аппарат для перемешивания растворов

Формула изобретения

Аппарат для перемешивания растворов, содержащий емкость для раствора и размещенный в ней корпус с загрузочным устройством и рабочим органом, снабженным приводом и выполненным в виде шнека, на конце которого закреплена крыльчатка, а также с перфорированным диском в нижней части, отличающийся тем, что он снабжен низкочастотным импульсным генератором переменного тока, катушками и разнополюсными постоянными магнитами, при этом катушки установлены на загрузочном устройстве и емкости и соединены с упомянутым генератором, а разнополюсные постоянные магниты размещены на крыльчатке рабочего органа.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оборудованию для приготовления и перемешивания растворов.

Известен смеситель [1] содержащий смесительную коническую камеру, шнековый рабочий орган, усеченный конус, размещенный на валу шнека и обращенный к нему своим большим основанием, загрузочную и выгрузочную горловины и привод. Верхняя часть камеры выполнена цилиндрической, усеченный конус установлен с возможностью перемещения вдоль оси шнека и взаимодействия своей боковой поверхностью с цилиндрической частью смесительной камеры. При этом, диаметр большого основания усеченного конуса равен или меньше диаметра шнека, а угол наклона образующей конуса к его большему основанию равен углу наклона образующей конусной части смесительной камеры к горизонтальной плоскости.

К недостаткам известного технического решения можно отнести его низкую производительность и низкое качество перемешивания растворов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является аппарат для приготовления растворов полимеров [2] содержащий корпус с загрузочным устройством в виде воронки и рабочим органом в виде шнека, на конце которого закреплена крыльчатка, а режущие элементы заполнены с отверстиями. При этом, диаметр отверстий в режущих элементах уменьшается по ходу раствора, а суммарные площади поперечного сечения выполненных в них отверстий равны. Корпус размещен в емкости и снабжен расположенной на выходе раствора смесительной камерой с отверстиями для подвода и отвода раствора.

Кроме того, аппарат может быть оснащен двумя заслонками, установленными в загрузочном устройстве, в котором выполнено окно для подвода раствора.

К недостаткам известного технического решения относятся низкая производительность, невысокое качество перемешивания, а также большие затраты времени и соответственно электроэнергии на ведение процесса.

Заявляемое техническое решение направлено на повышение производительности аппарата и повышение качества перемешивания растворов. Для этого аппарат для перемешивания растворов, содержащий емкость раствора и размещенный в ней корпус с загрузочным устройством и рабочим органом, снабженным приводом и выполненным в виде шнека, на конце которого закреплена крыльчатка, а также с перфорированным диском в нижней части, снабжен низкочастотным импульсным генератором переменного тока, катушками и разнополюсными постоянными магнитами, при этом катушки установлены на загрузочном устройстве и емкости и соединены с импульсным генератором переменного тока низкой частоты, а разнополюсные постоянные магниты размещены на крыльчатке рабочего органа.

Аналогов с признаками, сходными с существенными отличительными признаками заявляемого технического решения, не выявлено, следовательно изобретение является новым. Кроме того, предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень, так как оно явным образом не следует из уровня техники, и является промышленно применимым, следовательно ему может быть предоставлена правовая охрана.

На чертеже представлен аппарат для перемешивания растворов, общий вид с местным разрезом.

Аппарат для перемешивания растворов содержит емкость 1 для раствора и размещенный в ней корпус 2 с входными окнами 3, загрузочным устройством 4 и рабочим органом 5, выполненным в виде шнека и снабженным приводом 6, а также с перфорированным диском 7 в нижней части. Корпус 2 и шнек 5 в нижней части выполнены коническими, а на конце шнека 5 закреплена крыльчатка 8, на которой размещены разнополюсные постоянные магниты 9. На емкости 1 и на загрузочном устройстве 4 установлены катушки 10, которые подключены с помощью соединительных проводов 11 к низкочастотному импульсному генератору переменного тока 12. На конической части винтовой поверхности 13 шнека 5 выполнены отверстия, размер которых меньше размера отверстий перфорированного диска 7. Отверстия шнека 5 расположены в шахматном порядке и имеют форму сопла Лаваля с углом конусности сечения входной части 30 120^o, а их диаметр увеличивается по мере удаления винтовой поверхности от перфорированного диска 7.

Аппарат для перемешивания растворов работает следующим образом.

Перед загрузкой аппарата включается генератор 12 и привод 6 рабочего органа 5, затем через загрузочное устройство 4 подаются смешиваемые компоненты, которые шнеком 5 перемешиваются в конический участок корпуса 2, где эти компоненты перетираются и смешиваются с основным потоком жидкости, создаваемым шнеком 5, так как он после подачи компонентов работает как винтовой насос. При этом уже во время загрузки компонентов на них действует переменное магнитное поле, наводимое катушками 10, подключенными к генератору 12, в результате чего изменяются ионные связи состава твердых компонентов и происходит их размягчение, что облегчает их растворение в жидкости. В коническом участке корпуса 2 компоненты сдавливаются, так как объем, который они здесь занимают, уменьшается, разрушаются и выдавливаются через отверстия на винтовой поверхности 13 шнека 5. При этом мелкие частицы удаляются через перфорированный диск 7, а основная масса компонентов выдавливается вверх вследствие того, что отверстия на верхней винтовой линии больше отверстий на нижней и сопротивление продавливанию вверх меньше сопротивления продавливанию вниз. Таким образом увеличивается поверхность компонентов, которая омывается жидкостью. Перетирание и размельчение компонентов продолжается до тех пор, пока все частицы не измельчаются до такой степени, что их сопротивление проталкиванию через перфорированный диск 7 не станет меньше напора осевого потока жидкости, создаваемого шнеком 5. Выходящий через перфорированный диск 7 поток жидкости смешивается с помощью крыльчатки 8 с находящимися в корпусе 1 растворами. На крыльчатке 8 расположены разнополюсные постоянные магниты 9, создающие постоянное магнитное поле, которое в совокупе с низкочастотным импульсным переменным магнитным полем, создаваемым катушками 10, воздействуют на перемешиваемые компоненты и растворы в течение всего времени ведения процесса. Под действием этих полей происходит активное размягчение твердых компонентов, способствующее увеличению их поверхности, уменьшается жесткость растворов и повышается их текучесть, что в конечном итоге повышает качество перемешивания растворов и снижает время, необходимое для их приготовления.

Таким образом, предлагаемое решение, осуществляющее комплексную обработку компонентов (механическую и магнитную) при приготовлении растворов, позволяет сократить время и энергозатраты на ведение процесса, что значительно повышает производительность аппарата, и повысить качество перемешивания, а в итоге качество приготовленных растворов.