ДИСПЕРГАТОР Российский патент 2000 года по МПК D21D1/34 

Изобретение относится к устройствам для измельчения материала, преимущественно волокнистого, например целлюлозы, и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности для получения аэровзвеси волокон при изготовлении изделий аэродинамическим способом.

Известна центробежная мельница [1], содержащая корпус с загрузочным патрубком и разгрузочным приспособлением, ротор в виде диска с билами, образующий с внутренней боковой поверхностью корпуса кольцевой канал, отбойное кольцо со щелями, расположенными тангенциально его внутренней поверхности в направлении вращения ротора. При этом вал ротора установлен вертикально, и в его нижней части смонтирована крыльчатка. Разгрузочное приспособление выполнено противоположно загрузочному патрубку и охватывает крыльчатку, а величина кольцевого канала между боковой поверхностью корпуса и диском не более суммарной величины щелей в отбойном кольце и щели между торцевыми поверхностями диска ротора и отбойного кольца.

Однако при использовании этой мельницы для разделения волокнистого материала на волокна происходит нежелательное слипание волокон из-за недостаточного перемешивания их в потоке воздуха в зонах диспергирования и выгрузки.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство для измельчения [2], содержащее цилиндрический корпус с размещенным в нем ротором, который выполнен в виде диска с разгонными лопатками и закреплен на валу с возможностью вращения, входной и выходной каналы, расположенные коаксиально относительно оси вращения ротора, причем выходной канал выполнен в виде кольца, охватывающего входной канал, и сообщен с отсасывающим циклоном. Разгонные лопатки ротора закреплены на его диске радиально со стороны выходного канала. Устройство содержит обечайку с тангенциальными щелями, которая расположена коаксиально между цилиндрической стенкой корпуса и торцевыми кромками разгонных лопаток ротора и образует с корпусом кольцевую полость, сообщающуюся с тангенциальным каналом для подачи воздуха. Оси симметрии тангенциальных щелей наклонены под углом 7-10 градусов к касательной, проведенной к внутренней стенке обечайки в точке, расположенной на одинаковом расстоянии от двух соседних щелей.

За счет того, что выходной канал в данном устройстве выполнен кольцеобразным, на выходе из устройства получают сильно закрученный поток аэровзвеси измельченного материала, что недопустимо при использовании его в процессе изготовления изделий, в частности бумаги, аэродинамическим способом.

Задачей заявляемого изобретения является создание диспергатора, позволяющего получить на выходе сплошной равномерный поток аэровзвеси волокон измельчаемого материала.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в диспергаторе, содержащем корпус, размещенный в нем ротор, выполненный в виде диска с разгонными лопатками, который закреплен на валу с возможностью вращения, входной и выходной каналы, расположенные коаксиально относительно оси вращения ротора, причем разгонные лопатки ротора закреплены на его диске преимущественно радиально со стороны выходного канала, и обечайку с тангенциальными щелями, которая расположена коаксиально между цилиндрической стенкой корпуса и торцевой кромкой разгонных лопаток ротора и образует с корпусом кольцевую полость, сообщающуюся с тангенциальным каналом для подачи воздуха, согласно изобретению входной канал расположен со стороны диска ротора, противоположной выходному каналу, диск ротора со стороны входного канала дополнительно содержит разгонные лопатки, закрепленные преимущественно радиально, а выходной канал выполнен в виде цилиндрической трубы сплошного сечения, вдоль которой радиально установлены перегородки.

Для упрощения выполнения устройства разгонные лопатки по обе стороны диска ротора могут быть выполнены как единые пластины, которые закреплены с торца диска ротора.

Технический результат, достигаемый заявляемым изобретением, определен тем, что в заявляемом устройстве разнесены входной и выходной потоки измельчаемого материала, что позволяет создать на выходе сплошной поток аэровзвеси измельченного материала, например аэровзвеси волокон целлюлозы. Для того, чтобы организовать подачу измельчаемого материала в зону активного измельчения, на диске ротора со стороны входного канала выполнены дополнительные разгонные лопатки. Для того, чтобы погасить вращательное движение выходящего потока аэровзвеси волокон, выходной канал выполнен в виде цилиндрической трубы сплошного сечения, вдоль которой радиально установлены перегородки.

Сущность заявляемого изобретения поясняется графическими материалами: на фиг. 1 представлена конструкция заявляемого диспергатора, на фиг. 2 и фиг. 3 - соответствующие виды по разрезам А-А и Б-Б.

Диспергатор (фиг. 1) содержит корпус 1, в котором размещен ротор, выполненный в виде диска 2, закрепленного на валу 3. На диске 2 ротора со стороны входного канала 4 закреплены разгонные лопатки 5, а со стороны выходного канала 6 - разгонные лопатки 7. Между цилиндрической стенкой корпуса 1 и торцевыми кромками лопаток 7 расположена обечайка 8 с тангенциальными щелями 9 (фиг. 3), которая образует с корпусом 1 кольцевую полость 10, сообщающуюся с тангенциальным каналом 11 для подачи воздуха в устройство. В выходном канале 6 установлены продольные перегородки 12 (фиг. 2).

Устройство работает следующим образом. В диспергатор через входной канал 4 в потоке воздуха подается диспергируемый материал - измельченная целлюлоза, которая попадает на вращающийся диск 2 ротора с разгонными лопатками 5. Под действием центробежных сил частицы целлюлозы перемещаются к периферии диска 2 и попадают в кольцевой зазор между обечайкой 8 и лопатками 7. Одновременно в этот зазор через канал 11, кольцевую полость 10 и щели 9 обечайки 8 поступает поток воздуха. В результате в кольцевом слое между обечайкой 8 и торцевой кромкой лопаток 7 ротора образуется взвешенный слой измельченной целлюлозы, в котором ее частицы подвергаются интенсивным ударам о лопатки 7 ротора и обечайку 8, благодаря чему происходит разделение частиц целлюлозы. Этот процесс происходит до тех пор, пока частицы целлюлозы не разделятся на отдельные волокна. После этого легкие волокна под действием потока воздуха, поступающего через щели 9 обечайки 8, уносятся в выходной канал 6. Неразделенные на волокна более тяжелые частицы целлюлозы под действием центробежных сил продолжают удерживаться в зоне диспергирования до тех пор, пока не разделятся на отдельные волокна. После чего сила аэродинамического сопротивления потоку воздуха превысит центробежную и волокна будут унесены в выходной канал 6. Степень диспергирования определяется, главным образом, скоростью вращения ротора, давлением подаваемого через канал 11 воздуха, удельным весом и другими физическими параметрами диспергируемого материала.

Для предотвращения закручивания выходного потока аэровзвеси выходной канал 6 выполнен в виде цилиндрической трубы сплошного сечения, и в ней установлены продольные разделительные перегородки 12.

Таким образом, при использовании заявляемого устройства материал подвергается диспергированию с образованием равномерного, без завихрений, потока аэровзвеси. Такие аэродинамические параметры потока аэровзвеси снижают вероятность соударения и слипания диспергированных частиц материала и позволяют получить на выходе поток аэровзвеси с равномерным распределением частиц.

Источники информации
1. А.с. СССР N 1636043, B 02 C 13/08, опубл. 23.03.91, БИ N 11.

2. А. с. СССР N 1629094, B 02 C 13/26, опубл. 23.02.91, БИ N 7 - прототип.

Изобретение относится к оборудованию для производства бумаги аэродинамическим способом. Устройство содержит корпус, размещенный в нем ротор, выполненный в виде диска с разгонными лопатками с обеих сторон, входной и выходной каналы, расположенные коаксиально с противоположных сторон ротора, и обечайку с тангенциальными щелями, которая расположена коаксиально между цилиндрической стенкой корпуса и торцевой кромкой разгонных лопаток ротора. Обечайка образует с корпусом кольцевую полость, сообщающуюся с тангенциальным каналом для подачи воздуха. Выходной канал выполнен в виде цилиндрической трубы сплошного сечения, в которой установлены продольные перегородки. При использовании диспергатора материал подвергается диспергированию с образованием равномерного, без завихрений, потока аэровзвеси. Такие аэродинамические параметры потока аэровзвеси снижают вероятность соударения и слипания диспергированных частиц материала и позволяют получить на выходе поток аэровзвеси с равномерным распределением частиц. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Диспергатор, содержащий корпус, размещенный в нем ротор, выполненный в виде диска с разгонными лопатками, который закреплен на валу с возможностью вращения, входной и выходной каналы, расположенные коаксиально относительно оси вращения ротора, причем разгонные лопатки ротора закреплены на его диске преимущественно радиально со стороны выходного канала, и обечайку с тангенциальными щелями, которая расположена коаксиально между цилиндрической стенкой корпуса и торцевой кромкой разгонных лопаток ротора и образует с корпусом кольцевую полость, сообщающуюся с тангенциальным каналом для подачи воздуха, отличающийся тем, что входной канал расположен со стороны диска ротора, противоположной выходному каналу, диск ротора со стороны входного канала дополнительно содержит разгонные лопатки, закрепленные преимущественно радиально, а выходной канал выполнен в виде цилиндрической трубы сплошного сечения, вдоль которой радиально установлены перегородки. 2. Диспергатор по п.1, отличающийся тем, что разгонные лопатки по обе стороны диска ротора выполнены за одно целое и закреплены с торца диска ротора.