RU161841U1

RU161841U1 - Роторный измельчающий смеситель

Info

Publication number: RU161841U1
Application number: RU2015149990/13U
Authority: RU
Inventors: Сергей Владимирович Лапонов; Николай Сергеевич Шулаев; Ильдус Гамирович Ибрагимов; Сергей Петрович Иванов; Кристина Евгеньевна Бондарь
Priority date: 2015-11-20
Filing date: 2015-11-20
Publication date: 2016-05-10

Abstract

Роторный измельчающий смеситель, содержащий загрузочный и разгрузочный патрубки, привод, неподвижный цилиндрический корпус, в объеме которого жестко зафиксированы перфорированные диски, между которыми расположен аналогичный по конструкции перфорированный диск, закрепленный на вращающемся роторе, отличающийся тем, что на нижней поверхности верхнего неподвижного диска, на верхней поверхности нижнего неподвижного диска и на обеих поверхностях подвижного диска приварены зубья высотой h, изменяющейся в интервале 0,07<h/D<0,1, где D - диаметр диска, наклоненные под углом α к поверхности диска, и содержащие Zпрорезей на подвижном диске с поперечным размером δ и продольным размером,где D- диаметр входного патрубка,и Zпрорезей на неподвижных дисках с поперечным размером прорезей δ и продольным размером,при этом прорези на подвижном и неподвижных дисках находятся на расстоянии,от основания зубьев, а на неподвижных дисках - равноудаленно от оснований зубьев.

Description

Полезная модель относится к устройствам для измельчения и перемешивания гетерогенных систем жидкость-жидкость, жидкость-твердые частицы за счет возбуждения колебаний обрабатываемой смеси и создания насосного эффекта.

Известно устройство для измельчения продуктов, включающее заключенные в корпус соосно расположенные на вертикальном валу чередующиеся между собой кольцеобразные диски с режущими органами по наружному и внутреннему диаметрам и чередующиеся с этими дисками шайбы, а также лопастные загрузочную и разгрузочную крыльчатки и вакуумирующее приспособление, подведенное к верхней части устройства, верхняя часть корпуса, посредством перегородки отделена от зоны измельчения, а вакуумирующее приспособление расположено в полости, образованной сетчатой перегородкой и верхней частью корпуса, причем лопасти загрузочной крыльчатки выполнены в форме сетчатой перегородки и установлены под углом к вертикальному валу. [А.с. СССР №710636, кл. B02C 18/06, Устройство для измельчения продуктов / Неварова В.Е., Кортелев А.К.; Заявлено 07.06.76.; Опубликовано 25.01.1980.]

Недостатком данного устройства для измельчения продуктов является сложность конструкции и низкая производительность устройства вследствие малой зоны измельчения и обработки среды.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели (прототипом) является роторный дезинтегратор-смеситель, содержащий загрузочный и разгрузочный патрубки, привод, неподвижный цилиндрический корпус, в объеме которого жестко зафиксированы перфорированные диски, расположенные поочередно с аналогичными по конструкции перфорированными дисками, закрепленными на вращающемся роторе. [Патент РФ №59441, кл. B02C 7/08, Роторный дезинтегратор-смеситель.]

Недостатком данного роторного дезинтегратора-смесителя является относительно невысокая эффективность для измельчения и перемешивания гетерогенных систем жидкость-жидкость, жидкость-твердые частицы и необходимость подачи сырья под давлением (отсутствие насосного эффекта).

Задачей полезной модели является создание нового устройства - роторного измельчающего смесителя с достижением следующего технического результата: повышение эффективности измельчения и перемешивания гетерогенных систем жидкость-жидкость, жидкость-твердые частицы.

Указанная задача решается тем что, роторный измельчающий смеситель содержит загрузочный и разгрузочный патрубки, привод, неподвижный цилиндрический корпус, в объеме которого жестко зафиксированы перфорированные диски, между которыми расположен аналогичный по конструкции перфорированный диск, закрепленный на вращающемся роторе, при этом на нижней поверхности верхнего неподвижного диска, на верхней поверхности нижнего неподвижного диска и на обеих поверхностях подвижного диска приварены зубья, высотой h, изменяющейся в интервале 0.07<h/D<0.1, где D - диаметр диска, и наклоненные под углом α к поверхности диска, и содержащие Z₁ прорезей на подвижном диске с поперечным размером δ и продольным размером

,

где D_в - диаметр входного патрубка

и Z₂ прорезей на неподвижных дисках с поперечным размером прорезей δ и продольным размером

прорези на подвижном и неподвижных дисках находятся на расстоянии

,

от основания зубьев, а на неподвижных дисках равноудаленно от оснований зубьев.

При этом центр прорезей на подвижном диске расположен на расстоянии l от основания зуба

,

где δ - ширина прорези.

Для обеспечения насосного эффекта длина прорези l_n связана с диаметром входного патрубка D_в соотношением:

где Z₁ - число прорезей на подвижном диске.

На фиг. 1 показан роторный измельчающий смеситель.

На фиг. 2 показан подвижный перфорированный диск.

На фиг. 3 показан неподвижный перфорированный диск.

На фиг. 4 показан разрез зуба с направлением движения среды.

Роторный дезинтегратор-смеситель содержит загрузочный 1 и разгрузочный 2 патрубки, привод (на фигуре не обозначен), неподвижный цилиндрический корпус 3, в объеме которого жестко зафиксированы перфорированные диски 4, 5 с аналогичным по конструкции перфорированным диском 6, закрепленным на вращающемся роторе 7, причем на нижней поверхности верхнего диска 4, на верхней поверхности нижнего диска 5 и на обеих поверхностях подвижного диска 6 приварены зубья 8 с высотой, находящейся в диапазоне 0.07<h/D<0.1, зубья 8 наклонены под углом α к поверхности дисков 4, 5, 6. Z₁ - прорезей на подвижном диске 6 и Z₂ - прорезей на неподвижных дисках 4, 5 имеют поперечный размер δ, при этом продольный размер прорезей на неподвижных дисках l_H связана с продольным размером прорезей l_n на подвижном диске 5 соотношением

Роторный измельчающий смеситель работает следующим образом.

Под действием массовых сил, создающихся зубьями подвижного вращающегося диска 6, обрабатываемая гетерогенная среда перемещается от загрузочного патрубка 1 к разгрузочному патрубку 2. При движении через перфорированные диски 4, 5, 6, гетерогенная среда подвергается интенсивному механическому воздействию, и происходит процесс измельчения и перемешивания.

Необходимая интенсивность механического воздействия определяется скоростью вращения ротора и возникающим в связи с этим высокотурбулентным движением обрабатываемой среды в зазорах между вращающимся подвижным 6 и неподвижными 4, 5 перфорированными дисками и за счет генерирования высокочастотных пульсаций, возникающих за счет взаимодействия потоков, создаваемых зубьями при вращении подвижного диска.

где ω - угловая скорость вращения ротора относительно статора;

Z₁, Z₂ - число зубьев на вращающемся подвижном и неподвижном диске, соответственно.

Наклон зубьев под углом α относительно поверхности диска при его вращении способствует созданию высокого давления у основания зуба и продавливанию жидкости через прорези в дисках.

Высота зубьев и угол наклона зубьев к поверхности диска, определяются экспериментально в зависимости от реологических свойств обрабатываемой среды.

К основным преимуществам предлагаемой конструкции роторного измельчающего смесителя относятся следующие:

- многофункциональность, которая обуславливается возможностью измельчения и перемешивания гетерогенных систем жидкость-жидкость, жидкость-твердые частицы;

- отсутствие необходимости использования дополнительных насосов для обеспечения перемещения обрабатываемой среды;

- высокая производительность и эффективность процесса измельчения и перемешивания.

Изобретение соответствует критерию "промышленная применимость" и может быть использовано в химической, пищевой и лакокрасочной промышленности для измельчения и перемешивания гетерогенных систем жидкость-жидкость, жидкость-твердые частицы.

Claims

Роторный измельчающий смеситель, содержащий загрузочный и разгрузочный патрубки, привод, неподвижный цилиндрический корпус, в объеме которого жестко зафиксированы перфорированные диски, между которыми расположен аналогичный по конструкции перфорированный диск, закрепленный на вращающемся роторе, отличающийся тем, что на нижней поверхности верхнего неподвижного диска, на верхней поверхности нижнего неподвижного диска и на обеих поверхностях подвижного диска приварены зубья высотой h, изменяющейся в интервале 0,07<h/D<0,1, где D - диаметр диска, наклоненные под углом α к поверхности диска, и содержащие Z₁ прорезей на подвижном диске с поперечным размером δ и продольным размером

,

где D_в - диаметр входного патрубка,

и Z₂ прорезей на неподвижных дисках с поперечным размером прорезей δ и продольным размером

,

при этом прорези на подвижном и неподвижных дисках находятся на расстоянии

,

от основания зубьев, а на неподвижных дисках - равноудаленно от оснований зубьев.