Гидродинамический излучатель Советский патент 1992 года по МПК B01F7/28 

Гидродинамический излучатель содержит корпус 1, концентрично расположенные с одинаковым зазором, чередующими цилиндры 2 ротора и статора 3, с равным количеством одинаковых прорезей 4 и 5, а также чередующиеся с одинаковым зазором диски 6 ротора и 7 статора с таким же количеством и по форме прорезей 8 и 9. При этом прорези цилиндров наклонены под углом а к радиальному направлению в разные стороны, в роторе относительно статора и по глубине прорези расположены параллельно оси излучателя, а прорези дисков наклонены под углом а к оси излучателя в разные стороны в роторе относительно статора и по глубине прорези дисков расположены в радиальном направлении. Цилиндры 2 и диски б ротора закреплены на валу 10 гидродинамического излучателя. Вал 10 получает вращение от вала 11 привода 12, с которым он соединен помощью муфты 13. Внутри ротора между цилиндрами 2 и валом 6 установлены криволинейные нагнетающие лопасти 14, а на дисках ротора со стороны наружного цилиндра 3 статора 4 на верхний диск 6 ротора установлены в радиальном направлении плоские нагнетающие лопасти 15 под углом (90°-«) к оси излучателя.

Гидродинамический излучатель работает следующим образом.

Крутящий момент от вала 11 привода 12 передается через муфту 13 на вал 16 гидродинамического излучателя. Вращением ротора обрабатываемые вещест§а засасываются внутрь излучателя и под воздействием центробежных сил и напора, создаваемого лопастями 14 ротора, проходят через прорези 4 ротора и прорези 5 статора, где подвергаются мощному акустическому и механическому воздействию и происходит предварительное диспергирование и дробление компонентов обрабатываемых веществ, попадают в зону плоских радиальных лопастей 15. Под воздействием рабочих поверхностей лопастей 15 и избыточного давления, созданного лопастями 14, вещества проходят через прорези 8 дисков ротора и 9 дисков статора, где после перемешивания лопастями 15 еще раз подвергаются такому же по эффективности акустическому и механическому воздействию, что и в цилиндрах. Опережение, совмещения прорезей цилиндров во времени относительно совмещения прорезей дисков, обусловленном смещением, и прорезей цилиндров на угол р относительно прорезей дисков позволяют создавать избыточное давление в зоне расположения плоских радиальных лопастей и условия дополнительного перемешивания обрабатываемых веществ и при совмещёнии прорезей дисков их высокоэффективную акустическую и механическую обработку, что значительно по- вышает степень дисперсности получаемого продукта за ОдИн п0бходГчерез йзлучатель. В процессе работы излучателя в цилиндрах и дисках генерируются с частотой пульсации шума, которые сдвинуты относительно друг друга на время ,7, где

m - число оборотов в секунду вращения ротора; г - число прореЗей в роторе или статоре; (р - угол сдвига прорезей в цилиндрах 5 относительно прорезей в дисках. Периодические пульсации генерируемого шума цилиндрами или дисками можно разложить в тригонометрический ряд Фурье следующего вида:

0f(m)2(:f+Jslnu,t

1

1 -3

cos

2 о) t - 3 . 5 cos 4 со t...)

где F - амплитуда периодических пульсаций шума;

о)- угловая (круговая) частота ( 2я mz). Сдвиг прорезей дисков относительно прорезей цилиндров на угол р обес- печивает сдвиг по фазе максимума пульсаций шума дисков относительно пульсаций цилиндров на полпериода (тгили 180°). Поэтому все периодические составляющие шума компенсируют друг др уга, а только остается сумма постоянных состав- F F 2 F

ляющих - + - 0,6 F, т.е. практически шум снижается почти на 50%.

Вывод формулы расчета угла сектора р сдвига прорезей дисков относительно про- резей цилиндров производился тригонометрическими преобразованиями следующим образом,

1). Длина дуги, в состав которой входит один зуб и одна прорезь, выражается форя D„

мулои --р-, где z - число прорезей, D диаметр ротора.

2). Ось совмещенных прорезей дисков должна проходить по биссектрисе угла, со- ставленного осями двух смежных совмещенных прорезей дисков. Поэтому длина дуги по диаметру D половинного угла сектора между осями смежных совмещенных прорезей цилиндров равна яР

). Зная длину дуги угла р, соответственно определяется угол р по следующей формуле;

ЛО

22

0,01745 .у

п 0,01745 -Z

В таблице приведены данные сравнительных испытаний по использованию предлагаемого излучателя для приготовления СОЖ и известного.

Формула изобретения Гидродинамический излучатель, содер- жащий равное количество концентрично расположенных с одинаковым зазором чередующихся цилиндров, выполненных в поперечном сечении с наклоном в противоположные стороны под углом o arctg a/2nb+(2n-1)d, образованным пересечением плоскости симметрии прорези с радиальной плоскостью на середине расстояния Между наружным и внутренним цилиндром, где а - ширина прорезей в цилиндрах, b - толщина стенки цилиндров, d - зазор между цилиндрами, п - число цилиндров ротора или статора, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса и снижения уров-

ня генерируемых акустических шумов, он снабжен дисками, прикрепленными к ротору в нижней части, и таким же количеством чередующихся с ними дисков, прикрепленных к статору, в дисках выполнены радиальные прорези в поперечном сечении с наклоном к оси излучателя под углом # в противоположные стороны и длиной, равной высоте прорезей в цилиндрах ротора и статора, ширина прорезей в дисках, толщина дисков, зазор между дисками и число ротора и статора выполнены соответственно равными ширине прорезей, толщине цилиндров, зазоров между цилиндрами и числу цилиндров в роторе и статоре, причем в верхнем диске ротора по длине прорезей в радиальном направлении размещены плоские лопасти под углом (90°-а) к плоскости дисков, а прорези дисков смещения относительно прорезей цилиндров на угол сектора р, который равен л/ (0,01745,z); где z - количество прорезей в цилиндрах или дисках.

ID О

т ю г1754195

6-5

{Z2/77ssSXS/t

„„.,

, „«й Щ1 .hM

lAiAfA РЧ,.«& «

утупгк-г яслга

- тяспуг

1

.

Редактор Э. С лигам

Составитель С. Кукин Техред М.Моргентал

упгк-г яслга

- тяспуг

.;.rrSSЈ;

, Aw-S§Cii «««A

gj

Фиг Ь

Корректор С. Лисина