Устройство для диспергирования и гомогенизации дисперсных систем Советский патент 1984 года по МПК B01F13/10 

СО

СО

-J |

Изобретение относится к технике приготовления суспензий и эмульсий, предназначено для тонкого диспергиЕ эвания и гомогенизации систем жидкость-твердое и хсидкость-жидкость и может быть использовано на предприятиях химико-фармацевтической промышленности для приготовления мазей, линиментов, суппозиториев.

Известно устройство для перемешивания жидкостей, содержащее цилиндрический перфорированный корпус с вращающимся в нем на вертикальном валу ротором, котоЕ й собран из ряда конических роликовых подшипников свободно сидящих на валу, внутренние обоймы которых закреплены внутри корпуса стопорными болтами 1.

Известное устройство не обеспечивает интенсивного диспергирования и гомогенизации обрабатываемых продуктов, ибо при установке подшипников и перфорированном Корпусе, когда вход и выход продуктов в зону обработки осуществляется без поддавливания, а только за счет потоков от эффекта перемешивания, не все частицы пройдут одинаковую обработку и часть частиц не будет подвергаться измепьчению. Размещение пружин в об:рабатываемой среде снижает надежност устройства, так как при обработке высоковязких осмоляющихся продуктов или пподуктов, содержащих значительное количество твердой фазы, межвитковые пространства пружин забиваются что делает невозможным осевое перемещение внутренних обойм рабочих подшипников, приводит к их заклиниванию и поломке устройства. Кроме того, наличие пружин между каладой парой подшипников увеличивает габариты устройства, а отсутствие регулировки силы сжатия подшипников приводит к излишним затратам мощности или к недостаточному измельчению дисперсных систем различного состава.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является диспергатор, содержащий цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, внутри которого установлен приводной вал с рабочим органом, выполненным в виде последовательно установленных подшипников качения, включающих внутреннюю и нижнюю обоймы и ролики, и прижимное устройство 2.

Недостатком указанного диспергатора является то, что при обработке дисперсных систем, содермсащих абразивную твердую фазу, зазор между телами качения и обоймами подшипников будет увеличиваться по мере интенсивного износа рабочих поверхностей, а отсутствие регулировки зазора приведет к получению дисперсных систем

с частицами твердой фазы неприемлеNttjx размеров. Прижимное устройство размещено в обрабатываемой среде, что снижает надежность устройства.

Крюме того, попадание недробящихся включений может привести к заклиниванию подшипников или к поломке диспергатора. Таким образом, известный -диспергатор не обеспечивает необходимой надежности и интенсивности диспергирования и гомогенизации дисперсных систем.

Цель изобретения - повышение надежности устройства и уменьшение егометаллоемкости. .

Поставленная цель достигается тем, что устройство для диспергирования и гомогенизации дисперсных систем, содержащее цилиндрический корпус -входным и выходным патрубками, внутри которого установлен приводной вал с рабочим органом, выполненным в виде последовательно установленных подшипникрв качения, включающих внутреннюю и нижнюю обоймы и ролики, и прижимное устройство, снабжено установленной коаксиально снаружи корпуса кольцевой герметичной камерой, наружные обоймы подшипников рабочего органа установлены подвижно вдоль корпуса, а внутренние обоймы поджаты к приводному валу посредством мембраны, при нтом прижимное устройство размещено в кольцевой герметизированной камере.

На чертеже схематически изображен устройство, общий вид.

Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1 с нажимной гайкой 2, герметизированным стаканом 3, входным 4 и выходным 5 патрубками. Внутри корпуса 1 установлен приводной ва 6 с рабочим органом 7, включающим набор конических роликовых подшипников 8, внутренние обоймы KOTOJMX поджаты к приводному валу мембраной 9, и прижимное устройство 10. Подшипники 8 „установлены попарно навстречу друг другу, и между двумя парами размещена дистанционная шайба 11. Подшипники 8 имеют возможность свободного перемещения в осевом направлении как в корпусе аппарата, так и на приводном валу, т.е. их наружные обоймы свободно установлены в корпусе устройства. Однако и наружные и внутренние обоймы подшипников зафиксированы от проворота относительно корпуса и приводного вала, например, с помсяцью шпонки (не обозначена) .

Прижимное устройство 10 размещено в коаксиальной корпусу кольцевой герметизированной камере 12, образованной мелоду корпусом 1 цилиндра и стаканом 3, снабженным уплотнением 13, и выполнено в виде одной или нескольких концентрично установленных

пружин 14, прижимное усилие которых регулируется нажимной гайкой 2. Конструктивно устройство может содержать произвольное число пар подшипников . Каждая пара подшипников может быть снабжена перфорированным диском 15, предназначенным для дополнительной обработки продуктов.

Устройство работает следующим образом.

При вргицении ваша 6 обрабатываемый материал подается насосом, через патрубок 4 в зону обработки первого подшипника 8. Диспергирование компонентов осуществляется раздавливанием частиц между поверхностями обойм подшипников и катящимися по ним роликами, стиранием, ударными воздействиями и т.д. Продвигаясь в осевом направлении, продукт после обработки в первом подшипнике 8 подается в полость вра цающегося перфорированного диска 15, где происходит его дополнительное измельчение и перемешивание. Пройдя все зоны обработки, готовый продукт отводится через патрубок 15.

Сила давления от прижимного устг ройства 10, действуклцая на наружную обойму крайнего .подшипника вследствие их свободного осевого перемещения, одинаково сжимает весь набор подшипников и регулируется гайкой 2 в зависимости от состава обрабатываемых продуктов. Мембрана 9 предотвращает осевое перемещение приводного вала б при работе устройства под давлением и не препятствует осевому перемещению рабочих подшипников при попадании в них недробя0 щихся включений. Движение обрабатываемых продуктов под избыточным давлением, обусловленным гидравлическим сопротивлением системл отвода готового продукта, уменьшает его аэрирование и пенообразование. При необ:5ходимости корпус, 1 может быть снабжен рубашкой для поддержания требуемого температурного режима обработки.

Применение предлагаемого устройст0ва для диспергирования и гомогенизации дисперсных систем вместо импортной коллоидной мельницы типа 805 обеспечивает повышение надежс ности на 15%, интенсификацию процес са в 1,5 раза.

Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства составит 35 тыс.руб.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСПЕРГИРОВАНИЯ И ГОМОГЕНИЗАЦИИ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ, содержащее цилиндрический корпус с входным и выходным патруб ками, внутри которого установлен приводной вал с рабочим органом, выполненным в вдаде последовательно установленных подшипников качения, включающих внутреннюю и нижнюю обоймы и ролики, и прижимное устройство, отличающееся тем, что, с целью повьвпения надежности устройства и уменьшения его металлоемкости; оно снабжено установленной коаксиально снаружи корпуса кольцевой герметичной камерой, наружные обоЛгли подшипников рабочего органа установлены подвижно вдоль корпуса, а внутренние обоймы поджаты к приводному валу g посредством мембраны, при этом при(О жимное устройство размещено в кольцевой герметизированной камере.