PL161809B1 - Wirujący dysk mieszający - Google Patents

Abstract

W iru ją c y d ysk m ieszający, posiadający o tw artą od góry, koncentryczną kom orę dozow ania, o kształcie stożka skierow anego w iększą podstawą do dna kom ory, któ ra połączona je s t z o bw od ow ą szczelin ą m ieszającą, w yznaczoną p o w ierzch n iam i odchylo n y m i w zględem p łaszczyzny obrotu, zn am ie n n y tym, że nad dnem (1 3 ) ko m o ry d ozo w an ia (l)u s ta lo - n y je s tro zrzu tn ik tarczow y (2) z g rzebien iam i (1 1 ) na p ow ierzch ni roboczej, a kom ora d ozo w an ia (1 ) połączona jest ze szczeliną m ieszającą (1 0 ) szeregiem kan ałó w (4) prow adzonych z p oziom u dna (1 3 ) w kieru nku odśrodkow ym .

Description

Przedmiotem wynalazku jest wirujący dysk mieszający, będący podstawowym elementem przepływowej mieszarki do układów ciecz - ciecz, ciecz - ciało stałe i ciało stałe - ciało stałe .

Mieszarki z dyskiem odśrodkowym cechują się niskim zapotrzebowaniem mocy, są szczególnie korzystne dla mediów trudno mieszających się, oraz zmieniających właściwości fizykochemiczne w trakcie mieszania. Znanych jest wiele rozwiązań wykorzystujących siłę odśrodkową do wykonywania w sposób ciągły pracy mieszania - dwóch lub więcej mediów. Jedna z takich mieszarek, przeznaczona do mieszania materiałów sypkich z ciekłymi, przedstawiona jest polskim opisem patentowym nr 114 667. W tym rozwiązaniu dysk mieszający ma otwartą od gdry, koncentryczną komorę dozowania o kształcie stożka skierowanego większą podstawą do dna komory. Poniżej dna znajduje się jeden lub dwa zbiorniki składnika ciekłego, połączone współosiowo - kołową szczeliną wypływu na powierzchni dna, za którą powierzchnia dysku odchylona jest do góry. Dysk posiada również współosiowy kołpak, przejmujący zatomizowaną mieszaninę na powierzchnię stożkową odchyloną w dół od płaszczyzny obrotu. W ten sposób wyznaczona jest obwodowa szczelina mieszająca, określona powierzchniami przeciwnie odchylonymi względem płaszczyzny obrotu, a zakończona zewnętrzną krawędzią kołpaka, z której mieszanina atomizowana jest w przestrzeń obudowy mieszarki.

W rozwiązaniu takim składnik ciekły zwilża równomierną warstwą powierzchnię roboczą dysku, z której jest on - zwłaszcza w strefie wznoszącej się - zcierany i wmieszywany w obwodowy strumień materiału sypkiego, rozrzucany siłą odśrodkową na zewnątrz. Oalej mieszanina wprowadzana zostaje do szczeliny mieszającej, ulega zatomizowaniu na powierzchnię kołpaka, gdzie zostaje warstwowo odwrócona z korzystnym dalszym ujednorodnieniem.

W przedstawionej mieszarce składnik sypki uzyskuje niewielką energię kinetyczną, w związku z czym zdolność mieszania, stopień zhomogenizowania mieszaniny oraz wydajność są niskie.

Dysk mieszający według wynalazku ma rozrzutnik tarczowy, zamocowany ponad dnem stożkowej komory dozowania, wyposażony na roboczej powierzchni w odśrodkowe grzebienie, a komora dozowania połączona jest ze szczeliną mieszającą szeregiem kanałów prowadzonych

161 Β09 z poziomu dna w kierunku odśrodkowym. W szczelinie mieszającej znajdują się co najmniej dwie krawędzie wewnętrzne, atomizujące mieszaninę na powierzchnie przeciwnie odchylone względem płaszczyzny obrotu. Rozrzutnik tarczowy ma kształt stożka skierowanego większą podstawą w stronę otworu dozowania. Korzystnym dla wstępnego rozpylenia składników jest rozwiązanie rozrzutnika z dwoma tarczami usytuowanymi jedna nad drugą, z których górna ma w strefie przyśrodkowej przelotowe otwory.

Rozwiązanie takie wprowadza znacznie korzystniejsze warunki wykorzystania oddziaływlil odśrodkowych. Proces wzbogacony o wstępne mieszanie w komorze dozowania, odśrodkowe rozprowadzenie kanałami, przy którym uzyskuje się znaczne zwiększenie energii kinetycznej mieszaniny - umożliwiające dalej skuteczne, wielokrotne odwracanie i atomizowanie jej w szczelinie mieszającej - pozwala osiągnąć wysoki stopień homogenizacji, nawet przy trudno mieszających się mediach.

Wynalazek zostanie przybliżony opisem przykładowego rozwiązania dysku przedstawionego na rysunku w przekroju osiowym.

Dysk mieszający stanowią, połączone współosiowo ze sobą, dwie tarcze: górna 3 i dolna 6, których specyficznie ukształtowane powierzchnie czołowe wyznaczają między sobą wewnętrzną przestrzeń - w której prowadzony jest proces mieszania. W strefie środkowej dysku znajduje się, otwarta od góry komora dozowania 1, o stożkowej pobocznicy skierowanej większą podstawą w stronę dna 13 komory. Wewnątrz komory dozowania 1, na koncentrycznym czopie tarczy dolnej 6, ustalony jest rozrzutnik tarczowy 2, złożony z dwóch stożkowych tarcz, usytuowanych jedna nad drugą. Na powierzchni roboczej tarcz rozrzutnika 2 znajdują się grze bierne 11, ponadto tarcza ustalona powyżej ma w strefie przyśrodkowej przelotowe otwory 12. 2 poziomu dna 13 wyprowadzone są w kierunku promieniowym kanały 4, doprowadzone do obwodowej szczeliny mieszającej 10. W szczelinie mieszającej 10, ukształtowanej stożkowymi powierzchniami tarczy górnej 3 i dolnej 6, znajdują się dwie wewnętrzne krawędzie atomizujące 5 i 7. Tarcza dolna 6 ma średnicę większą od tarczy górnej 3, o część rozprowadzającą 8, wyobloną do góry w kształcie paraboloidy. Obrzeże tarczy górnej 3 stanowi krawędź atomizująca 7 a część rozprowadzająca 8 tarczy dolnej 6 zakończona jest atomizującą krawędzią zewnętrzną 9.

Dostarczone do komory dozowania 1 media spadają na rozrzutnik tarczowy 2, zostają porwane grzebieniami 11 i odrzucone na stożkową powierzchnię komory. Siła odśrodkowa transportuje media w kierunku dna 13 komory dozowania 1, powodując jednocześnie ich wstępne przenikanie. Mieszanina wpada następnie do kanałów 4, gdzie przemieszczając się na zewnątrz uzyskuje znaczną energię kinetyczną. W szczelinie mieszającej 10, na krawędziach 5 i 7 zostaje kolejno atomizowana a uderzając rozproszonym strumieniem o stożkową powierzchnię oraz ulegając warstwowemu odwróceniu - jest dalej ujednorodniona. Wyobloną część rozprowadzająca 8 wyłapuje rozproszoną na krawędzi 7 mieszaninę, przekazuje jej dodatkową energię wspomagającą przemieszanie i ostateczne zdyspergowaaie do atmosfery krawędzią zewnętrzną 9.

161 80?

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Wirujący dysk mieszający, posiadający otwartą od góry, koncentryczną komorę dozowania, o kształcie stożka skierowanego większą podstawą do dna komory, którą połączona jest z obwodową szczeliną mieszającą, wyznaczoną powierzchniami odchylonymi względem płaszczyzny obrotu, znamienny tym, że nad dnem (13) komory dozowania (1) ustalony jest rozrzutnik tarczowy (2) z grzebieniami (11) na powierzchni roboczej, a komora dozowania (1) połączona jest ze szczeliną mieszającą (10) szeregiem kanałów (A) prowadzonych z poziomu dna (13) w kierunku odśrodkowym.
2. 2. Wirujący dysk według zastrz. 1, znamienny tym, że w szczelinie mieszającej (10) ma co najmniej dwie wewnętrzne krawędzie (5, 7) atomizujące mieszaninę na powierzchnie odchylone przeciwnie względem płaszczyzny obrotu.
3. 3. Wirujący dysk według zastrz. 1, znamienny t y m, że rozrzutnik tarczowy (2) ma kształt stożka skierowanego większą podstawą w stronę otworu dozowania.
4. 4. Wirujący dysk według zastrz. 3, znamienny tym, że rozrzutnik tarczowy (2) ma dwie tarcze usytuowane jedna nad drugą, z których górna ma w strefie przyśrodkowej przelotowe otwory (12).

   *«*