ДИСПЕРГАТОР Российский патент 1997 года по МПК B01F7/00 

Изобретение может быть применено в медицинской, химической и машиностроительной отраслях промышленности для приготовления высококачественных эмульсий.

Известен роторный аппарат, в котором имеется несколько пар неподвижных и вращающихся дисков. Диспергирование материала происходит зубьями дисков одновременно в нескольких параллельных секциях. Здесь жидкость диспергируется в центра к периферии дисков и представляет собой первую диспергирующую зону [1]
Затем жидкость проходит вторую зону обработки, двигаясь от периферии к центру и к выходному патрубку. Описанное устройство не может эффективно работать в силу конструктивного решения. Для интенсивного диспергирования материала на первой зоне необходимы большие скорости вращения дисков, но в то же время во второй зоне жидкость не может двигаться от периферии к центру дисков из-за центробежных сил, создаваемых вращающимся диском. С другой стороны, если задать вращающимся дискам такую скорость, чтобы материал проходил вторую зону (гомогенизирующую), то это повлечет за собой снижение скорости вращения дисков и снижение диспергирующего эффекта как первой, так и второй зоны обработки.

Необходимо отметить, что определенный объем жидкости не подвергается диспергированию, так как проходит между торцами измельчающих зубьев и неподвижных дисков.

В устройстве одна группа дисков вращается, а другая неподвижная. Желание повысить эффективность работы устройства заставляет увеличивать скорость подвижных дисков, что связано с определенными сложностями конструкторского и технологического характера. Кроме того, монтаж, ремонт и обслуживание аппарата затруднен из-за его сложности.

Известен диспергатор, содержащий цилиндрический корпус с загрузочным и выгрузочным патрубками, в котором расположены роторы, на которых закреплены многогранные измельчающие элементы, а также отклоняющие концентрические кольца [2]
Однако в данном устройстве также возможно снижение диспергирующего эффекта, так как определенный объем жидкости проходит не обработанным, а также отсутствует возможность влияния на степень измельчения.

Техническим результатом изобретения является повышение качества приготавливаемых смесей и эмульсий.

Это достигается тем, что диспергатор, содержащий цилиндрический корпус с загрузочными и выгрузочным патрубками, в котором расположены роторы, на которых закреплены многогранные измельчающие элементы, а также отклоняющие концентрические кольца, снабжен закрепленным на роторе со стороны загрузочного патрубка заборным конусом и установленными на роторах элементами для предварительного измельчения, при этом измельчающие элементы имеют форму четырехгранных усеченных пирамид, а концентрические кольца выполнены с поперечным сечением в форме прямоугольной трапеции.

На фиг.1 схематично показан диспергатор; на фиг.2 измельчающие элементы; на фиг.3 измельчающие элементы, вид сверху.

Диспергатор содержит корпус 1, в котором смонтированы роторы 2 и 3 с измельчающими элементами 4, а также загрузочный 5 и выгрузочный 6 патрубки, причем к ротору со стороны загрузочного патрубка жестко крепится камера в виде заборного конуса 7. На роторах устанавливаются измельчающие элементы 8 в форме усеченных четырехгранных пирамид, а также отклоняющие концентрические кольца 9, имеющие в поперечном сечении прямоугольные трапеции.

Диспергатор работает следующим образом.

Материал, подлежащий диспергированию, поступает в устройство через загрузочный патрубок 5 в заборный конус 7. Под действием центробежных сил частицы материала движутся к ротору и, проходя через отверстия в нем, попадают в пространство между роторами рабочую зону, на участке с дополнительными измельчающими элементами окончательное. Измельченный материал выходит через выгрузочный патрубок 6.

Материал, который движется вдоль торцев роторов, доходя до концентрических колец, отклоняется и направляется в среднюю часть пространства между роторами в рабочую зону. Установка отклоняющих колец исключает выход необработанной жидкости, т.е. они закрывают зазор между торцами пальцев 4 одного ротора и торцевой поверхностью другого ротора.

Выполнение дополнительных элементов в виде четырехгранных усеченных пирамид обеспечивает большую вероятность встречи материала и элемента из-за наличия граней б (в сравнении с боковыми поверхностями пальцев), наклон граней б придает большую хаотичность в движении материала, а наклон граней а позволяет изменять зазор между элементами (путем перемещения, например, ротора 3 в осевом направлении за счет изменения прокладки 10), тем самым будет изменяться степень измельчения. Наличие прорезей с образованных боковыми гранями б, обеспечивает беспрепятственное перемещение материала из рабочей зоны, так как воздух и материал движутся под действием центробежных сил с большей скоростью к периферии роторов.

В устройстве практически исключается смешивание обработанного и необработанного материала введением в конструкцию диспергатора заборного конуса, так как материал без потерь транспортируется в рабочую зону.

Наличие элементов в виде четырехгранных пирамид и возможность изменения зазора в осевом направлении позволяют повысить дисперсность измельчаемого материала, тем самым отпадает необходимость многократной его обработки, что сокращает время приготовления эмульсий.

Использование изобретения: приготовление высококачественных эмульсий. Сущность изобретения: устройство содержит цилиндрический корпус с загрузочным и выгрузочным патрубками, в котором расположены роторы, на которых закреплены многогранные измельчающие элементы, а также отклоняющие концентрические кольца. Устройство снабжено закрепленным на роторе со стороны загрузочного патрубка заборным конусом и установленными на роторах элементами для предварительного измельчения. При этом многогранные измельчающие элементы имеют форму четырехгранных усеченных пирамид, а концентрические кольца выполнены с поперечным сечением в форме прямоугольной трапеции. 3 ил.

Диспергатор, содержащий цилиндрический корпус с загрузочными в выгрузочным патрубками, в котором расположены роторы, на которых закреплены многогранные измельчающие элементы, а также отклоняющие концентрические кольца, отличающийся тем, что он снабжен закрепленным на роторе со стороны загрузочного патрубка заборным конусом и установленными на роторах элементами для предварительного измельчения, при этом многогранные измельчающие элементы имеют форму четырехгранных усеченных пирамид, а концентрические кольца выполнены с поперечным сечением в форме прямоугольной трапеции.