Агрегат для получения эмульсий Российский патент 2023 года по МПК B01F23/43 B01F27/93 B01F25/45 B01F29/81 B01F33/00 

Предлагаемое изобретение предназначено для получения стойких эмульсий и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен центробежный диспергатор-смеситель, включающий корпус, патрубки подвода и отвода обрабатываемой среды, закрытое лопастное колесо и расположенные концентрично колесу перфорированные кольца, на периферии лопастного колеса концентрично жестко закреплены два перфорированных кольца с радиальным зазором относительно располагающегося между ними, установленного неподвижно на корпусе перфорированного кольца. [Патент РФ на полезную модель №81098, МПК В01J 19/00, опубл. 10.03.2009, БИ №7].

К недостаткам данного устройства следует отнести невысокую степень диспергирования и перемешивания исходных жидкостей, приводящие к недостаточной стойкости получаемой эмульсии.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является агрегат для получения эмульсий, содержащий устройства загрузки и выгрузки, вертикальный корпус с крышкой, вертикальный вал с размещенным на нем диском и конической насадкой, на внутренней поверхности которой установлены ребра, соосно конической насадке размещен отражатель, а под корпусом расположена емкость для сбора эмульсии, снабженная насосом и соединенная трубопроводом с приемной камерой. На крышке установлены кольцевыми рядами с возможностью вертикального перемещения эластичные элементы, контактирующие своими нижними частями с верхней гранью конической насадки, причем длина эластичных элементов в рядах увеличивается от внутреннего ряда к внешнему, а ребра, установленные на внутренней поверхности конической насадки, выполнены в виде плоских пластин треугольной формы, одной стороной - нижней соединяются с диском, и имеют на поверхности сквозные и глухие отверстия, расположенные в шахматном порядке, причем диаметр глухих отверстий больше чем сквозных, привод вертикального перемещения эластичных элементов размещен на крышке [Патент РФ №2734427, МПК В01J 3/00, В01J 3/08, В01J 3/10, опубл. 16.10.2020, БИ №29].

К недостаткам данного устройства следует отнести невысокую степень диспергирования и перемешивания исходных жидкостей, приводящие к недостаточной стойкости получаемой эмульсии.

Техническим результатом данного изобретения является создание агрегата для получения эмульсий, позволяющего качественно перемешивать исходные жидкости, что позволит получить стойкую эмульсию.

Технический результат достигается тем, что предлагается агрегат для получения эмульсий, содержащий устройства загрузки и выгрузки, вертикальный корпус с крышкой, вертикальный вал с размещенным на нем диском и конической насадкой, на внутренней поверхности которой установлены ребра в виде плоских пластин треугольной формы, соосно конической насадке размещен отражатель, а под корпусом расположена емкость, снабженная насосом и соединенная трубопроводом с приемной камерой, на крышке установлены кольцевыми рядами эластичные элементы, контактирующие своими нижними частями с верхней гранью конической насадки, причем длина эластичных элементов в рядах увеличивается от внутреннего ряда к внешнему.

Отличительными конструктивными признаками предлагаемого изобретения является то, что приемная камера имеет эллиптическую форму, которая расположена между нижней частью вертикального корпуса и емкостью, имеет на внутренней поверхности выступы и снабжена коническим рассеивателем с отверстиями, а в емкости над устройством выгрузки установлен приводной барабан с эластичными лопастями, крепящийся к внутренней поверхности емкости при помощи распорок с отверстиями.

На фиг. 1 показан агрегат для получения эмульсий. На фиг. 2 представлен (2:1) вид А.

Агрегат для получения эмульсий содержит устройства загрузки 1 и 2 и выгрузки 3, вертикальный корпус 4 с крышкой 5, вертикальный вал 6 с размещенным на нем диском 7, и конической насадкой 8, на внутренней поверхности которой установлены ребра 9 в виде плоских пластин треугольной формы. Соосно конической насадке 8 размещен отражатель 10, а под корпусом 4 расположена емкость 11, снабженная насосом 12 и соединенная трубопроводом 13 с приемной камерой 14, на крышке 5 установлены кольцевыми рядами эластичные элементы 15, контактирующие своими нижними частями с верхней гранью конической насадки 8, причем длина эластичных элементов в рядах увеличивается от внутреннего ряда к внешнему.

Приемная камера 14 имеет эллиптическую форму, которая расположена между нижней частью вертикального корпуса 4 и емкостью 11, имеет на внутренней поверхности выступы 16 и снабжена коническим рассеивателем 17 с отверстиями 18, а в емкости 11, над устройством выгрузки 3, установлен приводной барабан 19 с эластичными лопастями 20, крепящийся к внутренней поверхности емкости 11 при помощи распорок 21 с отверстиями 22.

Агрегат работает следующим образом.

Несмешивающиеся жидкости поступают из устройств загрузки 1 и 2 на вращающийся диск 7, под действием центробежных сил жидкости отбрасываются к периферии диска 7 и захватываются ребрами 9. При взаимодействии с ребрами 9 (их обтеканием, течением по боковым поверхностям ребер) происходит предварительное диспергирование и смешение капель исходных жидкостей. Далее предварительно сформированная эмульсия поднимается по внутренней поверхности конической насадки 8. Достигнув ее верхней части происходит взаимодействие эмульсии с эластичными элементами 15 контактирующими своими нижними частями с верхней гранью конической насадки 8. При этом взаимодействии наблюдается интенсивное дробление жидкости, разделение ее на отдельные, многократно разделяющиеся и сливающиеся струи и потоки капель. Это приводит к эффективному перемешиванию и диспергированию, способствующему получению стойкой эмульсии. Затем потоки капель и струи срываются с конической насадки 8 и образованный дисперсный поток ударяется об отражатель 10. В процессе удара осуществляется третья стадия формирования стойкой эмульсии. За счет ударного взаимодействия происходит интенсивное смешение, дробление и слияние капель и струй, приводящее к повышению стойкости и качества получаемой эмульсии.

Далее предварительно сформированная эмульсия попадает в приемную камеру 14, в которой ее поток обтекает с разных сторон конический рассеиватель 17 с отверстиями 18 и взаимодействует с выступами 16. Это также способствует смешению.

Благодаря тому, что приемная камера 14 имеет эллиптическую форму обеспечиваются различные расстояния между стенками приемной камеры 14 и коническим рассеивателем 17, что создает многократно сменяющиеся ускорения и замедления потоков и приводит к интенсивному перемешиванию.

Из приемной камеры эмульсия поступает в емкость 11. В емкости 11 над устройством выгрузки 3, установлен приводной барабан 19 с эластичными лопастями 20, при вращении которого находящаяся в емкости 11 эмульсия усредняется, что также способствует повышению ее стойкости.

За счет того, что приводной барабан 19 крепится к внутренней поверхности емкости 11 при помощи распорок 21 с отверстиями 22 при вращении происходит обтекание эмульсией распорок 21 с разных сторон и прохождения эмульсии через отверстия 22. Это позволяет повысить качество смешения жидкостей и стойкость формируемой эмульсии.

Благодаря тому, что емкость 11 снабжена насосом 12 и соединена трубопроводом 13 с приемной камерой 14 обеспечивается циркуляция эмульсии, а вводимый в приемную камеру 14 поток взаимодействует с потоком предварительно сформированной эмульсии, что способствует улучшению перемешивания и повышению стойкости.

Выгрузка готовой эмульсии происходит через устройство выгрузки 3.

Заявленный агрегат для получения эмульсий позволяет качественно диспергировать и перемешивать капли исходных жидкостей и получить стойкую однородную эмульсию.

Изобретение предназначено для получения стойких эмульсий и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности. Агрегат для получения эмульсий содержит устройства загрузки и выгрузки, вертикальный корпус с крышкой, вертикальный вал с размещенным на нем диском, и конической насадкой, на внутренней поверхности которой установлены ребра в виде плоских пластин треугольной формы, соосно конической насадке размещен отражатель, а под корпусом расположена емкость, снабженная насосом и соединенная трубопроводом с приемной камерой, на крышке установлены кольцевыми рядами эластичные элементы, контактирующие своими нижними частями с верхней гранью конической насадки, причем длина эластичных элементов в рядах увеличивается от внутреннего ряда к внешнему. Приемная камера имеет эллиптическую форму, которая расположена между нижней частью вертикального корпуса и емкостью, имеет на внутренней поверхности выступы и снабжена коническим рассеивателем с отверстиями, а в емкости, над устройством выгрузки, установлен приводной барабан с эластичными лопастями, крепящийся к внутренней поверхности емкости при помощи распорок с отверстиями. Технический результат изобретения - создание агрегата для получения эмульсий, позволяющего качественно диспергировать и перемешивать капли исходных жидкостей и получать стойкую однородную эмульсию. 2 ил.

Агрегат для получения эмульсий, содержащий устройства загрузки и выгрузки, вертикальный корпус с крышкой, вертикальный вал с размещенным на нем диском и конической насадкой, на внутренней поверхности которой установлены ребра в виде плоских пластин треугольной формы, соосно конической насадке размещен отражатель, а под корпусом расположена емкость, снабженная насосом и соединенная трубопроводом с приемной камерой, на крышке установлены кольцевыми рядами эластичные элементы, контактирующие своими нижними частями с верхней гранью конической насадки, причем длина эластичных элементов в рядах увеличивается от внутреннего ряда к внешнему, отличающийся тем, что приемная камера имеет эллиптическую форму, которая расположена между нижней частью вертикального корпуса и емкостью, имеет на внутренней поверхности выступы и снабжена коническим рассеивателем с отверстиями, а в емкости, над устройством выгрузки, установлен приводной барабан с эластичными лопастями, крепящийся к внутренней поверхности емкости при помощи распорок с отверстиями.