Дисковый гомогенизатор Советский патент 1990 года по МПК B01F7/26 

Фиг.1

Изобретение относится к химическому машиностроению и может быть использовано для проведения процессов эффективного смешения и диспергирования, а также быстрого растворения полимерных веществ в низкомолекулярных растворителях.

Цель изобретения - повышение качества обработки.

На фиг.1 изображено устройство с одним рабочим каналом, продольный разрез; на фиг.2-6 - варианты выполнения устройства с одним и двумя рабочими каналами и отверстиями в роторе.

В корпусе 1, имеющем входной патрубок 2 и выходной патрубок 3, закреплен неподвижный диск 4 статора. На вращающемся валу 5 закреплен диск 6 ротора. Торцовая поверхность 7 диска 6 и торцовая поверхность 8 диска 4 образуют рабочий канал 9 шириной д . Рабочий канал 9 является зоной активной обработки среды. Одна из торцовых поверхностей, например поверхность 7 диска 6 ротора, выполнена конической, причем величина конусности выбирается таким образом, что отношение ширины д рабочего канала 9 в любом сечении.от радиуса RB до радиуса RH к расстоянию R этого сечения до оси 10 диска 6 ротора величина постоянная.

Неподвижный диск 4 может быть выполнен как одно целое с корпусом (фиг.2-5). Коническую форму может иметь поверхность 8 неподвижного диска 4 при плоской торцовой поверхности 7 диска 6 (фиг.2). Коническую форму могут иметь одновременно поверхности 7 и 8 (фиг.З).

Один из вариантов выполнения устройства предусматривает расположение вращающегося диока 6 между двумя неподвижными 4 (фиг.4), В этом случае наряду с каналом 9 образуется второй рабочий канал 11 между второй торцовой поверхностью 12 диска 6 и торцовой поверхностью 13 неподвижного диска 4. В данной конструкции аппарата обеспечивается последовательное прохождение среды через две зоны обработки, т.е. каналы 9 и 11.

Другой вариант выполнения устройства (см. фиг.5) предусматривает выполнение в диске 6 ротора сквозных отверстий 14, расположенных по окружности, центр которой совпадает с осью 10 вращения диска 6. В данной конструкции в зависимости от расположения входных и выходных отверстий обеспечивается последовательное или параллельное прохождение среды через рабочие каналы 9 и 11.

Устройство работает следующим образом.

В вариантах выполнения устройства с одним рабочим каналом обрабатываемая

среда подается через входной патрубок 2 в зону 9, где под воздействием градиента скоростей и напряжения сдвига, величины которых благодаря равенству соотношения зазора д и радиуса R постоянны, происходит процесс гомогенизации в строго оптимальном режиме. Обработанная среда выводится из аппарата через выходной патрубок 3. В вариантах выполнения устройства с двумя рабочими каналами 9 и 11 среда

последовательно или параллельно проходит зоны обработки 9 и 11, причем переход среды из одной зоны в другую осуществляется через отверстия 1 или через зазор между диском 6 и корпусом 1.

В вариантах конструкции с двумя рабочими каналами исключается застойная зона, образующаяся с противоположной от рабочего канала 9 стороны.

Наличие застойной зоны способствует

образованию избыточного тепла, приводящему к повышению температуры и термической деструкции полимера.

Использование изобретения позволяет повысить качество продукции, так как предотвращает механическую или термическую деструкцию среды при осуществлении процессов диспергирования, смешения или растворения. В результате это приводит к возможности интенсификации указанных

технологических процессов без возможности получения бракованных партий продукции за счет оптимизации параметров сдвигового воздействия во всем рабочем объеме аппарата.

Формула изобретения

1,Дисковый гомогенизатор, содержащий корпус с входными и выходными патрубками и установленные в нем с зазором относительно друг друга статор и дисковый

ротор, поверхности которых образуют меж- ду собой по крайней мере один рабочий канал, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки, поверхность ротора и/или статора выполнена конической с образованием расширяющегося к периферии корпуса рабочего канала, при этом отношение ширины рабочего канала в каждом поперечном сечении к расстоянию этого сечения до оси вращения ротора величина постоянная.

2,Гомогенизатор по п.1, отличающийся тем, что в роторе у оси вращения выполнены сквозные отверстия.

Фиг.2

Изобретение относится к области химического машиностроения и может быть использовано для проведения процессов смешения и диспергирования. Цель изобретения - повышение качества обработки. Устройство содержит корпус 1, входной 2 и выходной 3 патрубки, неподвижный диск 4 статора, вращающийся диск 6 ротора с конической поверхностью 7, образующей с поверхностью 8 диска 4 рабочий канал 10. Отношение ширины δ канала 10 к радиусу R величина постоянная, независимо от значения величины радиуса R. Такое выполнение каналов 10 обеспечивает оптимальные параметры сдвигового воздействия на среду во всем рабочем объеме аппарата. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

6 8

Фае. J

9 7

Фиг if