RU2091147C1

RU2091147C1 - Rotary apparatus

Info

Publication number: RU2091147C1
Application number: RU93035081A
Authority: RU
Inventors: В.К. Данилов; Г.С. Артюшин; Ю.А. Тонников; В.А. Егоров
Priority date: 1993-07-06
Filing date: 1993-07-06
Publication date: 1997-09-27

Abstract

FIELD: mixing and grinding of materials. SUBSTANCE: rotary apparatus has impeller made in form of disk with blades of convex-concave curvature widening towards periphery. Stator made in form of ring with slots is located over perimeter of disk. Width of slots is equal to width of blades over periphery. Strips between stator slots are made in form of blades which are extension of configuration of impeller blades. Impeller blades are located on one side of impeller. EFFECT: enhanced reliability. 2 dwg

Description

Изобретение относится к перемешиванию материалов и их измельчению. The invention relates to the mixing of materials and their grinding.

Известен роторный аппарат гидроударного действия [1] который состоит из корпуса с входными и выходными патрубками. Внутри корпуса концентрично относительно друг друга расположены ротор и статор. В роторе имеются щели выполненные в виде дозвуковых сопл, сужающаяся часть которых расположена в сторону статора. В статоре выполнены щели, расширяющиеся в сторону корпуса и имеющие вогнутые поверхности. В роторе также расположены лопатки служащие для создания центробежной силы обрабатываемому потоку. Обрабатываемая среда лопатками отбрасывается к периферии и попадает в щели ротора (сопла). При протекании среды через сопла ротора происходит увеличение скорости движения и падение давления. В момент перекрытия сопла боковой стенкой статора происходит резкое повышение давления прямой гидравлический удар. После открывания щели в роторе обрабатываемая среда поступает в расширяющуюся часть статора, где происходит резкое понижение давления (разрежение). В связи с падением скорости среды возникает вторичный гидроудар (гидродинамическая кавитация). В процессе гидроударов частицы суспензии измельчаются. Known rotary apparatus hydropercussion action [1] which consists of a housing with inlet and outlet pipes. Inside the housing, a rotor and a stator are concentrically relative to each other. In the rotor there are slots made in the form of subsonic nozzles, the tapering part of which is located towards the stator. Slots are made in the stator, expanding towards the body and having concave surfaces. The rotor blades are also located serving to create centrifugal force to the processed stream. The medium to be processed is bladed by the blades to the periphery and enters the slots of the rotor (nozzle). When the medium flows through the nozzle of the rotor, an increase in the speed of movement and a drop in pressure occur. At the moment the nozzle is blocked by the side wall of the stator, a sharp increase in pressure occurs, a direct hydraulic shock. After opening the gap in the rotor, the medium to be treated enters the expanding part of the stator, where a sharp decrease in pressure (rarefaction) occurs. In connection with a decrease in the velocity of the medium, secondary hydroshock (hydrodynamic cavitation) occurs. In the process of water hammer particles of the suspension are crushed.

Недостатком такой конструкции является сложность изготовления статора и ротора и невозможность использования этого принципа в аппаратах, имеющих малые размеры. В этом случае выполнение щелей в роторе и сопел в статоре вызывает большие технологические сложности при работе возможна закупорка их обрабатываемой средой, что может вывести аппарат из строя. The disadvantage of this design is the difficulty of manufacturing the stator and rotor and the inability to use this principle in devices having small dimensions. In this case, the implementation of slots in the rotor and nozzles in the stator causes great technological difficulties during operation, it is possible to clog them with the processed medium, which can damage the device.

Известно устройство для смешивания жидкостей [2] Устройство состоит из рабочего колеса (диска) и цилиндрической гребенки. На диске расположены лопатки заданной формы (криволинейной), которые расположены на обеих сторонах диска, а в цилиндрической гребенке (статоре) число зубьев равно числу лопаток. A device for mixing liquids [2] The device consists of an impeller (disk) and a cylindrical comb. On the disk are blades of a given shape (curved), which are located on both sides of the disk, and in the cylindrical comb (stator) the number of teeth is equal to the number of blades.

Когда рабочее колесо врезается с высокой скоростью, жидкость в виде струи попадает в промежуток между зубьями гребенки. При дальнейшем повороте рабочего колеса зуб гребенки (приблизительно равный ширине желоба рабочего колеса) перекрывает струю, струя, выходя из желоба лопасти с обеих сторон рабочего колеса (диска), объединяется центробежной силой в желобе гребенки, формируя далее пульсирующий поток, имеющий частоту, обратно пропорциональную произведению числа оборотов рабочего колеса и числа лопастей, который радиально выгоняется из выхода зубьев гребенки, чтобы произвести смешивание и эмульгирование. When the impeller crashes at high speed, the liquid in the form of a jet enters the gap between the teeth of the comb. With further rotation of the impeller, the comb tooth (approximately equal to the width of the impeller trough) blocks the stream, the jet exiting the blade trough on both sides of the impeller (disk), is combined by centrifugal force in the comb trough, further forming a pulsating flow having a frequency inversely proportional the product of the number of revolutions of the impeller and the number of blades, which is radially expelled from the exit of the teeth of the comb to produce mixing and emulsification.

Недостатком такого устройства является сложность изготовления рабочего колеса с расположенными по обеим сторонам диска лопатками, а также использовать его для механического измельчения твердых частиц (известь, глина, песок и т.д.). The disadvantage of this device is the difficulty of manufacturing the impeller with blades located on both sides of the disk, and also to use it for mechanical grinding of solid particles (lime, clay, sand, etc.).

Целью изобретения является интенсификация перемешивания различных суспензий с одновременным измельчением крупных частиц за счет гидравлического удара и кавитации. The aim of the invention is to intensify the mixing of various suspensions while grinding large particles due to water hammer and cavitation.

Поставленная цель достигается тем, что перемычки между прорезями статора выполнены в виде лопаток, являющихся продолжением конфигурации лопаток колеса, и лопатки рабочего колеса расположены с одной стороны. This goal is achieved in that the jumpers between the slots of the stator are made in the form of blades, which are a continuation of the configuration of the blades of the wheel, and the blades of the impeller are located on one side.

На фиг. 1 схематически изображен фрагмент роторного аппарата, вид сверху; на фиг. 2 поперечный разрез роторного аппарата, где b ширина лопатки, l межлопаточное состояние. In FIG. 1 schematically shows a fragment of a rotary apparatus, top view; in FIG. 2 is a cross-sectional view of a rotor apparatus, where b is the blade width, l is an interscapular state.

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

Обрабатываемая среда (суспензия) захватывается лопатками 1 вращающегося диска рабочего колеса 2 и отбрасывается к неподвижному кольцу 3 с закрепленными на нем лопатками 4, являющимися продолжением конфигурации лопаток рабочего колеса 2, создавая непрерывный поток (струю). При повороте рабочего колеса 2 на величину межлопаточного расстояния (b) поток обрабатываемой среды на своем пути встречает преграду в виде боковой стенки лопатки 4, установленной на неподвижном кольце (статоре) 3. В результате образуется гидравлический удар, который и разрушает крупные частицы, находящиеся в обрабатываемой среде. При дальнейшем повороте рабочего колеса обрабатываемая среда поступает в межлопаточную щель статора 3, где происходит кавитация, а значит, измельчение и интенсивное смешивание. The medium to be processed (suspension) is captured by the blades 1 of the rotating disk of the impeller 2 and discarded to the fixed ring 3 with the blades 4 fixed on it, which are a continuation of the configuration of the blades of the impeller 2, creating a continuous flow (stream). When the impeller 2 is rotated by the interscapular distance (b), the flow of the medium to be treated encounters an obstacle in the form of a side wall of the blade 4 mounted on a fixed ring (stator) 3. As a result, a water hammer is formed, which destroys large particles located in the processed environment. With a further rotation of the impeller, the medium being processed enters the interscapular gap of the stator 3, where cavitation occurs, which means grinding and intensive mixing.

Далее за счет центробежной силы обрабатываемая среда попадает в рабочую полость устройства для смешивания жидкостей 5, где также происходит дальнейшее смешивание. Further, due to centrifugal force, the medium to be treated enters the working cavity of the device for mixing liquids 5, where further mixing takes place.

Источники информации:
1. Авторское свидетельства N 1586759 Роторный аппарат гидроударного действия, авт. Сайпеев Г.А. и др.Information sources:
1. Copyright certificate N 1586759 Rotary apparatus of hydropercussion, ed. Saipeev G.A. and etc.

2. Заявка Японии N 60-61028, кл. B 01 F 7/16, 1985. 2. Japanese application N 60-61028, cl. B 01 F 7/16, 1985.

Claims

A rotor apparatus containing an impeller in the form of a disk with blades having a convex-concave curvature and expanding to the periphery, a stator is arranged around the perimeter of the disk in the form of a ring with slots, the width of which is equal to the width of the blades on the periphery, characterized in that the jumpers between the slots the stator is made in the form of blades, which are a continuation of the configuration of the impeller blades, while the impeller blades are located on one side of the disk.