Смеситель — SU 1220680 (original) (raw)
(19) (11)511 4 В 01 О 17/06, С 11 В 3/06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " .К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. Авторское свидетельство СССРУ 850122, кл. В О 1 О 17/06, 1979(прототип),(54)(57) 1. СМЕСИТЕЛЬ, включающий ,рабочую камеру с загрузочным и разгрузочным штуцерами, соленоид, подключенный к источнику переменного тока и охватывающий рабочую камеру,и размещенные в последней гранулы сферической формы, выполненные из магнитотвердого материала с высокой коэрцитивной силой, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности и улучшения качества смешивания путем создания условий для регулирования напряженности магнитного поля, рабочая камера выполнена с двумя укрепленными в верхней ее части вертикальными патрубками, при этом загрузочный и разгрузочный штуцеры подсоединены к этим патрубкам.2. Смеситель по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что он содержит по крайней мере одну дополнительную камеру, при этом разгрузочный штуцер каждой предыдущей рабочей камеры соединен с загрузочным штуцером каждой последующей рабочей камеры.Изобретение относится к аппаратостроению для пищевой промьппленности, а именно к технологическим устройствам для сепарационной рафинации жиров- аппаратам для щелочной нейтра лизации свободных жирных кислот, содержащихся в масле, и может быть использовано в процессах, требующих интенсивного перемепивания жидких систем с последующим их разделением, в любой отрасли хозяйственной деятельности.В основном для нейтрализации жиров используют дисковые смесители, через которые пропускают одновременно жир и раствор щелочи заданной кон центрации 1 .От качества перемешивания жира с раствором щелочи зависит выход целевого продукта и процент полезного использования жира, т.е. эффективность производства. В то же время интенсивное перемешивание приводит к сильному эмульгированию обрабатываемых компонентов, что отрицательно сказывается на последующем процессе сепарации, в котором осложняется процесс разделения фаз, происходит неполная сепарация, и часть масла уходит в соапсток, что приводит к частичной потере полезного продукта и снижению эффективности, Именно это имеет место при испольэованМи дисковых смесителей.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для смешивания компонентов и разрушения образующихся при этом эмульсий, включающее рабочую камеру, коаксиальные цилиндрические электроды, наружный из которых заэемлен, загрузочный и разгрузочный штуцеры, соленоид, размещенный вокруг рабочей камеры и подключенный к источнику переменного электрического тока. В рабочей камере размещены грануля, выполненНые иэ магнитотвердого материала с высокой коэрцитивной силой, и диэлектрические сетки, установленные иа загрузочном и разгрузочном штуцер ах 21,Однако указанное устройство функционально предназначено для разрушения эмульсий, т,е, в технологической цепочке оно должно быть установлено до сепаратора, после смесителя, Это обусловлено тем, что на 5 10 15 20 25 30 35 40 ряду с качественной электрической и магнитной обработкой процесс смешивания в этом устройстве происходит недостаточно интенсивно и качественно, так как,устройство является прямоточным и турбулиэация, вносимая движением ферромагнитных рабочих тел, недостаточна.Вертикальное расположение аппарата ограничивает его объем и производительность, что происходит от известного ограничения, сопут - ствующего всем электромагнитным аппаратам с рабочими телами в виде гранулированных ферромагнитных тел. Ограничение это происходит вследствие того, что высота рабочей камеры зависит от максимальной высоты слоя рабочих тел, которая не может превышать в пределе 20 см, а практически реально ограничена 12-15 см. Это обусловлено тем, что в состоянии покоя сила магнитного взаимодействия между частицами и силы гравитационного притяжения собирают магнитные тела у дна аппарата и их нижние бывают настолько зажаты, что магнитное поле соленоида не в состоянии их привести в движение и они полностью исключаются из работы. А применение сильных электромагнитных полей, которые в состоянии возбудить нижние слои рабочих тел, ограничено величиной коэрцитивной силы рабочих тел, так как в этих полях они все размагничиваются, полностью прекращая работу аппарата.Наиболее слабым и уязвимым местом известной конструкции являются диэлектрические сетки, они уменьшают живое сечение потока и сами по себе создают значительное сопротивлениепотоку, на что приходится тратитьзначительную дополнительную энергиюперекачивающих насосов, Наличие сеток приводит также к тому, что потоком среды ферромагнитные рабочиетела сбиваются в сторону сетки вы-.ходного патрубка, чему способствуюти гравитационные силы, и перекрывают ее ячейки, Так они способны полностью перекрыть выход материала и вывести аппарат из строя.Кроме того устройство не позволяет последовательно обрабатывать систему дискретным воздействием магнитных полей различной напряженности. А известно, что при магнитной обра12206 30 50 ботке жидких систем изменение их Физико-химических свойств проявляется при конкретной напряженности магнитного поля, достигая максимума в узком диапазоне пределов, и резко уменьшается с ее уменьшением или увеличением.Целью изобретения является повышение производительности и улучшение качества смешивания путем создания условий для регулирования напряженности магнитного поля в процессе смешивания.Для достижения поставленной цели в смесителе, включающем рабочую камеру с загрузочным и разгрузочным штуцерами, соленоид, подключенный к источнику переменного тока и охватывающий рабочую камеру, и размещенные в последней гранулы сферической формы, выполненные из магнитотвердого материала с высокой коэрцитивной силой, рабочая камера выполнена с двумя укрепленными в верхней ее части вертикальными патрубками, при этом загрузочный. и разгрузочный штуцеры подсоединены к этим патрубкам.Кроме того, смеситель может содержать по крайней мере одну дополнительную рабочую камеру, при этом разгрузочный штуцер каждой предыдущей рабочей камеры соединен с загрузочным штуцером каждой последующей рабочей камеры.Для обеспечения лучших условий перемешивания торцовые стенки гори- З 5 эонтального цилиндра могут быть выполнены наклонными с расширением кверху, а рабочая камера может быть выполнена в ниде плоского усеченного конуса, обращенного большим основанием вверх.Для упрощения стыковки рабочих камер они могут быть снабжены калачами.Для удаления из смеси воздуха или паров калачи могут быть снабжены вертикальными патрубками для установки вантузов или подсоединения к общей газоотводящей магистрали.На фиг,1 изображен смеситель с горизонтальной цилиндрической рабочей камерой, общнй вид, аксонометрия; на фиг.2 - смеситель с горизонтальной рабочей камерой, разрез; 55 на фиг,З - то же, вид сверху; на фиг.4 - смеситель с рабочей камерой, имеющей скошенные торцы; на фиг.5 8 О 4смеситель с рабочей камерой в видецилиндра, разрез; на фиг.б - то же,вид сверху; на фиг. 7 - рабочая камера в виде усеченного конуса; нафиг.8 - то же, аксонометрия; нафиг.9 и 10 - установки, содержащиенесколько смесителей, вид сбоку;на фиг. 11 и 12 - примеры компановки установки, вид сбоку,Смеситель состоит из рабочей камерыс вертикальными каналами 2и 3, загрузочным 4 и разгрузочным5 штуцерами, соленоида 6, подключенного к источнику переменноготока и охватывающего рабочую камеру1. В рабочей камере 1 размещеныранулы 7 сферической формы, выполенные иэ магнитотвердого материалас высокой коэрцитивной силой,Для взаимной стыковки рабочихкамер 1 загрузочный 4 и разгрузочный 5 штуцеры могут быть соединеныкалачами 8.Для удаления воздуха, паров илигазов, сопутствующих потоку жидкос"ти или образующихся в процессе ееобработки, каждая рабочая камераможет быть снабжена штуцером 9 дляподсоединения к вантузу (не показан)или к общей газоводной линии 1 О,Для улучшения процесса перемешива-.ния рабочая камера 1 может бытьразделена на отсеки перегородкой 11Количество гранул в рабочей камере определяют из такого условия,чтобы по всей длине этой камеры ониукладывались на ее дне слоем в 1-5гранул, а длина горизонтальной емкости при этом подбирается такимобразом, чтобы все гранулы, собранные в.одном месте не могли перекрыть полностью живое сечение рабочей камеры ни в ее горизонтальнойчасти, ни в нижней части восходящихвертикальных патрубков.Смеситель работает следующим образом.Собирают все рабочие камеры последовательно выход к входу в единую транспортную линию и подаютчерез загрузочный штуцер первой походу камеры масло и раствор щелочив заданной пропорции, Напор, создаваемый насосом, подбирают таким образом, чтобы обеспечить заданную скорость прохода потока и получить заданную производительность, на всеили некоторые соленоиды 6 подаютпеременный электрический ток, от3 12 которого в полостях соленоидоВ 6 возникает переменное электромагнитное поле, воздействующее на гранулы 7, приходящие в интенсивное хаотическое движение. Масло и раствор щелочи, подаваемые в загрузочный штуцер 4, под воздействием гранул 7 перемешиваются и одновременно с этим подвергаются интенсивной обработке переменным электромагнитным полем соленоида 6 и магнитным полем постоянных магнитов гранул 7. что способствует улучшению последующего разделения на сепараторе (не показан),Указанная конструкция смесителя не исключает возможности и электрической обработки системы масло- раствор щелоии, если в рабочую камеру ввести электроды известных конструкций. Кроме того, возможна электрическая обработка системы и в промежутках между рабочими камерами.Это позволяет варьировать условия 20680 аобработки и подбирать оптимальпыеусловия для каждого конкретного случая. Выполнение смесителя для рафинации жиров по изобретению повышаеткачество перемешивания, исключая излишнее эмульгирование. Перемешиванию 7способствует и многократное изменениенаправления потока при переходенз камеры в камеру, что особеннополезно при обработке фаэ, имеющихразную плотность. Процесс перемешивания в этом устройстве легко управляем,так как отключение камер не влияетна пропускную способность всего устройства, и, кроме того, в каждойкамере можно создавать поле определенной напряженности, добиваясь опти.мизации процесса воздействия и максимальной эффективности. Устройствоконструктивно просто, более долговечно и не требует частых ремонтов.