Диспергатор Советский патент 1992 года по МПК B01F7/00 

Изобретение относится к химическому машиностроению и может быть использована для проведения процессов смешивания, эмульгирования, суспендирования, гомогенизации, растворения и других физико-химических процессов в системах жидкость жидкость и жидкость - твердое тело.

Цель изобретения - повышение эффективности в работе устройства.

На фиг. 1 схематически изображен диспергатор, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1.

Диспергатор состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. В корпусе 1 на валу 4 жестко установлен ротор 5, в сквозных каналах 6 которого с возможностью радиального перемещения установлены свободно вкладыши - пружины 7, например винтовые или прорезные, с каналами 8 и с межвитковыми зазорами 9.

С целью предотвращения выпадания пружин ротор снабжен ограничителем пе ремещения пружин 7 в виде жестко закрепленных на роторе колец 10.

Концентрично ротору установлен статор в виде кольца 11с прорезями 12. От проворота кольцо 11 фиксируется штифтом

лз. . . , ;. .; . - . :

Диспергатор работает следующим образом.

Обрабатываемая среда, представляющая собой жидкость с гомогенизированными в ней крупными твердыми частицами, поступает по вхрдному патрубку 2 во вращающийся ротор 5, проходит через межлопастные каналы ротора 5 и каналы В пружины 7. В зазорах - прорезях пружин 7 происходит интенсивное диспергирование обрабатываемой среды за счет механического, гидродинамического, кавитационного разрушений, которые обеспечиваются колеблющимися элементами пружин, происходящих вследствие периодического перекрытия каналов 8 статорным кольцом 11 (перемычками между прорезями 12), Готовый продукт через прорези 12 статорного кольца 11 и выходной патрубок 3 отводится в технологическую систему.

Выполнение вкладышей в виде пружин позво/ яет создать область интенсивного гидродинамического, механического, кавитационного разрушений с одновременной концентрацией крупных твердых частиц обрабатываемой среды в этой области. В случае установки винтовых пружин поверхность витков пружин и поверхности каналов, куда они установлены, образуют винтовой канал. Обрабатываемая среда, двигаясь по винтовому каналу, за счет радиальной составляющей скорости относительно оси пружины и жидкостного трения закручивает обрабатываемую среду, двигающуюся по каналу пружины, т.е. создает центробежнре поле, в котором крупнее твердые частицы обрабатываемой среды отбрасываются в винтовой канал. В винтовом канале крупные частицы обрабатываемо1й среды интенсивно диспергируются

0 путем механического, гидродинамического и кавитационного разрушений. Механическое разрушение крупных твердых частиц

- обрабатываемой среды происходит за счет Соударения частиц с витками пружины и пе5 ретира в случае попадания частиц между витками и поверхностью гнезда, куда установлена пружина. Гидродинамическое и кавитационное разрушение обеспечивается колебаниями витков пружины, которые происходят в результате перекрытия канала пружины статорным кольцом. При перекрытии канала пружины сопротивление, которое создают витки пружины движению обрабатываемой среды, отсутствует (канал

5 пружины закрыт и нет движения среды в радиальнрм направлении), в этот момент пружина разжимается, а когда канал открыт, сжимается, что приводит к возникновению колебаний витков пружины, т.е.

0 пружина является генератором упругих колебаний в обрабатываемой среде. Эти упругие колебания определяют образование зон кавитации и пульсации потоков обрабатываемой среды.

5 : . :;;... .. . . . ., . ,

установка прорезных пружин позволяет повысить качество диспергирования за счет чередующихся сужений и расширений (радиальные прорези пружин, повторяющиеся через определенный шаг, определяют изменение размеров каналов пружин) каналов пружин. При расширении канала образуется вихрь, направленный в сторону расширения канала и увлекающий да собою

5 крупные твердые частицы обрабатываемой среды, так как обрабатываемая среда, проходя по каналу, многократно проходит расширяющиеСя участки канала, то практически исключен проскок крупных

0 твердых частиц через канал 8. Попавшие в прорези пружин крупные частицы интенсивно диспергируются, а затем эжектируются в канал и отводятся из диспергатора. Закрепление от выпадания пружин

5 кольцами 10 позволяет исключить трение между пружинами и внутренней поверхностью статорного кольца, что значительно снижает энергозатраты и износ этих элементов и повышает надежность диспергатора.

Повышению производительности диспергатора способствуют большие (соизмеримые с размером шага лопастей 14 ротора) прорези кольца статора, так как при этом каналы пружин реже перекрываются пёремь чками между прорезями кольца статора.

.- .;

Фо р м ул а изобретения л 1. Диспергатор, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, в котором концёнтрично размещены ротор со сквозными каналами и вкладышами, установленными с возможностью радиального

перемещения, и статор в виде кольца с прорезями, от л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности в работе, вклаДыши выполнены в виде пружин, соосных с каналами ротора.

2.Диспергатор по п. 1, о т л и ч а ю щи йс я тем, что пружины выполнены прорезными., .... .. . . ... ..

3.Диспергатор по пП. 1 и 2, от л ич а ющ и и с я тем. Что, с целью повышения надежности, ротор снабжен ограничителем перемещения пружин в виде жестко закрепленных по периферии ротора колец.

М Ш.

Фиг.5

Х-//

Изобретение относится к диспергато- рам и позволяет повысить эффективность работы устройства. Диспергатор содержит корпус 1, в котором койцентрично расположены ротор 5 с вкладышами в виде пружин 7 и статор в виде кольца с прорезями 12. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.' .-^Г-•.U.4J.'2i^P^fс;feП41о