Роторно-пульсационный аппарат Советский патент 1993 года по МПК B01F7/28 

Изобретение относится к области смесительной техники и может быть использовано в химической, фармацевтической, пищевой отраслях промышленностях для проведения процессов измельчения, перемешивания, диспергирования в жидкотеку- чих средах и, в частности, при производстве кинофотоматериалов.

Цель изобретения - интенсификация процесса диспергирования за счет колебаний статора.

На фиг. 1 изображен продольный разрез предлагаемого устройства; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг,1.

Устройство содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. В корпусе 1 установлен ротор, выполненный в виде диска 4 с установленными на его торце кон- центрично радиальными лопатками 5 и коаксиальными цилиндрами 6 с прорезями 7. Диск 4 установлен на валу 8, соединенном с

приводом (не показан). В корпусе 1 на упругих лопатках 9 установлен статор 10. Статор 10 выполнен в виде диска 1 с размещенными на его торце, обращенном к ротору, коаксиальными цилиндрами 12, в которых выполнены радиальные прорези 13. За внешним коаксиальным цилиндром 14 статора 10с напорной стороны 15 радиальных прорезей 13 установлены лопатки 16.

Устройство работает следующим образом.

Диспергируемая жидкотекучая композиция через входной патрубок 2 поступает в корпус 1. Вращение от привода через вал 8 передается диску 4 ротора. Вместе с ним движутся лопатки 5 и коаксиальные цилиндры 6 с прорезями 7, при этом за счет центробежной силы диспергируемой среде сообщается радиальное движение. Двигаясь в радиальном зазоре между передними и задними кромками радиальных лопаток 5 ротора и коаксиальными цилиндрами 12

00

со о

ю

XI 00

статора 10, а также в прорезях 13 статора 10, жидкотекучая среда подвергается интенсивным воздействиям за счет градиента скорости, градиента давления, кавитации, акустики. Совокупность всех этих воздействий приводит к диспергированию, перемешиванию и гомогенизации обрабатываемой композиции..

Существенным отличие предлагаемого устройства является то, что диск статора 10 установлен в корпусе 1 на упругих лопатках 9. За счет того, что число лопаток на внешнем коаксиальном цилиндре ротора совпадает с числом прорезей на внешнем коаксиальном цилиндре 14 статора 10, пульсации давления и скорости будут происходить во всех прорезях коаксиального цилиндра 14 одновременно (синхронно).

Так, рост значений давления от минимальных до максимальных на напорной стороне 15 во всех прорезях на лопатки 16 происходит одновременно. Следовательно, на статор 10 действует суммарный крутящий момент, рост которого пропорционален изменению значений давления. За счет того что диск статора 11 установлен в корпусе 1 на упругих лопатках 9 с возможностью совершать крутильные колебания относительно корпуса, то диск статора 11 совместно с установленными на нем коаксиальными цилиндрами с прорезями начнет закручиваться в сторону вращения ротора. По достижении максимального крутящего момента статор повернется на максимальный угол. Вслед за фазой увеличения суммарного крутящего момента он начнет уменьшаться. Максимально закрученный в сторону вращения ротора статор 10 начнет вращаться навстречу вращению ротора. Это вращение будет происходить до полной остановки статора. После этого его движение повторится в сторону вращения ротора. Таким образом, статор 10 под действием пульсирующего крутящего момента будет совершать в корпусе 1 на упругих лопатках 9 гармоничные колебания.

Из вышеизложенного видно, что в предлагаемом устройстве статор не является неподвижным конструктивным элементом, У описанного статора стенки прорезей в коаксиальных цилиндрах активно воздействуют

на обрабатываемую жидкотекучую среду, что интенсифицирует процесс диспергирования за счет возбуждения в жидкости гидроудара, кавитации, акустической

кавитации. Кроме того, за счет движения статора на определенной фазе навстречу ротору в радиальном зазоре между ротором и статором значительно возрастает градиент скорости, что, в свою очередь, интенсифицирует процессы перемешивания, гомогенизации и диспергирования. Обработанная жидкотекучая композиция покидает устройство через выходной патрубок 3. Существенные отличия, эаключающиеся в том, что статор установлен в корпусе на упругих лопатках с возможностью совершать крутильные колебания, с радиальными лопатками, установленными за прорезями внешнего коаксиального цилиндра с напорной стороны позволяют интенсифицировать процесс диспергирования, перемешивания, гомогенизации за счет крутильных колебаний статора относительно вращающегося ротора.

Преимущество данного устройство заключается в повышении его производительности, улучшении качества обработанной жидкотекучей среды (уменьшение размера частиц, повышение однородности). Все это

достигается за счет интенсификации процесса, что является следствием крутильных колебаний статора.

Экономический эффект достигается за счет снижения удельных энергозатрат, увеличения производительности устройства, получения более тонких дисперсий. Формул а изобретения Роторно-пульсационный аппарат для обработки жидкотекучих систем, содержащий корпус/ротор, выполненный в виде диска с установленными на нем концентрично радиальными лопатками, и статор с опорами и установленными на нем ступенями коаксиальными цилиндрами с прорезями, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью интенсификации процесса диспергирования за счет колебаний статора, опоры статора выполнены в виде упругих лопаток, а число лопаток ротора конечной ступени равно числу прорезей в коаксиальном цилиндре статора конечной ступени.

8

(Pfftf

16

7 5

Изобретение относится к области смесительной техники и может быть использовано в химической, фармацевтической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - интенсификация процесса диспергирования. Устройство содержит корпус, входной и выходной патрубок, ротор в виде диска с радиальными лопатками и статор в виде диска с коаксиальными цилиндрами, закрепленный на упругих лопатках. Наличие упругих лопаток позволяет статору совершать колебательное движение относительно ротора и тем самым уве- личивается относительная скорость перемещения ротора и статора, что интенсифицирует процесс диспергирования. 3 ил.

б б

12

Риг.З

Редактор Н.Егорова

Составитель И.Шерстнева

Техред М.МоргенталКорректор Н.Милюкова

Фиг.2