Роторный аппарат Советский патент 1990 года по МПК B01F7/28 

А-А

(Л

Изобретение относится к аппаратам, предназначенным для создания акустической и гидродинамической кавитации в проточной среде, и может быть использовано в химической, биологической, пищевой и других отраслях промышленности. Роторный аппарат содержит корпус с выходным и входным патрубками, а также статор 3 и ротор 6 с прорезями. Прорези ротора снабжены криволинейными пластинами 10, при этом кромки 8 выполнены скругленными и расположены концентрично пластинам 10, образуя каналы 14. Среда поступает в ротор через входной патрубок и продвигается по каналам 14 в прорези ротора и далее в прорези статора, подвергаясь при этом обработке. Прорези ротора выполнены наклонными, при этом угол наклона может быть различным. Данная конструкция обеспечивает интенсификацию процесса, повышает качество обработки и улучшает эксплуатационные характеристики роторного аппарата. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

11 8

Фиг.2

сд л

со

СП

4

Х

11

Изобретение относится к аппаратам, предназначенным для создания акустической и гидродинамической кавитации и высокочастотных механических колебаний в проточной среде, и может быть использовано в химической, биологической, пищевой, нефтяной, машиностроительной, авиационной и в ряде других отраслей народного хозяйства для интенсификации различных физико-химических тепломассообменных, биологических и других процессов, протекающих в системе жидкость-газ, жидкость-жидкость, жидкость твердое тело.

Цель изобретения - повышение производительности, качества обработки и улучшение эксплуатационных характеристик аппарата

На фиг. 1 изображен роторный аппарат, разрез; на фиг 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема скоростей течения смеси в аппарате.

Роторный аппарат содержит корпус 1 с выходным патрубком 2, цилиндрический или конический статор 3 с прорезями 4, входной патрубок 5, цилиндрический или конический ротор 6 с наклонными прорезями 7, имеющими передние 8 и задние 9 кромки по ходу вращения ротора 6. На задних кромках 9 расположены криволинейные пластины 10, а передние кромки 8 выполнены скругленными и расположены кон- центрично пластинам 10. При этом отношение длины / прорезей к толщине Ь ротора 6 составляет 1,4-4,0, а угол а между осями 11 и 12 статора 3 и ротора 6 равен 91 - 135°

Корпус I и статор 3 образуют озвучиваемую зону 13, а пластины 10 и скруглен- ные передние кромки 9 - изогнутые каналы 14

Роторный аппарат работает следующим образом.

Обрабатываемая смесь из двух и более компонентов поступает через патрубок 5 в ротор б В полости ротора 6 среда двигается к каналам 14 В момент совпадения прорезей 4 и 7 смесь захватывается криволинейными пластинами 10, двигается с ускорением, постоянно изменяя направления дви- жения По мере открывания прорезей 4 скорость смеси резко возрастает. При закрывании прорезей 4 статора 3 расход смеси достигает максимального значения, затем поток получает большое отрицательное ускорение, что вызывает отрицательный импульс давления, сопровождающийся явлением акустической и гидродинамической кавитации. После обработки смесь выводится через патрубок 2

При совпадении отверстий ротора и статора обрабатываемая смесь движется по каналам ротора, плавно изменяя направление абсолютной скорости движения (V) от тангенциального на входе в прорези ротора

0

5

5

0

5

5

до направления, параллельного осям прорезей статора на выходе из прорезей ротора. Абсолютная скорость смеси полностью определяется ско ростью течения смеси в прорезях ротора (14) и тангенциальной скоростью вращения ротора (WR) в каждой, точке его прорези. Проведенные исследования показали, что минимальное сопротивление истечения смеси приходится на диапазон углов между осями отверстий ротора и статора 91°-135°. При этом увеличение производительности аппарата смещает оптимум к , а увеличение произведения угловой скорости ротора на его радиус смещает оптимум к . Смещение величин угла от оптимума ведет к увеличению сопротивления аппарата.

Интенсификация процесса кавитации в предлагаемом аппарате путем увеличения ускорения импульса и модулируемой жидкости в прорезях ротора, достигаемого за счет скругления на входе смеси передних кромок, продолжения задних стенок ротора изогнутыми пластинами и наклона прорезей ротора, приводит к увеличению амплитуды отрицательного импульса давления.

Уменьшение сопротивления аппарата на входе обрабатываемой смеси в канал ротора, которое связано с относительным вращением смеси у внутренней поверхности ротора у известного и «нанизыванием смеси на отверстия ротора в предлагаемом устройстве, приводит к увеличению положи0

0

0

5

тельного ускорения и скорости истечения обрабатываемого потока в каналах.

Уменьшение сопротивления аппарата при истечении смеси из отверстий ротора в отверстия статора, которое достигается путем создания угла между осями отверстий ротора и статора, равного углу поворота смеси, связанного с инерционностью среды при ее вращении в каналах ротора, приводит к увеличению отрицательного ускорения смеси при закрывании каналов, а следовательно, и к увеличению амплитуды импульсов давления

Формула изобретения

13