элементов для перемешивания: плоские упругие стержни с рифлями, отверстиями, гребнями, резьбой или в виде пружин; на фиг.7 показана схема диспергатора с двумя рамками и соответственно с двумя источниками колебания; на фиг.8 показана схема диспергатора с двумя рамками, на которых закреплены элементы для перемешивания, расположенные на сечение диспергатора по фиг.8.

Диспергатор (фиг.1) содержит корпус 1 с входным патрубком 2, В нижней части корпуса имеется входной штуцер 3 для ввода воздуха, который связан с источником давления {условно не показан). В верхней части корпуса имеется выходной патрубок

4, Внутри корпуса 1 установлена рамка 5, а через подви>кную мембрану б введен вал 7 вдоль оси 8, который вне корпуса связан с источником колебания. На рамке 5 закреплены элементы для перемешивания — стержни 9.

Диспергатор (фиг.7) содер>кит корпус 10 с входным 11 и выходным 12 патрубками, два вала 13 и 14, соответственно связанных с источниками колебания (условно не показаны) через мембраны 15 и 16 соответственно. Стержни 17 и 18 для перемешивания закреплены на рамках 19 и 20, Диспергатор (фиг.8) с двумя вращающимися рамками содержит закрепленные на рамках 21 и 22 стержни для перемешивания, расположенные на концентрических окружностях, cp çàííûå с приводом (условно не показан). В нижней части находятся входной 23 и выходной 24 патрубки.

Диспергатор (по фиг.1) работает следующим образом.

Исследуемая проба жидкости (например, водонефтяная смесь) поступает через входной патрубок 2 в корпус 1, где попадает под интенсивное воздействие стержней 9, которые, совершая возвратно-поступательное перемещение, дробят находящиеся в воде частицы, (например, частицы флоры и фауны). Мелкий дисперсный состав частиц с размером менее 10 мкм получается за счет резкого увеличения контактной площади вибрирующих стержней и значительных контактных, касательных(сдвиговых) напряжений.

Диспергатор (по фиг.7) работает следующим образом, 1773471

80 — 100

Валам 13 и 14 задаются с помощью генератора (условно не показан) колебания с заданной частотой и амплитудой. затем подается проба через входной патрубок 11. заполняет корпус 10 и через выходной патрубок 12 уходит на анализ. Дополнительная рамка 19 со стержнями для перемешивания 17 располагается под углом 30 — 180, что увеличивает интенсивность процесса дробления исследуемой жидкости. Наиболее эффективным является воздействие при угле 90-180 .

Диспергатор (по фиг.8) работает следующим образом.

Задается вращательное движение в противоположные стороны рамкам 21 и 22, подается проба во входной патрубок 23, диспергируется и через выходной патрубок

24 уходит на анализ, Пример конкретного выполнения.

Диаметр корпуса, мм 70(по фиг.1 и 8)

Высота корпуса, мм 80 (по фиг.1 и 8)

Количество стержней, шт. 150 (на одной рамке)

Источник колебания — генератор марки

ГЭМ (генератор звуковой)

Частота колебаний, Гц

Амплитуда колебаний, мм 3 — 5

Основание корпуса, мм 70х70 (по фиг.7) Привод от двигателя, кВт 1,1 (фиг.8)

Число оборотов, об/мин 1300

5 По сравнению с прототипом наличие дополнительной рамки со стержнями для перемешивания, выполненными с различной формой рифления или в виде пружин, обеспечивает интенсивное дробление частиц

10 нефтяного происхождения, повышает точность определения концентрации нефти в воде.

Формула изобретения

1. Стержневой диспергатор, содержа15 щий корпус с входным и выходным патрубком, пакет стержней, закрепленных нэ рамке, связанной с источником колебания, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса диспергирова20 ния, он снабжен дополнительным источником колебания и связанной с ним рамкой со стержнями, установленной подфглом от 30 до 180 по отношению к основной рамке, 2. Диспергэтор по п,1, о т л и ч а ю щ и й25 с я тем, что стержни выполнены упругими с различной формой рифления или в виде пружин.

3. Диспергатор по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что стержни расположены на кон30 центрических окружностях в шахматном порядке.

4, Диспергатор по п,1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в нижней части корпуса он снабжен штуцером, пневматически связанным с

35 воздухом.

1773471 Ри 2, P % 2,5 Фи2.4

Составитель К.Ляпин

Техред M.Моргентал

Редактор Т.Хорина

Корректор И.Шмакова

Заказ 3885 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4!5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101