Диспергатор Советский патент 1990 года по МПК B01F3/08 

выполнены соответственно с продольны- ф .впадинами 14 и 22 и выступами 21. Кроме того, ротор выполнен с буртами 1:7 и 23, имеющими отверстия 19 и 24. Рабочая среда по патрубку поступает В продольные впадины 22, где проис- кодйт закрутка потока в цилиндричес- ие вихри. При этом образуются миниатюрные гидроциклоны, которые осуществляют разделение суспензии на крупнофракционную и мелкофракционную, Бурты 23 уменьшают неорганизованные перетоки из периферийной зоны на вход и ВЫХОД ротора 8. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к химическому машиностроению и предназначено для получения тонкодисперсных суспензий, эмульсий и растворов. Цель изобретения - повышение качества обработки путем многократной внутренней циркуляции. Диспергатор состоит из корпуса 1 с входным патрубком 2 и выходным патрубком 4, конического статора 6, приводного вала 7, ротора 8, обтекателя 9. Статор 6 и ротор 8 выполнены соответственно с продольными впадинами 14 и 22 и выступами 21. Кроме того, ротор выполнен с буртами 17 и 23, имеющими отверстия 19 и 24. Рабочая среда по патрубку 2 поступает в продольные впадины 22, где происходит закрутка потока в цилиндрические вихри. При этом образуются "миниатюрные гидроциклоны", которые осуществляют разделение суспензии на крупнофракционную и мелкофракционную. Бурты 23 уменьшают неорганизованные перетоки из периферийной зоны на вход и выход из ротора 8. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к химичес- .ому машиностроению, в частности к роторным аппаратам, предназначенным я получения тонкодисперсных сус- ензий, эмульсий и растворов в системах жидкость - жидкость, жидкость - -аз, жидкость- твердое тело и может применяться в сельском хозяйстве, медицине, в фармацевтической, пище- :эой, целлюлозно-бумажной, лакокрасочной и прочих отраслях промышленности, где требуется создание тонко- Ьисперсных систем с высокой удельной Поверхностью внутренней фазы.

Цель изобретения - повьш1ение Качества обработки путем многократной внутренней циркуляции, i На фиг.1 изображен диспергатор, Продольный разрез; на фиг.2 - вид |А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.1,(выступы-впадины); на фиг.5 - то же, с выполнением шероховатостей (рифлений) на рабочих органах.

Диспергатор состоит из корпуса 1 с входным патрубком 2, крышки 3 с выходным патрубком 4, патрубки 2 и 4 жестко закреплены (например, сваркой) в корпусе 1 и крышке 3 соответственно, подшипникового узла 5 и кон ческого статора 6, приводного вала 7, на котором консольно смонтирован ротор 8, и статора-обтекателя 9, закрепленного с помощью дистанционной прокладки 10 между фланцами 11 и 12 соответственно корпуса 1 и крышки 3

Корпус i может быть выполнен из стандартного переходника, снабженного опорой 13. Конический статор 6 имеет на внутренней поверхности, обращенной к ротору 8, продольные выетупы-впадины 14, козЫрек 5 и выборку J 6 под бурт кольца 17 ротора 8.

0

5

0

5

40

45

50

55

Продольные выступы-впадины 14 могут быть выполнены в виде выфрезеро-- вок (фиг.4) или зубчатых рифлений (фиг.З), что предпочтительнее. В козырьке 15 выполнено осевое отверстие 18, а в кольце 17 - отверстие 19 для прохода рабочей среды. Ротор 8 имеет на наружной конической поверхности, обращенной к статору, шероховатости 20 (рифления) и остроком- чатые продольные выступы 21 переменного сечения, а в теле - цилиндрические продольные впадины 22. Каждая цилиндрическая продольная впадина 22 снабжена по периферии с входного и выходного торцов буртом 23 с центральным отверстием 24. Бурты 23 и центральные отверстия 24 могут быть образованы непосредственно телом ротора 8 или кольцом 17. В последнем случае отверстия 19 кольца 17 выполняют функцию центральных отверстий 24, поэтому должны располагаться соосно с цилиндрическими впадинами 22. Цилиндрические впадины 22 целесообразно получать путем сверления ротора 8 от оси с последующей проточкой его конической наружной поверхности до образования острокромчатых продольных выступов 21 шириной Lg, равной ширине L прорезей цилиндрических продольных впадин 22 (фиг.4).

При монтаже ротора 8 в статор 6 выступы буртов 23 и кольца 17 должны перекрывать торцы выступов-впадин 14 статора 6 с образованием торцового зазора 25. Статор-обтекатель 9 закреплен между фланцами П и 12 и снабжен окнами 26, образованными при отгибе бортов. 27 статора-обтекателя 9. Просветы 28 между бортами 27 и окнами 26 служат дпя выхода рабочей среды из цилиндрических продольных впадин 22 через статор-обтекатель 9 в выходной патрубок 4.

Борты 27 предназначены для периодического (при вращении ротора 8) перекрытия центральных отверстий 24. Это ведет к остановке радиального движения жидкости в цилиндрических продольных впадинах 22 и к гидравлическому удару в них. Последний осуществляет схлопывание микропузырьков, обусловленных вихревой кавитацией в цилиндрических продольных впадинах 22, в зазоре 25 и в радиальном зазоре 29.

Диспергатор работает следующим образом.

Рабочая среда (суспензия) поступает по входному патрубку 2 через осевое отверстие 18 и отверстия 19 в цилинлрические продольные впадины 22.

ков и, следовательно, усиливают эффект кавитационного воздействия на диcпepгиpye ый материал. Бурты 23 уменьшают неорганизован ные перетоки из периферийной зоны повьшенного давления цилиндрических продольных впадин 22 на вход и выхо из ротора 8. Козырек 15 способствуе

JQ эжекции утечек рабочей среды в полость цилиндрических продольных впа дин, а не во вход в ротор 8, что ул шает условия его работы.

Выступы буртов.23 и кольца 17

)5 перекрывают выходы из продольных вы ступов-впадин 14 статора 6, что обеспечивает высокое качество диспе гирования и с малыми энергозатратам Преимущества предлагаемого диспе

I.--г. , - - - - f -r-V , (1C

При вращении ротора 8 возникают цент-20 гатора заключаются в высокой точноробежные силы, под действием которых рабочая среда под давлением выбрасывается через центральные отверстия 24, просветы 28, окна 26 через выходной патрубок 4 к потребителю. Одно-, временно за счет сил трения о продольные выступы-впадины 14 статора 6 и сил вязкости Происходит закрутка потока в цилиндрических продольных впадинах 22 в цилиндрические вихри. Образуются миниатюрные гидроцикло- .ны со своим центробежным полем, которое осуществляют разделение суспензии на крупно- и мелкофракционную. Крупнофракционная суспензия отбрасывается к периферии, попадает в торцовый зазор 25 и измельчается механическим путем, Р1змельчению ствуют большие сдвиговые напря;: ения, возникающие в зазоре 25 из-за разности скоростей ротора 8 и статора 6, вихреобразование в продольных выступах-впадинах 14 статора 6 и шероховатостях 20 ротора 8, вихревая кавитация, обусловленная разрывом жидкости в центре цилиндрических продольных впадин 22 и у передних, по вращению ротора 8, стенок цилиндрических продольных впадин 22, обусловленных силами Кориолиса.

Поскольку ротор 8 вращается, то происходит периодическое перекрытие центральных отверстий 24 бортами 27 и создание в цилиндрических продольных впадинах 22 гидравлических ударов, которые, помимо собственного пульсационного воздействия на обрабатываемый материал, осуществляют принудительное схлопывание микропузырьсти диспергирования, обусловленной ьшогократной внутренней циркуляцией рабочей среды и ее многоетупенчатьм диспергированием с последующей клас- 25 сификацией и направлением мелких

фракций на повторное диспергирование Б радиальном зазоре 29 статора-обтекателя 9;- в вь сркой производительности, так как в процессе дисперги- 3Q рования участв тот различные физические эффекты, в частности турбулизацш пульсация, кавр тация, гидроакустическая кавитация (схлопывающаяся кавитация), гидравлическое истираний Г1 дравлическкй удар и различные виды механического разруш.ения: срез, раз- давлнванне, и:;тирание, удар, усталостное разрушение и разрыв частиц; в высоком напоре, так как s диспер- гаторе совмещены вихревой насос и центробежный насос; в высокой надежности и работоспособности дисперга- тора (в частностиS он может работать до полного износа выступов-впадин 14, шероховатостей 20, статора-обтекателя 9, кольца 17 и буртов 23),

Все это обеспечивает высокий технический уровень устройства.

40

50

Ф о

рмула изобретения

55

I . Диспергатор., содержащий корпус с крышкой, входной и выходной патруб- .ки. конические статор и ротор с продольными выступами и впадинами на обращенные одна к другой поверх- но с тях,. .отличающий с я тем. что, с целью повьшения качества обработки путем многократной внутренков и, следовательно, усиливают эф i фект кавитационного воздействия на диcпepгиpye ый материал. Бурты 23 уменьшают неорганизованные перетоки из периферийной зоны повьшенного давления цилиндрических продольных впадин 22 на вход и выход из ротора 8. Козырек 15 способствует

Q эжекции утечек рабочей среды в полость цилиндрических продольных впадин, а не во вход в ротор 8, что улучшает условия его работы.

Выступы буртов.23 и кольца 17

5 перекрывают выходы из продольных выступов-впадин 14 статора 6, что обеспечивает высокое качество диспергирования и с малыми энергозатратами. Преимущества предлагаемого диспер. , - - - - f -r-V , (1C

0 гатора заключаются в высокой точно0 гатора заключаются в высокой точности диспергирования, обусловленной ьшогократной внутренней циркуляцией рабочей среды и ее многоетупенчатьм диспергированием с последующей клас- 5 сификацией и направлением мелких

фракций на повторное диспергирование Б радиальном зазоре 29 статора-обтекателя 9;- в вь сркой производительности, так как в процессе дисперги- Q рования участв тот различные физические эффекты, в частности турбулизацш. пульсация, кавр тация, гидроакустическая кавитация (схлопывающаяся кавитация), гидравлическое истираний, Г1 дравлическкй удар и различные виды механического разруш.ения: срез, раз- давлнванне, и:;тирание, удар, усталостное разрушение и разрыв частиц; в высоком напоре, так как s диспер- гаторе совмещены вихревой насос и центробежный насос; в высокой надежности и работоспособности дисперга- тора (в частностиS он может работать до полного износа выступов-впадин 14, шероховатостей 20, статора-обтекателя 9, кольца 17 и буртов 23),

Все это обеспечивает высокий технический уровень устройства.

0

50

Ф о

рмула изобретения

55

I . Диспергатор., содержащий корпус с крышкой, входной и выходной патруб- .ки. конические статор и ротор с продольными выступами и впадинами на обращенные одна к другой поверх- но с тях,. .отличающий с я тем. что, с целью повьшения качества обработки путем многократной внутренней циркуляциир ротор на входе и выходе снабжен буртами с отверс.тия1Ч1 , которые расположены с перекрытием продольных впадин ротора и статора, при этом отверстия буртов соосны С: впадинами ротора.

/

la 11

14

II «§ §

1

11

20f

fe

Фиг. 5