РОТОРНО-ПУЛЬСАЦИОННЫЙ АППАРАТ С ВИБРИРУЮЩИМ РОТОРОМ Российский патент 2003 года по МПК B01F7/00 B01F7/12 

Изобретение предназначено для интенсификации процессов смешения, эмульгирования, гомогенизации, диспергирования гетерогенных систем и может быть использовано в пищевой, фармацевтической, химической и других отраслях промышленности.

Известен роторно-пульсационный аппарат [1], состоящий из коаксиально расположенных ротора и статора, выполненных в виде тел вращения с прорезями. На поверхностях рабочих элементов, образующих прорези, нанесены рифления. В таком устройстве возникают значительные механические усилия, способствующие протеканию технологических процессов. При обработке среды возникают пульсации потока, кавитационные явления и возрастает турбулентность. Однако в ряде случаев эффективность таких устройств оказывается недостаточной. Недостатком данного аппарата также является отсутствие возможности регулирования зазора.

Известен роторно-пульсационный аппарат [2], содержащий корпус, внутри которого концентрично размещены ротор и статор с прорезями, статор снабжен генератором колебаний (механического, электромагнитного, магнитострикционного или другого типа). Такое расположение статора (внутри генератора) приводит к его деформациям, так как он выполнен из магнитострикционного материала. Это способствует быстрому его разрушению, а также к нежелательному нагреву обрабатываемой среды, что отрицательно сказывается на физико-химических, органолептических свойствах получаемого продукта, и следовательно, на его качестве.

Целью изобретения является повышение эффективности процессов и улучшение качества получаемой смеси при увеличении срока службы аппарата. Поставленная цель достигается за счет того, что электромагнит вмонтирован в корпус перед ротором.

На фиг.1 показана конструкция роторно-пульсационного аппарата с вибрирующим ротором. Он состоит из корпуса 1, в который перед ротором с прорезями 4 вмонтирован электромагнит 10. Ротор 4 установлен на валу 7 и поджат пружиной 8 к гайке 9. Статор с прорезями 5 жестко закреплен на крышке 6, Между ротором и статором выставлен минимальный зазор. В состав аппарата входят крышка 11 и уплотнение 12, патрубок 2 для ввода и патрубок 3 для вывода компонентов.

Аппарат работает следующим образом. Обрабатываемая среда через входной патрубок 2 поступает в центральную часть устройства и под действием центробежных сил проходит в зазор между ротором 4 и статором 5. За счет удара частиц об образованные прорезями зубья ротора и статора, а также сдвиговых напряжений, возникающих в зазоре, происходит их дробление. При подаче переменного напряжения на катушку электромагнита 10 возникают осевые колебания ротора 4, что позволяет существенно повысить величину сдвиговых напряжений частиц. В момент притяжения ротора 4 к электромагниту 10 зазор увеличивается, создавая условия захвата частиц. При сближении ротора и статора происходит их раздавливание и перетирание. В процессе вращения ротора происходит периодическое перекрывание прорезей, вследствие чего возникает гидравлический удар и генерирование низкочастотных колебаний. Таким образом, на обрабатываемую среду происходит одновременное наложение упругих колебаний и осевых вибраций. Для эффективной работы аппарата должно выполняться следующее условие: частота вибраций ротора 4 кратна частоте перекрытия прорезей статора 5 и ротора 4. Пройдя активную зону, смесь попадает во внешнюю камеру и выводится через патрубок 3.

Таким образом, в предлагаемой конструкции роторно-пульсационного аппарата за счет вмонтированного в корпус электромагнита 10 возможна обработка среды в условиях резонанса, что позволяет интенсифицировать протекание технологических процессов и повысить качество получаемой смеси. Кроме того, устраняется быстрое разрушение статора и нагрев среды.

Литература
1. Балабудкин М. А. , Борисов Г.Н., Маркова Л.М. Роторно-пульсационный аппарат: А. с. СССР 488604, В 01 f 7/28, 1975.

2. Балабудкин М.А., Барам А.А. Роторно-пульсационный аппарат: А. с. СССР 291548, В 01 f 11/00, 1985.

Изобретение предназначено для интенсификации процессов смешения, эмульгирования, гомогенизации, диспергирования гетерогенных систем и может быть использовано в пищевой, фармацевтической, химической и других отраслях промышленности. С целью интенсификации процессов в роторно-пульсационном аппарате и повышения качества получаемого продукта ротору сообщаются осевые вибрации относительно статора посредством подачи переменного напряжения на обмотку электромагнита, встроенного в корпус. Частота вибраций выбирается кратной частоте перекрытия отверстий ротора и статора. Последнее условие является необходимым для эффективной работы аппарата. 1 ил.

Роторно-пульсационный аппарат, содержащий корпус, внутри которого концентрично размещены ротор и статор с прорезями и электромагнит, отличающийся тем, что электромагнит встроен в корпус перед ротором.