RU1776196C - Устройство дл диспергировани смесей - Google Patents

Abstract

Использование изобретени : приготовление водо-топливных, водомазутных и других эмульсий и суспензий. Сущность изобретени : устройство дл  диспергировани  смесей содержит корпус, статор, выпол- ненный в виде диска с зубь ми, укрепленного на корпусе, ротор, закрепленный на валу и выполненный в виде диска с зубь ми. На валу закреплены также маховик , крыльчатка и электродвигатель. Зубь  дисков ротора и статора имеют треугольную форму и наклонены по отношению к оси вращени  под определенным углом и развернуты к центру. В головке статора закреплены патрубок подвода основного компонента и регул тор расхода второго компонента. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  смешивани  различных смесей и может быть использовано во многих отрасл х промышленности , где необходимо приготовление водо-топливных, водо-мазутных и других эмульсий и суспензий.

Известно устройство дл  диспергировани  смесей, включающее набор коаксиаль- но взаимодействующих вращающихс  и неподвижных дисков-цилиндров, выполненных без прорезей.

В такой конструкции возникают резкие изменени  направлени  и скорости течени  обрабатываемой среды, что существенно интенсифицирует проводимые процессы, однако при этом, в св зи с уменьшением проходного сечени , резко увеличиваетс  гидравлическое сопротивление устройства, что снижает его производительность.

Дл  устранени  этого недостатка подобные устройства снабжаютс  зубчатыми дисками , расположенными по его длине.

Недостатком таких устройств  вл етс  то, что при малых зазорах и большом расходе обрабатываемой среды часть ее может проходить через устройство, не попада  в зазоры, что значительно снижает его эффективность .

Целью изобретени   вл етс  повышение степени дисперсности обрабатываемого продукта и уменьшение потребл емой энергии.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что зубь  диска ротора выполнены треугольной формы, причем передн   стенка зубьев наклонена к плоскости, проход щей через ось вращени , под углом а 8-13° в направлении вращени  и развернута вовнутрь на угол ft 30-36°, а задн   стенка зубьев обVI VI О

Ю О

СО

разует с передней стенкой угол у 27-43°, при этом форма и углы наклона зубьев диска статора аналогичны форме и углам наклона зубьев диска ротора, но имеют зеркальное отражение.

Дл  более интенсивного перемешивани  получаемой смеси зубь  дисков ротора и статора смещены относительно верхнего р да зубьев на угол р 6-19°, у статора - в сторону вращени , у ротора - в противоположную сторону и по направлению движени  смеси увеличиваютс  в размерах.

Форма выполнени  дисков статора и ротора может быть цилиндрической и/или конической с различными углами наклона. Аналогичные формы и углы наклона и разворота имеют зубь , когда в качестве ротора и статора используютс  наборы ко- аксиально взаимодействующих вращающихс  и неподвижных дисков цилиндров или пластин.

Дл  равномерной и бесперебойной работы устройство снабжено кожухом, на котором размещены регул тор температуры, патрубки подвода и отвода компонентов смеси, причем один из патрубков соединен с корпусом устройства и выполнен в виде змеевика, а на выходном валу электродвигател  установлены маховик и крыльчатка.

На фиг. 1 изображен поперечный разрез устройства дл  диспергировани  в сборе .

На фиг. 1 (вид А на фиг. 1) показаны формы и углы наклона и разворота зубьев дисков статора и ротора.

На фиг, 3 изображена аксонометрическа  проекци  ротора устройства с определенным расположением на нем зубьев.

На фиг. 4 показан график зависимости угла ft статора и ротора от максимальной степени диспергировани  компонентов на примере смешени  мазута и воды.

Устройство дл  диспергировани  смесей (фиг. 1} содержит корпус 1, статор 2, выполненный в виде диска с зубь ми, укрепленного на корпусе 1, ротор 3, закрепленный на валу 4 и выполненный в виде диска с зубь ми. На валу 4 закреплены также маховик 5 и крыльчатка (на фиг. не показано ). В головке статора 2 закреплены патрубок подвода 6 основного компонента и регул тор расхода 7 второго компонента.

Корпус 1 устройства помещен в кожух 8, на наружной поверхности которого размещены регул тор температуры 9, патрубки подвода 10 и 11 смешиваемых компонентов , патрубок отвода 12 одного из компонентов и патрубок отвода 13 полученной смеси, который соединен с крыльчаткой.

Внутри кожуха 8 размещен змеевик 14, соедин ющий патрубок подвода 11 и регул тор расхода 7.

Зубь  дисков ротора 3 и статора 2 (фиг.

2) имеют треугольную форму в продольном сечении, передн   стенка зубьев ротора наклонена к плоскости, проход щей через ось вращени , под углом а- 8-13° в направлении враа(ени  и развернута вовнутрь на

угол /3 20-36°, а задн   стенка зубьев образует с передней стенкой угол у - 27-43°, при этом форма и углы наклона зубьев диска статора аналогичны форме и углам наклона зубьев диска ротора, но имеют зеркальное

отражение.

Кроме того, передн   и задн   стенки зубьео имеют вогнутую форму, котора  создает хорошую обтекаемость потока жидко- сти самих зубьев.

В цел х более качественного перемешивани  смеси зубь  ротора и статора смещены относительно верхних р дов на угол

р, равный в зависимости от диаметра статора и ротора 6-19° (фиг. 3). Формы выполнени  дисков статора и ротора различные. Это и цилиндрическа , и совместно с конической , и/или отдельно коническа  с разными

углами наклона. Выбор конкретной формы зависит от составов компонентов.

Рассмотрим работу предлагаемого устройства на примере приготовлени  водо- мазутной смеси дл  котлоагрегатов.

Мазут предварительно нагревают до температуры 110-120°С и направл ют на циркул цию через патрубок 10 кожух 8, патрубок 12, крыльчатку и емкость (на фиг. не показаны). В процессе циркул ции мазута

происходит нагревание корпуса 1 устройства и змеевика 14, в котором находитс  вода. При достижении определенной температуры корпуса 1 и воды в змеевике 14 срабатывает регул тор температуры 9,

размещенный на кожухе 8, и включает электродвигатель устройства и открывает регул тор расхода 7 второго компонента. Мазут направл етс  в патрубок подвода 6, и начинаетс  процесс диспергировани  водомазутной смеси, котора  многократно пройд  через прорези дисков быстровращающего ротора 3 и статора 2 и подвергшись интенсивному воздействию комплекса срезывающих , истирающих, разрывных усилий,

пульсации давлени  и скорости, гидравлических ударов и кавмтационных  влений, через патрубок отвода 13 и крыльчатку, расположенную на валу 4 устройства, подаетс  в котлоагрегат.

В случае падени  температуры одного из компонентов смеси электродвигатель отключаетс .

Использование предлагаемого устройства значительно уменьшит потребл емую мощность крыльчатки на валу электродвигател  и позволит получить эмульсию, содержащую до 29% воды, что, в свою очередь, резко сократит потребление мазута при его сжигании (лучшие подобные устройства позвол ют получить водо-мазутную эмульсию с содержанием воды 7-9%) и более чем в 2 раза уменьшить содержание вредных примесей МОх и полностью избавитьс  от черных шлейфов дыма при сгорании этой эмульсии в котлоагрегатах.

Кроме того, предлагаемое устройство позвол ет получать различные водо-топлив- ные эмульсии, которые вместо чистой воды могут использовать в качестве компонента эмульсии различные токсичные, сточные и замазученные воды.

Claims (7)

1. Устройство дл  диспергировани  смесей, включающее корпус, статор, выполненный в виде диска с зубь ми, укрепленного на корпусе, ротор, закрепленный на валу электродвигател  и выполненный в виде диска с зубь ми, расположенными во впадинах диска статора, патрубки ввода перемешиваемых компонентов и вывода готовой смеси, отличающеес  тем, что, с целью повышени  степени дисперсности смеси и уменьшени  потребл емой энергии , зубь  диска ротора выполнены треугольной формы, причем передн   стенка зубьев наклонена к плоскости, проход щей через ось вращени , под углом 8-13° в направлении вращени  и развернута вовнутрь на угол 20-36°, а задн   стенка ев образует с передней стенкой угол 27- 43°, при этом форма и углы наклона зубьев диска статора аналогичны форме и углам наклона зубьев диска ротора, но имеют зеркальное отражение.

2.Устройство поп. 1,отличающее- с   тем, что зубь  дисков ротора и статора смещены относительно верхнего р да зубьев на угол / 6-19°, у статора - в сторону вращени , у ротора - в противоположную сторону и по направлению движени  смеси увеличиваютс  в размерах.

3.Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю- щ е е с   тем, что диски статора и ротора

выполнены цилиндрическими и/или коническими с различными углами наклона.

4.Устройство по пп. 1иЗ, отличающеес  тем, что оно снабжено дополнительными дисками ротора и статора, при этом вращающиес  и неподвижные диски установлены коаксиально.

5.Устройство по пп. 1-4, отличающеес  тем. что, с целью обеспечени  равнрмерной и бесперебойной работы, оно снабжено кожухом, на котором размещены регул тор температуры, патрубки подвода и отвода перемешиваемых компонентов и полученной смеси, причем один из патрубков соединен с корпусом устройства и выполнен в виде змеевика.

6.Устройство по пп. 1-5, отличающеес  тем, что, с целью сглаживани  неравномерной работы двигател  в процессе диспергировани , оно снабжено маховиком, размещенным на валу электродвигател .

7.Устройство по пп. 1-6, отличающеес  тем, что оно снабжено крыльчаткой, размещенной на валу электродвигател .

I

9619Ш

Ось дращенц 

Фиг. 2

1776196

Вид А

ttartpafaewe вращени  00лт00а

Зудстатора

J

Фие.З

НапраЗление Воащени 

37 35 33

31 29 27

25 23 21 19 П 15

t