Роторный импульсный аппарат Российский патент 2024 года по МПК B06B1/20 B01F27/23 B01F27/1111 B01F27/115 

Роторный импульсный аппарат относится к устройствам для создания импульсных колебаний в проточной жидкой среде и может быть использован для интенсификации процессов диспергирования, эмульгирования, гомогенизации, растворения, экстрагирования и т.п. в различных отраслях промышленности.

Известен роторный аппарат, который содержит корпус с патрубками входа и выхода среды, концентрично установленные в нем ротор и статор с каналами в боковых стенках, камеру озвучивания и привод. Во входном патрубке установлен конфузор. На внутренней торцовой поверхности ротора, напротив выхода конфузора находится вогнутый отражатель в виде лунки (RU 2294236 С2).

Известны роторные аппараты для создания акустических колебаний в проточной жидкости, содержащие корпус с патрубками входа и выхода среды, концентрично установленные в нем ротор и статор с каналами в боковых стенках цилиндров, крышку, камеру озвучивания, привод, причем торцовая поверхность ротора со стороны входа обрабатываемой среды образует осевой зазор с торцевой поверхностью насадка, установленного во входном патрубке (RU 2397826 С1) или с крышкой аппарата (RU 2317142 С1).

Известен роторный аппарат гидромеханической обработки, содержащий корпус, внутри которого расположен статор и ротор с радиально-волновой поверхностью, при этом статор в форме диска жестко прикрепляется к корпусу и радиально-волновой поверхностью расположен к ротору, а ротор, также в форме диска, крепится на вал привода и радиально-волновой поверхностью располагается к статору, угол волны поверхности статора и ротора равен 5÷25°, а зазор между статором и ротором составляет 5÷15 мм (RU 2428246 С1).

Известен роторный импульсный аппарат, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, концентрично установленные в нем ротор с каналами в боковой стенке, выполненный в форме полого диска, статор с каналами в боковой стенке, в полости ротора, на его торцевых стенках с внутренней стороны выполнены торообразные выступы и впадины (RU 147138 U1).

Наиболее близким к заявленному устройству является роторный импульсный аппарат, содержащий корпус с выходным патрубком и крышку с входным патрубком, концентрично установленные в нем ротор с каналами в боковой стенке, выполненный в форме полого диска, посаженного на вал, и статор с каналами в боковой стенке, в полости ротора, на его торцевой стенке с внутренней стороны, и на крышке с внутренней стороны выполнены кольцевые выступы, профиль радиального сечения внутренней поверхности ротора и крышки образует сужение и расширение проходного сечения в полости ротора по ходу потока жидкости в радиальном направлении, профиль радиального сечения внутренней поверхности ротора и крышки соответствует профилю проходного сечения трубки Вентури в полости ротора по ходу потока жидкости в радиальном направлении.

Недостатком этого аппарата является неполное соответствие картины поля скорости потока жидкости в полости ротора картине поля скорости потока жидкости в трубке Вентури.

Техническая задача полезной модели - повышение эффективности работы аппарата при обработке маловязких жидкостей.

Указанная техническая задача достигается тем, что в предлагаемой конструкции роторного импульсного аппарата, содержащего корпус и крышку с входным и выходным патрубками, концентрично установленные в корпусе статор с каналами в боковой стенке, ротор с каналами в боковой стенке, выполненный в форме полого диска с крышкой, на внутренних стенках которых выполнены кольцевые выступы с профилем радиального сечения в полости ротора, соответствующего профилю трубки Вентури, при этом профиль радиального сечения внутренних поверхностей ротора и его крышки, формирующих кольцевую трубку Вентури, выполнен таким образом, что площадь проходного сечения кольцевой горловины одинакова по всей длине горловины в радиальном направлении, отношение площади выходного проходного сечения кольцевого диффузора и площади проходного сечения кольцевой горловины находится в диапазоне от 2 до 36. В полости ротора выполнена проточка с углублением полусферической формы с радиусом R₄=(R₁+R₂)/4 с центром на радиусе R₄ на центральной поперечной плоскости, равноудаленной от поверхностей ротора и его крышки. Соотношение высот профиля кольцевой горловины на входном и выходном радиусах определяется как , соотношение высот профиля кольцевого диффузора на входном R₂ и выходном радиусах R₃ определяется как при и как при , при угол наклона плоскостей, формирующих область кольцевого диффузора β=0. Угол наклона плоскостей конических проточек, формирующих область кольцевой горловины, может изменяться в диапазоне , угол наклона плоскостей конических проточек, формирующих область кольцевого диффузора, может изменяться в диапазоне . Здесь R₀₁ – расстояние от точки пересечения плоскостей конических проточек внутренней поверхности ротора и его крышки под расходящимся углом β с центральной поперечной плоскостью до выхода из кольцевой горловины, R₀₂ – радиус до точки пересечения конических проточек внутренней поверхности ротора и его крышки под углом α с центральной поперечной плоскостью, R₀₃ – радиус до точки пересечения конических проточек внутренней поверхности ротора и его крышки под сходящимся углом β с центральной поперечной плоскостью, R₀₄ – расстояние от точки пересечения плоскостей конических проточек внутренней поверхности ротора и его крышки под расходящимся углом β с центральной поперечной плоскостью до выхода из кольцевого диффузора, h₁ – высота профиля кольцевой горловины на радиусе R₁, h₂ – высота профиля кольцевой горловины на радиусе R₂, h₃ –высота профиля кольцевого диффузора на радиусе R₃; α – угол наклона плоскостей конических проточек, формирующих область кольцевой горловины; β – угол наклона плоскостей конических проточек, формирующих область кольцевого диффузора; R₁ – радиус от центральной оси аппарата до входа в кольцевую горловину кольцевой трубки Вентури; R₂ – радиус от центральной оси аппарата до выхода из кольцевой горловины (входа в кольцевой диффузор) кольцевой трубки Вентури; R₃ – радиус от центральной оси аппарата до выхода из кольцевого диффузора кольцевой трубки Вентури.

Данная конструкция ротора и его крышки повышает эффективность работы роторного импульсного аппарата, обеспечивает интенсивную обработку жидкости в полости ротора, предварительную подготовку обрабатываемой среды перед воздействием в каналах ротора и статора, кольцевой камере аппарата за счет того, что картина поля скорости потока жидкости в полости ротора по ходу потока жидкости в радиальном направлении идентична картине поля скорости потока жидкости в конфузоре, горловине и диффузоре трубки Вентури, предназначенной для интенсификации химико-технологических процессов.

На фиг. 1 изображен роторный импульсный аппарат. Роторный импульсный аппарат содержит корпус 1, крышку 3 с одним или несколькими патрубками выхода 2 и входа 4 среды, ротор 5 с каналами 6 в его боковой, статор 7 с каналами 8 в его боковой стенке, кольцевую камеру 9, крышку ротора 10. Внутренние поверхности ротора 5 и крышки ротора 10, выполнены симметричными относительно перпендикулярной центральной оси плоскости, равноудаленной от внутренних поверхностей ротора и его крышки. В полости ротора выполнена кольцевая проточка с углублением полусферической формы 11. Профили радиального сечения внутренней поверхности ротора 5 и крышки ротора 10 выполнены таким образом, чтобы картина поля скорости потока жидкости в полости ротора в радиальном направлении была аналогичной картине поля скорости потока жидкости в трубке Вентури, соотношение площадей проходных сечений в кольцевых кофузоре, горловине и диффузоре в полости ротора соответствует соотношению площадей проходных сечений в конфузоре, горловине и диффузоре трубки Вентури.

На фиг. 2 показан профиль осевого сечения цилиндрической трубки Вентури. Трубка Вентури состоит из трех участков: конфузор I, горловина II, диффузор III. В конфузоре площадь поперечного сечения по ходу потока жидкости уменьшается, а скорость потока увеличивается. В горловине площадь поперечного сечения не изменяется, скорость потока постоянна. В диффузоре по ходу потока жидкости площадь поперечного сечения увеличивается, а скорость потока уменьшается по мере возрастания величины площади проходного сечения.

Гидродинамические смесители и кавитаторы с профилем трубки Вентури широко применяются в промышленности для интенсивной гидродинамической и кавитационной обработки жидкостей с целью получения тонкодисперсных эмульсий и суспензий, эжектирования и конденсации газа, интенсификации массообменных процессов (растворения, экстрагирования) и т.п.

При течении под давлением по трубке Вентури, жидкость проходит через конфузор, горловину и диффузор. При течении через конфузор скорость потока жидкости возрастает и становится максимальной в горловине. В горловине давление в потоке жидкости снижается и может достичь давления насыщенного пара протекающей жидкости, что приводит к росту микроскопических паро-газовых пузырьков, содержащихся в жидкости, которые увеличиваются в размерах, возникает кавитация. На выходе из горловины трубки Вентури и далее в диффузоре появляется зона развитой кавитации, представляющая собой область местного кипения жидкости и последующей конденсации паров и схлопывания парогазовых пузырьков.

При кавитации конденсация пузырьков пара (и сжатие пузырьков газа) происходит со значительной скоростью, частицы жидкости, заполняющие полость конденсирующегося пузырька, устремляются к его центру и в момент завершения конденсации (схлопывания пузырька) вызывают локальные пульсации давления, т. е. значительное повышение давления в отдельных точках потока жидкости. Основное воздействие на частицы и микрообъемы жидкости происходит в зоне схлопывания кавитационных пузырьков, т.е. в диффузоре.

Для полномасштабного развития кафитационных эффектов в трубке Вентури рекомендуется примерное соотношение геометрических параметров: наибольший диаметр диффузора d₃=(2÷6)d₂; длина горловины l₂=(1÷3)d₂; длина диффузора l₃=(2÷6)l₂; угол схождения конфузора α₁=60÷120°; угол расхождения диффузора α₂=15÷30° (Математическое моделирование нелинейных термогидрогазодинамических процессов в многокомпонентных струйных течениях / Л. П. Холпанов, Е. П. Запорожец, Г. К. Зиберт, Ю. А. Кащицкий. – Москва: Наука, 1998. – 320 с.).

Исходя из рассматриваемых рекомендаций геометрических параметров трубки Вентури, можно сделать вывод, что площадь проходного сечения горловины одинакова по всей длине горловины, отношение площади выходного проходного сечения диффузора профиля и площади проходного сечения горловины имеет диапазон от 4 до 36, так как площадь окружности пропорциональна квадрату ее диаметра.

Интенсивность генерирования кавитационных пузырьков зависит от давления в горловине Р₂. Чем ближе давление Р₂ к давлению насыщенного пара жидкости, тем интенсивнее генерирование кавитации. Давление Р₂ зависит от скорости потока в горловине. Чем больше скорость, тем меньше давление Р₂. Чем меньше диаметр d₂, тем больше скорость потока в горловине. Величина d₃ влияет на скорость потока в диффузоре с диаметром выхода d₃. Чем больше d₃, тем меньше скорость на выходном участке диффузора, тем больше давление Р₃. Чем больше давление Р₃, тем выше скорость схлопывания кавитационного пузырька и больше амплитуда импульсного давления от колапсирующего пузырька.

По предлагаемому техническому решению (фиг. 1 и фиг. 3) в кольцевой трубке Вентури полости ротора, функцию конфузора I выполняет область входного патрубка 4 и кольцевая проточка с углублением полусферической формы с радиусом R₄=(R₁+R₂)/4 с центром на радиусе R₄ на центральной поперечной плоскости, равноудаленной от поверхностей ротора и его крышки 11, функцию горловины – область II, ограниченная наклонными к поперечной плоскости под углами α коническими проточками на крышке ротора и внутренней поверхности ротора от радиуса R₁ до радиуса R₂, функцию диффузора – область III, ограниченная наклонными к поперечной плоскости под углами β коническими проточками на крышке ротора и внутренней поверхности ротора от радиуса R₂ до радиуса R₃. Проточка полусферической формы в центральной части полости ротора с радиусом R₄=(R₁+R₂)/4 с центром на радиусе R₄ на центральной поперечной плоскости, равноудаленной от поверхностей ротора и его крышки, необходима для формирования симметричного потока жидкости относительной поперечной плоскости при его входе из конфузора (области I) в кольцевую горловину (область II).

В зависимости от величины К, определяемой как отношение площади проходного сечения на выходе диффузора к площади проходного сечения на его входе, область диффузора в полости ротора может иметь как сходящийся конический профиль радиального сечения, так и расходящийся конический профиль радиального сечения полости ротора. Как правило, в зависимости от радиуса внутренней поверхности ротора R₃, радиусов R₁ и R₂, определяющих длину кольцевой горловины и конфузора, поверхности ротора и его крышки сходятся от центральной оси к периферии ротора при 2≤К≤4. При 4˂К≤36 поверхности ротора и его крышки расходятся в радиальном направлении. Угол наклона плоскостей конических проточек, формирующих область кольцевой горловины, может изменяться в диапазоне . Угол наклона плоскостей конических проточек, формирующих область кольцевого диффузора, может изменяться в диапазоне . Так на фиг. 1 показан профиль внутренней поверхности ротора при величине К=6, а на фиг. 3 показан профиль внутренней поверхности ротора при величине К=2.

Соотношение высот профиля кольцевой горловины на входном и выходном радиусах определяется как , соотношение высот профиля кольцевого диффузора на входном R₂ и выходном радиусах R₃ определяется как при и как при , при угол наклона плоскостей, формирующих область кольцевого диффузора β=0, где R₀₁ – расстояние от точки пересечения плоскостей конических проточек внутренней поверхности ротора и его крышки под расходящимся углом β с центральной поперечной плоскостью до выхода из горловины, R₀₂ – радиус до точки пересечения конических проточек внутренней поверхности ротора и его крышки под углом α с центральной поперечной плоскостью, R₀₃ – радиус до точки пересечения конических проточек внутренней поверхности ротора и его крышки под сходящимся углом β с центральной поперечной плоскостью, R₀₄ – расстояние от точки пересечения плоскостей конических проточек внутренней поверхности ротора и его крышки под расходящимся углом β с центральной поперечной плоскостью до выхода из кольцевого диффузора, h₁ – высота профиля кольцевой горловины на радиусе R₁, h₂ – высота профиля кольцевой горловины на радиусе R₂, h₃ –высота профиля кольцевого диффузора на радиусе R₃; α – угол наклона плоскостей конических проточек, формирующих область кольцевой горловины; β – угол наклона плоскостей конических проточек, формирующих область кольцевого диффузора; R₁ – радиус от центральной оси аппарата до входа в кольцевую горловину кольцевой трубки Вентури; R₂ – радиус от центральной оси аппарата до выхода из кольцевой горловины (входа в кольцевой диффузор) кольцевой трубки Вентури; R₃ – радиус от центральной оси аппарата до выхода из кольцевого диффузора кольцевой трубки Вентури. Центральная поперечная плоскость равноудалена от поверхностей ротора и его крышки.

Для выполнения условия соответствия соотношения площади проходного сечения кольцевых диффузора и горловины в полости ротора соотношению площадей проходного сечения диффузора и горловины в трубке Вентури, в полости ротора выполнены: коническая проточка на внутренней поверхности крышки от радиуса R₁ до пересечения с верхней поверхностью крышки ротора на радиусе R_IN; проточка полусферической формы в центральной части полости ротора с радиусом R₄=(R₁+R₂)/4 с центром на радиусе R₄ на центральной поперечной плоскости; конические проточки на внутренних поверхностях ротора и его крышки под углом β от наибольшего радиуса R₃ внутренних поверхностей ротора и его крышки до радиуса R₂; конические проточки на внутренних поверхностях ротора и его крышки под углом α от радиуса R₂ до радиуса R₁.

Роторный импульсный аппарат работает следующим образом. Обрабатываемая жидкая среда подается под давлением через входной патрубок 4 в центральную часть полости ротора 5, проходит последовательно зону конфузора I, ограниченную входным патрубком 4 и кольцевой проточкой полусферической формы в центральной части полости ротора 11, зону кольцевой горловины II и зону кольцевого диффузора III, ограниченные внутренними поверхностями ротора 5 и его крышки 10, проходит через каналы ротора 6 и статора 8, затем попадает в кольцевую камеру 9 и выводится из аппарата через выходной патрубок 2 или несколько выходных патрубков 2.

При вращении ротора 5 его каналы 6 периодически совмещаются с каналами статора 8. В период времени, когда каналы ротора 6 перекрыты стенкой статора 7, в полости ротора давление возрастает, а при совмещении канала ротора 6 с каналом статора 8 давление за короткий промежуток времени сбрасывается и в результате этого в канал статора 8 и кольцевую камеру 9 распространяется импульс давления. При распространении в канале статора 8 импульса избыточного давления, вслед за ним возникает область пониженного давления, так как совмещение каналов ротора 6 и статора 8 завершилось, и подача жидкости в канал статора 8 происходит только за счет транзитного течения из зазора между ротором 5 и статором 7. Объем жидкости, вошедший в канал статора 8, стремится к выходу из канала с большой скоростью, инерционные силы создают растягивающие напряжения в жидкости, падение давления, что вызывает кавитацию. Жидкость подвергается воздействию импульсов давления от пульсаций и схлопывания кавитационных пузырьков, турбулентности потока и вихреобразования, способствующих интенсификации физико-химических процессов.

Движение жидкости в роторе от центральной оси до каналов в боковой стенке ротора обеспечивается за счет внешнего источника давления (насоса) и центробежных сил. При прохождении жидкости через зону конфузора I, скорость потока возрастает по мере уменьшения площади проходного сечения. Давление по ходу потока жидкости в зоне кольцевой горловины II уменьшается в соответствии с законом Бернулли, а в зоне кольцевого диффузора III возрастает. Изменение давления и скорости по ходу движения жидкости в полости ротора аналогично изменению скорости и давления в трубке Вентури, но этот процесс происходит по радиальному направлению от центральной оси ротора до его внутренней боковой стенки и каналов ротора. При движении в зоне кольцевого диффузора III на внутренних поверхностях ротора и его крышки возникает срыв вихрей, кавитационные пузырьки, начинающие свой рост в зоне кольцевой горловины II и вынесенные в зону кольцевого диффузора III, интенсивно пульсируют и схлопываются, создавая импульсы давления и зародыши кавитации для ее развития. Интенсивная гидродинамическая обработка жидкости внутри полости ротора повышает эффективность работы роторного импульсного аппарата.

Вариант исполнения профилей внутренних поверхностей ротора и его крышки, обеспечивающих подобие картины полей скорости и давления внутри ротора картине полей скорости и давления трубки Вентури, повысит эффективность работы роторного импульсного аппарата как генератора вихрей и кавитации, так как в трубке Вентури при большой скорости потока происходит срыв вихрей и пульсации давления. Эффективность развития кавитации при прохождении жидкости с закономерностями изменения давления и скорости потока как в трубке Вентури значительно выше по сравнению с потоком, проходящем через профиль постоянного сечения.

Для подтверждения подобия полей скорости и давления в полости ротора предлагаемой конструкции и в трубке Вентури в виде прямоугольного канала, было проведено моделирование потоков жидкости в программном комплексе ANSYS CFX. Трубка Вентури в виде прямоугольного канала для моделирования потока была выбрана с целью снижения влияния боковых пристеночных эффектов торможения потока жидкости. Величины проходных сечений прямоугольной трубки Вентури и расход жидкости были равны величинам проходных сечений зон, соответствующим конфузору, горловине, диффузору и расходу жидкости в полости ротора. В качестве модельной жидкости была выбрана вода при температуре 25°С. Геометрические параметры роторного импульсного аппарата и прямоугольной трубки Вентури были подобраны таким образом, чтобы обеспечить расход до 50 м³/час.

На фиг. 4 и фиг. 5 показаны картины полей скорости и давления в потоке для прямоугольной трубки Вентури. На фиг. 6 и фиг. 7 показаны картины полей скорости и давления в потоке для роторного импульсного аппарата предлагаемой конструкции. Расход потока воды через трубку Вентури и роторный импульсный аппарат был задан одинаковым. Как видно из фиг. 4 – фиг.7, профили и величины скорости и давления потоков в роторном импульсном аппарате практически идентичны профилям и значениям скорости и давления на аналогичных участках в трубке Вентури. При моделировании потока в роторе предлагаемой конструкции было установлено, что проточка полусферической формы в центральной части полости ротора с радиусом R₄=(R₁+R₂)/4 с центром на радиусе R₄ на центральной поперечной плоскости, равноудаленной от поверхностей ротора и его крышки позволяет обеспечить равномерное распределение потока жидкости при входе в кольцевую горловину кольцевой трубки Вентури ротора.

Для практической проверки эффективности работы роторного импульсного аппарата по предлагаемой конструкции были проведены эксперименты по эмульгированию растительного масла в воде. Экспериментальные исследования по эмульгированию проводили на установке, в которой можно было обрабатывать эмульсию при помощи двух типов роторных импульсных аппаратов: с ротором традиционной конструкции без крышки и плоской поверхностью полости ротора (фиг. 8) и с новой конструкцией ротора, которая показана на фиг. 1. Установка включает в себя роторный импульсный аппарат, шестеренный насос, емкость для эмульсии, приборы для измерения расхода, давления и температуры. Частоты вращения валов насоса и аппарата регулировались частотными преобразователями. Обработка осуществлялась перекачиванием эмульсии из емкости насосом под давлением в роторный импульсный аппарат и обратно в емкость.

Соотношения воды и масла в эмульсии принималось как 9:1. Использовалась дистиллированная вода по ГОСТ Р 58144-2018 «Вода дистиллированная. Технические условия» и подсолнечное рафинированное масло, соответствующее ГОСТ 1129-2013 «Масло подсолнечное. Технические условия». Дистиллированную воду заливали в емкость установки, включали насос на подачу около 10% от номинальной подачи, добавляли подсолнечное масло в заданной пропорции и проводили циркуляционное перемешивание для получения грубодисперсной эмульсии в течении 2 циклов оборота эмульсии через гидравлическую систему при отсутствии вращения ротора аппарата.

Для обработки эмульсии в установке, электродвигатели насоса и роторного импульсного аппарата с помощью частотных преобразователей разгоняли до номинальной частоты вращения. Обработка эмульсии происходила в циклическом режиме за счет циркуляции эмульсии по замкнутому гидравлическому контуру из емкости в насос, затем под давлением в роторный импульсный аппарат и обратно в емкость. Количество циклов обработки определялось по счетчику жидкости. За время обработки фиксировался объем жидкости, прошедший через роторный импульсный аппарат, температура эмульсии и давление на входе в аппарат. Эмульсию обрабатывали при подаче в роторный импульсный аппарат равной 100 л/м и давлении на входе в аппарат 0,28 МПа.

Определение размеров частиц эмульсии проводили на приборе «Анализатор размеров частиц NICOMP-380ZLS». На фиг. 9 показана гистограмма распределения частиц эмульсии после 4 циклов обработки в роторном импульсном аппарате традиционной конструкции (фиг. 8). На фиг. 10 показана гистограмма распределения частиц эмульсии после 4 циклов обработки в роторном импульсном аппарате предлагаемой конструкции (фиг. 1). Средний размер частиц эмульсии после 4-кратной обработки в роторном импульсном аппарате новой конструкции меньше на 20% по сравнению со средним размером частиц эмульсии, обработанной в аппарате традиционной конструкции.

Изобретение относится к области средств создания импульсных колебаний в проточной жидкой среде и может быть использован для интенсификации процессов диспергирования, эмульгирования, гомогенизации, растворения, экстрагирования и т.п. в различных отраслях промышленности. Роторный импульсный аппарат содержит корпус и крышку с входным и выходным патрубками, концентрично установленные в корпусе статор с каналами в боковой стенке, ротор с каналами в боковой стенке, выполненный в форме полого диска с крышкой, на внутренних стенках которых выполнены кольцевые выступы с профилем радиального сечения в полости ротора, соответствующего профилю трубки Вентури. При этом профиль радиального сечения внутренних поверхностей ротора и его крышки, формирующих кольцевую трубку Вентури, выполнен таким образом, что площадь проходного сечения кольцевой горловины одинакова по всей длине горловины в радиальном направлении, отношение площади выходного проходного сечения кольцевого диффузора и площади проходного сечения кольцевой горловины находится в диапазоне от 2 до 36. Технический результат - повышение эффективности работы аппарата при обработке маловязких жидкостей. 4 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Роторный импульсный аппарат, содержащий корпус и крышку с входным и выходным патрубками, концентрично установленные в корпусе статор с каналами в боковой стенке, ротор с каналами в боковой стенке, выполненный в форме полого диска с крышкой, на внутренних стенках которых выполнены кольцевые проточки с профилем радиального сечения в полости ротора, соответствующего профилю трубки Вентури, отличающийся тем, что профиль радиального сечения внутренних поверхностей ротора и его крышки, формирующих кольцевую трубку Вентури, выполнен таким образом, что площадь проходного сечения кольцевой горловины одинакова по всей длине горловины в радиальном направлении, отношение площади выходного проходного сечения кольцевого диффузора и площади проходного сечения кольцевой горловины кольцевой трубки Вентури находится в диапазоне от 2 до 36.

2. Роторный импульсный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что соотношение высот профиля кольцевой горловины на входном и выходном радиусах определяется как , соотношение высот профиля кольцевой горловины на входном и выходном радиусах определяется как , соотношение высот профиля кольцевого диффузора на входном R₂ и выходном радиусах R₃ определяется как при и как при , при угол наклона плоскостей, формирующих область кольцевого диффузора =0, где R₀₁ – расстояние от точки пересечения плоскостей конических проточек внутренней поверхности ротора и его крышки под расходящимся углом с центральной поперечной плоскостью до выхода из кольцевой горловины, R₀₂ – радиус до точки пересечения конических проточек внутренней поверхности ротора и его крышки под углом с центральной поперечной плоскостью, R₀₃ – радиус до точки пересечения конических проточек внутренней поверхности ротора и его крышки под сходящимся углом с центральной поперечной плоскостью, R₀₄ – расстояние от точки пересечения плоскостей конических проточек внутренней поверхности ротора и его крышки под расходящимся углом с центральной поперечной плоскостью до выхода из кольцевого диффузора, h₁ – высота профиля кольцевой горловины на радиусе R₁, h₂ – высота профиля кольцевой горловины на радиусе R₂, h₃ – высота профиля кольцевого диффузора на радиусе R₃, – угол наклона плоскостей конических проточек, формирующих область кольцевой горловины; – угол наклона плоскостей конических проточек к поперечной плоскости, формирующих область кольцевого диффузора; R₁ – радиус от центральной оси аппарата до входа в кольцевую горловину кольцевой трубки Вентури; R₂ – радиус от центральной оси аппарата до выхода из кольцевой горловины (входа в кольцевой диффузор) кольцевой трубки Вентури; R₃ – радиус от центральной оси аппарата до выхода из кольцевого диффузора кольцевой трубки Вентури.

3. Роторный импульсный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что в полости ротора выполнена проточка с углублением полусферической формы с радиусом R₄=(R₁+R₂)/4 с центром на радиусе R₄ на центральной поперечной плоскости, равноудаленной от поверхностей ротора и его крышки.

4. Роторный импульсный аппарат по п. 2, отличающийся тем, что угол наклона плоскостей конических проточек, формирующих область кольцевой горловины, может изменяться в диапазоне 15° ≤ α ≤ 60°.

5. Роторный импульсный аппарат по п. 2, отличающийся тем, что угол наклона плоскостей конических проточек, формирующих область кольцевого диффузора, может изменяться в диапазоне 0° ≤ β ≤ 15°.