RU2165787C1

RU2165787C1 - Rotary apparatus

Info

Publication number: RU2165787C1
Application number: RU99119412/12A
Authority: RU
Inventors: М.А. Промтов; М.В. Монастырский
Original assignee: Тамбовский государственный технический университет
Priority date: 1999-09-06
Filing date: 1999-09-06
Publication date: 2001-04-27

Abstract

FIELD: chemical, oil, geological and food-processing industries; mechanical engineering, aviation. SUBSTANCE: outer cylindrical surface of rotor is provided with grooves located between passages in parallel with these passages; section of these grooves is identical to section of passages of stator. Distance between passage and groove is equal to B_g = 3π·R_r/2·Z_r in way of rotation of rotor, where R_r is rotor radius, m and Z_r is number of rotor passages. EFFECT: intensification of technological process due to increased intensity of cavitation. 4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для создания акустических колебаний в проточной жидкой среде и может быть использовано в химической, нефтяной, геологической, машиностроительной, пищевой и ряде других отраслей промышленности для интенсификации различных физико-химических, биологических и других процессов. The invention relates to devices for generating acoustic vibrations in a flowing liquid medium and can be used in chemical, petroleum, geological, engineering, food and several other industries for the intensification of various physico-chemical, biological and other processes.

Известны механические роторные излучатели, содержащие ротор и статор, помещенные в рабочую камеру, с выполненными в их стенках каналами, корпус с входным и выходным патрубками. На внешней поверхности ротора и внутренней поверхности статора выполнены лабиринтные канавки (а.с. N 789147, кл. В 01 F 7/28). Known mechanical rotary emitters containing a rotor and a stator placed in the working chamber, with channels made in their walls, a housing with inlet and outlet pipes. On the outer surface of the rotor and the inner surface of the stator made labyrinth grooves (A.S. N 789147, class B 01 F 7/28).

Недостатком известного устройства является недостаточная интенсификация технологического процесса. A disadvantage of the known device is the lack of intensification of the process.

Наиболее близким к изобретению является роторный аппарат, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, концентрично установленные в нем ротор и статор с каналами. На внутренней поверхности статора и внешней цилиндрической поверхности ротора в промежутках между каналами, параллельно им выполнены канавки, длина которых меньше высоты ротора, но больше длины его каналов (а.с. N 512802, кл. B 06 B 1/20). Closest to the invention is a rotary apparatus comprising a housing with inlet and outlet nozzles, a rotor and a stator with channels concentrically mounted therein. On the inner surface of the stator and the outer cylindrical surface of the rotor in the spaces between the channels, grooves are made parallel to them, the length of which is less than the height of the rotor, but greater than the length of its channels (A.S. N 512802, class B 06 B 1/20).

Недостатком этого роторного аппарата является недостаточная интенсификация технологического процесса. The disadvantage of this rotary apparatus is the lack of intensification of the technological process.

Техническая задача - интенсификация технологического процесса за счет увеличения интенсивности кавитации. The technical task is the intensification of the technological process by increasing the intensity of cavitation.

Поставленная техническая задача достигается тем, что на внешней цилиндрической поверхности ротора, между каналами, параллельно им выполняются канавки. Расстояние между каналом и канавкой принимается равной В_к по направлению вращения ротора:
B_к = 3π·R_p/2·Z_p,
где R_р - радиус ротора, м; Z_р - число каналов ротора.The stated technical problem is achieved by the fact that on the outer cylindrical surface of the rotor, between the channels, grooves are made parallel to them. The distance between the channel and the groove is taken equal to In _to the direction of rotation of the rotor:
B _c = 3π · R _p / 2 · Z _p ,
where R _p is the radius of the rotor, m; Z _p - the number of channels of the rotor.

На фиг. 1 изображен роторный аппарат, разрез по оси вращения ротора; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - выноска В на фиг. 2; на фиг. 4 - показаны графики зависимости S(T), V(T) и P(T). In FIG. 1 shows a rotary apparatus, a section along the axis of rotation of the rotor; in FIG. 2 is a view A in FIG. 1; in FIG. 3 - callout B in FIG. 2; in FIG. 4 - shows graphs of the dependence S (T), V (T) and P (T).

Роторный аппарат содержит корпус 1, крышку 2, входной патрубок 3, выходной патрубок 4, статор 5, ротор 6, канал ротора 7 и канавку 8. канал статора 9, камеру озвучания 10, образованную наружней стенкой статора, крышкой и корпусом. Число каналов ротора равно числу каналов статора. The rotary apparatus comprises a housing 1, a cover 2, an inlet pipe 3, an outlet pipe 4, a stator 5, a rotor 6, a rotor channel 7 and a groove 8. a stator channel 9, a sounding chamber 10 formed by the outer wall of the stator, the cover and the housing. The number of rotor channels is equal to the number of stator channels.

Роторный аппарат работает следующим образом. The rotary apparatus operates as follows.

Обрабатываемая жидкость поступает через патрубок 3 под давлением в полость ротора 6, которому сообщается вращение. При этом жидкость под действием входного давления перетекает через каналы ротора 7 в каналы статора 9 и далее в камеру озвучания 10. При периодическом совпадении каналов ротора 7 с каналами статора 9, в каналах статора происходит изменение скоростной V и давления P потока вследствии изменения проходного сечения S. Закон изменения S, V, P от T показан на фиг. 4. На ниспадающем участке кривой P(T) происходит падение давления в канале статора, что инициирует кавитацию. На расстоянии
T_к=3/4·T
падение давления замедляется, чем и вызвано изменение наклона кривой P(T) (точка перегиба кривой). Для того, чтобы увеличить участок падения давления, т.е. dP/dt>0, необходимо дать дополнительный импульс разрежения в канале статора. Это достигается при совмещении канала статора 9 с канавкой ротора 8, в которой давление жидкости меньше, чем давление в зазоре между статором и ротором за счет растягивающих усилий создаваемых центробежной силой. Так как расстояние между осями каналов роторы B_р пропорционально периоду колебаний T, поэтому расстояние между каналом и канавкой B_к принимаем пропорциональным величине T_к:
T_к=3/4·T (1)
где Т_к - часть периода колебаний до точки перегиба (см. фиг. 4), с; Т - период колебаний, с.The processed fluid enters through the nozzle 3 under pressure into the cavity of the rotor 6, to which rotation is communicated. In this case, the liquid under the influence of the inlet pressure flows through the channels of the rotor 7 into the channels of the stator 9 and then into the sound chamber 10. When the channels of the rotor 7 coincide with the channels of the stator 9, the speed V and pressure P of the flow change in the stator channels due to a change in the flow cross section S The law of variation of S, V, P from T is shown in FIG. 4. In the falling section of the P (T) curve, a pressure drop occurs in the stator channel, which initiates cavitation. On distance
T _to = 3/4 T
the pressure drop slows down, which causes a change in the slope of the curve P (T) (the inflection point of the curve). In order to increase the pressure drop section, i.e. dP / dt> 0, it is necessary to give an additional rarefaction pulse in the stator channel. This is achieved by combining the channel of the stator 9 with the groove of the rotor 8, in which the fluid pressure is less than the pressure in the gap between the stator and the rotor due to tensile forces created by centrifugal force. Since the distance between the axes of the channels of the rotors B _{p is} proportional to the oscillation period T, therefore, the distance between the channel and the groove B _to accept proportional to the value of T _to :
T _c = 3/4 T (1)
where T _to - part of the period of oscillations to the inflection point (see Fig. 4), s; T is the period of oscillations, s.

Из фиг. 3 имеем
B_к=3/4 · B_р,
где B_p = 2π·R_p/Z_p; R_р - радиус ротора, м; Z_р-число каналов ротора. Таким образом, B_к = 3π·R_p/2·Z_p.
Для создания достаточного импульса разрежению необходимо, чтобы сечение канавок в роторе было идентично сечению каналов в статоре.From FIG. 3 have
B _to = 3/4 · B _p ,
where B _p = 2π · R _p / Z _p ; R _p is the radius of the rotor, m; Z _{p the} number of channels of the rotor. Thus, B _k = 3π · R _p / 2 · Z _p .
To create a sufficient impulse for rarefaction, it is necessary that the cross section of the grooves in the rotor is identical to the cross section of the channels in the stator.

Claims

A rotor apparatus comprising a housing with inlet and outlet nozzles, a rotor and a stator installed therein with channels in the side walls and a drive, while grooves are made on the outer cylindrical surface of the rotor between the channels in parallel, characterized in that the grooves are made at a distance

from the channels in the direction of rotation of the rotor,
where R _p is the radius of the rotor, m;
Z _p - the number of channels of the rotor.