Роторно-пульсационный аппарат Советский патент 1988 года по МПК B01F7/26 

со

00

со

Изобретение относится к смесительным аппаратам и может быть использовано в химической, фармацевтической, пищевой и других отраслях народного хозяйства для проведения процессов перемеп1ивания, растворения, эмульгирования, гомогенизации в жидкотекучих средах.

Цель изобретения - повышение интен сификации перемешивания и повышение экономичности.

На фиг. 1 представлен аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 -- сечение А-А иа фиг. 1; на фиг. 3 - то же, с диф- фузорными каналами, образованными радиальными лопатками, объединенными перегородками; на фиг. 4 - то же, нагне- тающе-всасывающие окна выполнены раздельно.

.Аппарат состоит из емкости 1, в которой размешено nepe.Meiiinearouiee устройство, имеющее статор 2 с набором коаксиально размешенных цилиндров 3 и ротор 4. Последний выполнен в виде диска 5, по обе стороны которого установлеиы коаксиальные цилиндры 6, размешенные между цилиндрами 3 корпуса 2. Диск 5 соединен с вало.м 7, кинематически связанным с приводо.м (не показан). На диске установлены радиальные лопатки 8 с перегчз- родками 9. Напротив каждой пары лопаток 8 имеются отверстия 10, выполняющие функцию нагнетаюше-всасываюших окон. При этом перегородки 9 с диском 5 со стороны оси врашения ротора сопряг аются по радиусу. Отверстия 10 могут быть выполнены раздельно, т. е. нагиетаюп1ими окнами 11 и всасывающими окнами 12.

В статоре 2 выполнен направляющий аппарат 13 в виде коаксиального цилиндра с прорезями. Радиальные лопатки 8, между которыми, объединяя их попарно, установлены по окружности перегородки 9, образуют тупиковые каналы 14, а радикальные лопатки, объединенные перетород- ками, расположенными наклонно к другу, образуют диффузорные тупиковые каналы 15.

При этом перегородки 9 соединяют задние кромки 16 лопаток 8, а в цилиндрах 3 и 6 выпо. жены радиальные прорези 17.

Аппарат работает следуюшим образом.

В емкость 1 загружают обрабатываемую жидкотекучую среду. При вращении вала 7 диск 5 ротора 4, вращаясь, за счет лопаток создает радиальные потоки жидкости, движупшеся с двух сторон относительно диска 5. При этом она переходит сквозь прорези коаксиальных цилиндров 3 статора 2 и цилиндров б ротора 4. В этой области устройства жидкая среда подвергается интенсивному гидромеханическому воздействию : перемешиванию, диспергированию и т. д. Попадая в область, где на диске 5 установлены радиа.тьные лсягатки 8,

0

0

поток делится на части, одна из которых попадает в тупиковые каналы 14 и, отраженная перегородками 9, покидает статор 2 через отверстия 10. Другая часть потока движется дальше между лопатками 8, при этом из-за значительных скоростей в этих каналах статическое давление падает. В тот момент, когда каналы (прочностные) располагаются напротив отверстий 10, через них жидкость из емкости 1 поступает в статор 2. В дальнейшем она смешивается с той частью жидкости, которая продолжает радиальное движение в аппарате. Та жидкость, которая из тупиковых каналов 14 поки)1ула корпус через отверстия 10, г об.мадая определенной кинетической энергией, смешивается с жидкостью, находящейся в емкости. Через направляюший аппарат 13 жидкость покидает корпус статора 2, перемеп иваясь с жидкостью, находящейся в емкости.

Для улучшения массообмена через отверстия 10 последние могут быть выполнены раздельно, а именно в виде нагнетающих 11 и всасываю1цих 12 окон, при этом нагнетающие окна 11 расположены ближе к оси вращения диска, а ра- диальнр)1е лопатки 8, соединенные перегородками 9, могут быть наклонены друг к другу, образуя диффузорные тупиковые каналы 15. В этом случае большая часть жидкости поиадает в тупиковые диффузорные каналы 15, из которых она с большей скоростью через на|-нетаюшие окна 1 1 выбрасывается в е.мкость 1. Меньшая часть (е через копфузорные проточные каналы продолжает движение дальше в радиальном .направлении. Из-за увеличения ско- росги движения жидкости и расп1ирения канала давление в струе падает на большую ве.личипу, чем в предыдущем случае. Это фиводит к большему перепаду давления между этими кана:1ами и емкостью. В результате имеет место увеличение расхода жидкости. и ас1 1васмой из емкости 1 в статор 2.

5

0

5

0

Таким образо.м, в области торцов ста тора 2 имеется интенсивное движение струй Ж1.1косги, покидаю1цих аппарат и всасываемых в . Это интенсифицирует процесс массообмена в емкости именно в тех областях, где интенсивность движения обрабатываемой жидкости не велика.

Формула изобретения

1. Роторно-пульсационный аппарат для обработки многокомпонентных жидкотекучих L-IICTCM, включающий емкость, статор с набором коаксиально размещенных цилиндров с радиальными прорезями и ротор, размешенный внутри статора и выполненный в виде диска, по обе стороны которого установлены радиальные лопатки и коаксиальные цилиндры с радиальными прорезями, размешенные между цилиндрами статора, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса перемешивания, каждая пара радиальных лопаток снабжена перегородкой, расположенной по окружности и соединяюшей их задние кромки, а в статоре напротив каждой пары лопаток выполнены отверстия.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности путем снижения гидравлических потерь, стенки перегородок со стороны оси вращения сопряжены с диском по окружности.

Изобретение относится к смесительным аппаратам и может быть использовано в .химической, фармацевтической, пищевой и других отраслях народного хозяйства для проведения процессов перемешивания, растворения, эмульгирования, гомогенизации в жидкотекучих средах и позволяет интенсифицировать процесс перемешивания, повысить экономичность устройства. Это достигается за счет того, что на роторе с двух сторон установлены по окружности радиальные лопасти, между которыми у задних кромок, объединяя их попарно, расположены по окружности перегородки, а в торцах статора с двух сторон выполнены нагне- таюше-всасываюшие окна. Перегородки с диском могут сопрягаться по радиусу. Нагнетаюше-всасывающие окна могут быть выполнены раздельно, при этом нагнетающие окна расположены ближе к оси аппарата. Лопатки, объединенные перегородками, могут образовывать диффузорные каналы. I 3. п. ф-лы, 4 ил. (Л

10

/J

А-А

в

13

16

п

10

15

Фиг.: