Подшипниковый аппарат для диспергирования Советский патент 1987 года по МПК B01F7/28 

Изобретение относится к аппаратам подшипникового типа, используемым для диспергирования и гомогенизации гетерогенных систем, а также в процессах массо- и теплообмена в химической, химико-фармацевтической, микробиологической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение эффективности диспергирования и обработки дисперсных систем.

На фиг. 1 изображен подшипниковый аппарат проточного типа, продольный разрез;. на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - узел I на фиг. 1; на фиг. 5 - предлагаемый подшипниковый аппарат погружного типа, продольный разрез; на фиг. 6 - вариант выполнения аппарата, продольный разрез; на фиг. 7 - разрез Г-Г на фиг. 5; на фиг. 8 - сечение Д-Д на фиг. 6.

Подшипниковый аппарат состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, внутри которого установлены рабочие органы в виде подшипников 4 качения, сос- тояших из наружных 5 и внутренних 6 обойм и тел 7 качения, размещенных между ними. Наружные 5 и внутренние 6 обоймы подшипников закреплены в корпусе I и на приводном валу 8 аппарата с помошью шпонок 9 и 10 соответственно. При этом обоймы могут перемещаться продольно с целью поджатия подшипников. Для этого используется пружина 11. Усилие поджатия регулируется гайкой 12. В кольцевое пространство между наружными 5 и внутренними 6 обоймами и телами 7 качения подшипников размещены дополнительные мелющие элементы, например шарики 13, бисер 14, тела 15 с каналами, тела 16 с отверстиями вдоль их оси симметрии, ролики 17, установленные «а осях 18, связанных с кольцом 19. При этом, если радиусы кривизны поверхностей дополнительных мелющих элементов для обеспечения надежности работы могут лежать в пределах от 0,02 до 0,5 диаметра тела качения подшипника, то кривизна поверхности внутри каналов дополнительных элементов может быть любой.

Для предотвращения выноса дополнительных мелющих элементов из активной зоны обработки аппарат снабжен перфорированными перегородками 20 и 21 с отверстиями, не превышающими наименьшего размера дополнительных мелюших тел (фиг. 1 и 4). Для увеличения насосного действия аппарата на приводном валу 8 установлена крыльчатка 22. Для создания герметичности аппарата установлены резиновое кольцо 23 и манжеты 24.

Дополнительные мелющие элементы 13- 15 могут быть расположены свободно или снабжены осями 18 вращения, расположенными между обоймами, как элементы 17 цилиндрической формы. Кроме того, дополни0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

тельные мелющие элементы 25 и 26 могут быть установлены в сепараторе 27. Сепаратор 27 может быть также использован для фиксации тел 7 качения.

Дополнительные мелющие элементы 13, свободно размещенные в пространстве между телами 7 качения, обоймами 5 и 6 и сепаратором 27, могут удерживаться там за счет сил тяжести и гидродинамических сил потока (фиг. 5) или только за счет сил тяжести (фиг. 6).

Аппарат работает следующим образом.

Обрабатываемая среда через входной патрубок 2 поступает во внутренний объем аппарата. Здесь она предварительно перемешивается крыльчаткой 22 и поступает в рабочую зону подшипника 4, где подвергается интенсивному гидромеханическому воздействию в зонах контакта тел 7 качения, обойм 5 и 6, сепаратора 27 и дополнительных мелющих элементов. Затем обрабатываемая среда поступает в рабочую зону следующего подшипника, где также подвергается интенсивному гидромеханическому воздействию. Обработанная среда удаляется из аппарата через патрубок 3.

В погружных аппаратах (фиг. 5 и 6) обрабатываемая среда за счет внутренней циркуляции, обеспечиваемой крыльчаткой 22 и дополнительно (как в аппарате, изображенном на фиг. 6) вращающимися обоймой 6, сепаратором 27 и телами 7 качения, поступает в рабочее пространство и удаляется из него (показано стрелками на фиг. 5 и 6). Обработка среды в аппарате осуществляется по аналогии с проточным аппаратом в зонах взаимодействия обойм, тел качения, сепаратора и дополнительных мелющих элементов.

Количество подшипников и форма их тел качения могут быть различными, а для подачи компонентов обрабатываемой среды могут быть использованы дополнительные насосы и/или питатели.

За счет значительного увеличения зон контакта между телами качения, обоймами и дополнительными мелющими элементами предлагаемый аппарат по сравнению с известным позволяет в два и более раз сократить длительность и кратность обработки или в такое же число раз сократить количество подщипников в аппарате. При этом существенно повышается степень дисперсности и однородности обрабатываемой среды.

Формула изобретения

1. Подшипниковый аппарат для диспергирования, содержащий корпус, приводной вал и рабочие органы, выполненные в виде подшипников, включающих обоймы, между которыми размещены тела качения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности диспергирования, подшипники снабжены дополнительными мелющими телами, расположенными между телами качения.

2.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что дополнительные мелющие тела расположены свободно.

3.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что подшипники снабжены осями вращения, расположенными между обоймами, и/или сепараторами и дополнительные мелющие тела установлены на осях вращения и/или в сепараторах.

4.Аппарат по пп. 1-3, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности

работы, дополнительные мелющие тела имеют наименьший радиус кривизны поверхностей от 0,02 до 0,5 диаметра тела качения.

5.Аппарат по пп. 1-4, отличающийся тем, что подшипники качения и/или дополнительные .мелющие тела выполнены из материала, входящего в состав обрабатываемой среды.

6.Аппарат по пп. 1-5, отличающийся тем, что корпус, подшипники и/или дополнительные мелющие тела выполнены из материала, включающего катализатор.

Фиг.

Изобретение относится к подшипниковым аппаратам для диспергирования и позволяет повысить эффективность диспергирования и обработки дисперсных систем. Аппарат содержит корпус, приводной вал и рабочие органы, выполненные в виде подшипников, включаюш.их обоймы, между которыми размеш,ены тела качения. Подшипники снабжены дополнительными мелюш,ими телами, расположенными свободно между телами качения и имеюш.ими наименьший радиус кривизны поверхностей 0,02-0,5 диаметра тела качения. Подшипники качения и/или дополнительные мелюшие тела могут быть выполнены из материала, входяшего в состав обрабатываемой среды или из материала, включающего катализатор. 5 з. п. ф-лы, 8 ил. оо rs:) оо

25

10

16

3

Щ

.

П

18

Фиг.З

27

73

Фиг. 8