Роторный аппарат гидроударного действия Советский патент 1992 года по МПК B01F7/28 

Изобретение относится к гидрометаллургии глинозема в алюминиевой промышленности и предназначено для использования в процессе выщелачивания трудновскрываемых бокситов, включающем диспергирование, вскрытие и перемешивание с применением гидроударов гидродинамической кавитации, может быть применено и в других отраслях, где производится выщелачивание и диспергирование.

Цель изобретения - интенсификация диспергирования.

На фиг. 1 показан аппарат, разрез; на фиг 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - боковые стенки ротора и статора аппарата в момент совмещения нескольких щелей.

Роторный аппарат гидроударного действия для диспергирования суспензии содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. Внутри корпуса концентрично друг друга расположены ротор 4 и статор 5. В боковых стенках ротора и статора имеются продольные щели 6. В роторе эти щели выполнены в виде дозвуковых сопл, сужающихся в сторону статора. Щели статора вы- полнены расширяющимися в сторону корпуса 1 и имеют вогнутые поверхности 7. Такие поверхности в наибольшей степени способствуют возникновению интенсивной гидродинамической кавитации, чем, например, щели статора, равномерно увеличивающиеся в поперечном сечении от центра аппарата к периферии. В роторе имеются лопатки 8 для создания центробежной силы обрабатываемому потоку.

Продольные щели ротора и статора выполнены наклонными против хода вращения ротора, что достигается неодинаковыми длинами поверхностей, образующих щели. Углы наклона соф (фиг.З) определяются инженерным расчетом и могут составлять, например , 30-35°.

В каждой щели ротора передняя по направлению вращения ротора поверхность 9 выполнена выпуклой, а противоположная поверхность 10 вогнутой.

Аппарат работает следующим образом.

Обрабатываемая среда (суспензия) по входному патрубку 2 корпуса 1 поступает в полость ротора 4. При вращении ротора (по

стрелке) его щели 6 сопл захватывают порцию суспензии, которой, благодаря наклону щелей и их поверхностям 9 и 10, сообщается скорость, нарастающая в направлении от

расширяющейся части сопла к сужающейся. Максимальные значения скорости движения и падения давления суспензии достигаются в устье сопла,

В момент перекрытия сопла боковой

стенкой статора происходит резкое повышение давления (фиг. 3) - прямой гидравлический удар: суспензия обрабатывается в роторе последовательностью гидроударов. В момент совмещения наклонных щелей ротора и статора обрабатываемая среда, получившая высокую кинетическую энергию в сопле ротора, попадает в расширяющуюся щель статора, где происходит резкое падение давления с повышением

скорости частиц среды и в зонах (фиг. 3), прилегающих к вогнутым поверхностям 7 щелей, возникает гидродинамическая кавитация (вторичный гидроудар).

В процессе гидроударов частицы суспензии измельчаются и происходит вскрытие зерен боксита. Из статора обрабатываемая суспензия поступает к выходному патрубку 3 корпуса аппарата.

Повышение интенсивности диспергирования и выщелачивания за счет создания двойного гидроудара и повышения его мощности увеличивает производительность аппарата не менее, чем в 2,3-3,3 раза. Такой аппарат позволяет получать тонкодисперсную суспензию (до 5 мкм), возможна обработка абразивной среды и работы в условиях щелочной и кислотных сред при повышенных температурах.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Роторный аппарат гидроударного действия, содержащий корпус, внутри которого концентрично установлены ротор и статор, в боковых стенках которых имеются щели, выполненные в роторе в виде дозвуковых

сопл, от л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью интенсификации диспергирования, дозвуковые сопла ротора выполнены наклонными против направления вращения, при этом их передняя по направлению вращения ротора

поверхность выполнена выпуклой, а противоположная вогнутой.

Использование: перемешивание и диспергирование в условиях гидродинамической кавитации. Сущность изобретения: в корпусе 1 концентрично установлены ротор 4 и статор 5 с щелями 6 в боковых стенках. Щели ротора выполнены в виде дозвуковых сопл, наклоненных против направления вращения. Передняя по направлению вращения поверхность 9 солел выполнена выпуклой, а противоположная 10 - вогнутой. 3 ил.