RU2114689C1 - Hydropercussion rotary apparatus - Google Patents
Hydropercussion rotary apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2114689C1 RU2114689C1 RU96116340A RU96116340A RU2114689C1 RU 2114689 C1 RU2114689 C1 RU 2114689C1 RU 96116340 A RU96116340 A RU 96116340A RU 96116340 A RU96116340 A RU 96116340A RU 2114689 C1 RU2114689 C1 RU 2114689C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- stator
- slots
- side walls
- dispersion
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Disintegrating Or Milling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к смешиванию материалов, их измельчению и может быть использовано, например, в процессах диспергирования гомогенных и гетерогенных суспензий с применением гидравлических ударов и кавитации. The invention relates to the mixing of materials, their grinding and can be used, for example, in the processes of dispersing homogeneous and heterogeneous suspensions using water hammer and cavitation.
Устройства подобного рода известны (см., например, роторный аппарат гидроударного действия по [1]). Известное устройство выполнено в корпусе-улитке центробежного насоса и содержит рабочие органы, ротор и статор, расположенные концентрично друг другу с минимальным зазором. В роторе выполнены щели в виде дозвуковых сопл с сужением в сторону статора. В статоре выполнены щели, расширяющиеся в сторону стенки корпуса и имеющие вогнутые поверхности. Devices of this kind are known (see, for example, a rotary apparatus of hydropercussion according to [1]). The known device is made in a casing-coil of a centrifugal pump and contains working bodies, a rotor and a stator located concentrically to each other with a minimum clearance. Slots are made in the rotor in the form of subsonic nozzles with narrowing towards the stator. Slots are made in the stator, expanding towards the side of the body wall and having concave surfaces.
Обрабатываемая среда по входному патрубку корпуса поступает в полость ротора. При протекании среды через дозвуковые сопла ротора происходит увеличение скорости и падение давления, достигающие максимальных значений в устье сопла. В роторе расположены лопатки для создания центробежной силы обрабатываемому потоку. Суспензия обрабатывается в роторе последовательностью гидроударов. При перекрытии сопла в роторе боковой стенкой статора происходит резкое повышение давления - прямой гидравлический удар. В момент совмещения щелей ротора и статора обрабатываемая среда попадает в расширяющуюся щель статора, где происходит резкое повышение давления с падением скорости и возникает гидродинамическая кавитация - вторичный гидроудар. В процессе гидроударов частицы суспензии измельчаются. Технический результат - интенсивное диспергирование - должно обеспечиваться в известном устройстве за счет двойного гидроудара. Processed medium enters the rotor cavity through the inlet pipe of the housing. When the medium flows through the subsonic nozzles of the rotor, an increase in speed and a drop in pressure occur, reaching maximum values at the mouth of the nozzle. Blades are located in the rotor to create centrifugal force for the processed stream. The suspension is processed in the rotor by a sequence of hydraulic shocks. When the nozzle is blocked in the rotor by the side wall of the stator, a sharp increase in pressure occurs - a direct hydraulic shock. At the moment of combining the slots of the rotor and the stator, the medium to be treated enters the expanding slot of the stator, where there is a sharp increase in pressure with a drop in speed and hydrodynamic cavitation occurs - a secondary hydraulic shock. In the process of water hammer particles of the suspension are crushed. The technical result - intensive dispersion - should be provided in a known device due to double water hammer.
Однако достижению требуемого технического результата мешают существенные недостатки в конструкции известного устройства. However, the achievement of the required technical result is hampered by significant shortcomings in the design of the known device.
Во-первых, размещение на роторе лопаток, создающих центробежные силы обрабатываемому потоку, и дозвуковых сопл на боковых стенках не позволяет обеспечить приращение скорости потока относительно стенок сопла, т.к. лопатки и сопла неподвижны относительно друг друга. А это снижает силу гидравлического удара. Firstly, the placement on the rotor of the blades creating centrifugal forces to the flow being processed, and the subsonic nozzles on the side walls, does not allow for an increase in the flow velocity relative to the nozzle walls, since the blades and nozzles are stationary relative to each other. And this reduces the force of water hammer.
Во-вторых, расширяющиеся щели-полости на боковых стенках статора неподвижны относительно корпуса аппарата и образуют со стенками корпуса, внутри аппарата, застойную зону, куда нагнетается обрабатываемая среда. Большая часть щелей статора забивается обрабатываемой средой, создавая значительное сопротивление ее потоку в зоне перехода от щелей ротора к щелям статора, в результате чего обрабатываемая среда проникает во все зазоры между ротором и статором, подвергая повышенному абразивному износу оба рабочих органа за счет трения. На преодоление трения и выталкивание обрабатываемой среды из застойных зон к выходному патрубку аппарата требуются повышенные затраты электроэнергии на привод аппарата. Secondly, the expanding slit cavities on the side walls of the stator are stationary relative to the apparatus body and form, with the walls of the apparatus, inside the apparatus, a stagnant zone where the medium to be pumped is pumped. Most of the stator slots are clogged by the medium being processed, creating a significant resistance to its flow in the transition zone from the rotor slots to the stator slots, as a result of which the processed medium penetrates into all the gaps between the rotor and the stator, subjecting both working bodies to increased abrasion due to friction. To overcome friction and push the medium to be processed from stagnant zones to the outlet pipe of the apparatus, increased energy costs are required to drive the apparatus.
Кроме того, изложенные недостатки:
- снижают эффективность устойчивой турбулентности обрабатываемого потока, как принципа, положенного в основу роторного аппарата гидроударного действия;
- снижают КПД роторного аппарата вследствие повышенных затрат электроэнергии на привод рабочего органа;
- снижают надежность и срок службы рабочих органов аппарата из-за повышенного износа их, особенно при обработке твердых материалов.In addition, the stated disadvantages:
- reduce the efficiency of stable turbulence of the treated stream, as a principle underlying the rotary apparatus of hydropercussion;
- reduce the efficiency of the rotor apparatus due to increased energy costs for the drive of the working body;
- reduce the reliability and service life of the working bodies of the apparatus due to their increased wear, especially when processing solid materials.
Заявляемое изобретение направлено на решение задачи интенсификации процесса диспергирования, повышение КПД аппарата и повышение срока службы рабочих органов за счет увеличения силы гидравлических ударов, при одновременном снижении затрат электроэнергии и предотвращении износа рабочих органов. Указанные технические результаты обеспечиваются за счет того, что ротор выполнен разделенным на две части, внутреннюю и внешнюю, кольцеобразным углублением, в котором размещен статор. При этом щели в форме дозвуковых сопл выполнены на боковой стенке статора, а щели в форме расширяющихся полостей - на внешней части ротора, на внутренней части которого размещены лопатки, создающие центробежные силы и начальную скорость обрабатываемому потоку, а внешний ротор создает центробежную силу, которая выбрасывает обработанную суспензию из зоны обработки и подает к выходному патрубку. Щели в статоре ориентированы вдоль осевых кривых линий, построенных по параболическому закону. The invention is aimed at solving the problem of intensifying the dispersion process, increasing the efficiency of the apparatus and increasing the service life of the working bodies by increasing the force of hydraulic shocks, while reducing energy costs and preventing wear of the working bodies. The indicated technical results are ensured due to the fact that the rotor is made divided into two parts, internal and external, with an annular recess in which the stator is placed. In this case, slots in the form of subsonic nozzles are made on the side wall of the stator, and cracks in the form of expanding cavities are made on the outer part of the rotor, on the inside of which there are blades that create centrifugal forces and the initial speed of the flow being processed, and the outer rotor creates a centrifugal force that emits the processed suspension from the treatment zone and feeds to the outlet pipe. The slots in the stator are oriented along the axial curved lines constructed according to a parabolic law.
В предлагаемой конструкции созданы благоприятные условия для увеличения начальной скорости обрабатываемому потоку в неподвижных дозвуковых соплах статора за счет движения потока относительно неподвижных стенок дозвуковых сопл и снижения сопротивления жидкости внутри потока в дозвуковых соплах за счет их ориентации по параболическому закону и для уноса обработанной среды из зоны обработки к выходному патрубку корпуса аппарата центробежной силой, создаваемой вращающейся внешней частью ротора. При этом исключается образование застойных зон в корпусе аппарата, предотвращается попадание обрабатываемого материала в зазор между статором и внешней частью ротора, увеличивается сила гидроударов как в дозвуковых, так и в расширяющихся соплах, и практически предотвращается износ рабочих органов в области зазора между ними, снижаются затраты электроэнергии на привод рабочих органов, повышая КПД аппарата в целом. The proposed design creates favorable conditions for increasing the initial velocity of the treated stream in the stationary subsonic nozzles of the stator due to the movement of the stream relative to the stationary walls of the subsonic nozzles and reducing the resistance of the liquid inside the stream in the subsonic nozzles due to their orientation according to the parabolic law and for entrainment of the treated medium from the treatment zone to the outlet pipe of the apparatus body by centrifugal force created by the rotating external part of the rotor. At the same time, the formation of stagnant zones in the apparatus casing is excluded, the processed material is prevented from entering the gap between the stator and the outer part of the rotor, the force of hydroshocks in both subsonic and expanding nozzles is increased, and wear of the working bodies in the gap between them is practically prevented, costs are reduced electricity to drive the working bodies, increasing the efficiency of the apparatus as a whole.
На фиг. 1 показан поперечный разрез аппарата по оси входного патрубка. In FIG. 1 shows a transverse section of the apparatus along the axis of the inlet pipe.
На фиг. 2 показан продольный разрез аппарата. In FIG. 2 shows a longitudinal section of the apparatus.
На фиг. 3 показан фрагмент рабочих органов в момент совмещения щелей ротора и статора. In FIG. 3 shows a fragment of the working bodies at the time of combining the slots of the rotor and stator.
Заявляемый роторный аппарат гидроударного действия содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. Внутри корпуса 1 концентрично расположены ротор, состоящий из двух частей, внутренней 4 и внешней 5, разделенных кольцеобразным углублением 6, и статор 7, размещенный в углублении 6. На внутренней части 4 ротора размещены лопатки 8 для создания центробежной силы и придания начальной скорости потоку обрабатываемой среды. Во внешней части 5 ротора размещены расширяющиеся в сторону корпуса полости 9 с вогнутыми поверхностями 11. В статоре 7 выполнены щели 10 в виде дозвуковых сопл, сужающиеся к выходу и ориентированные вдоль осевых кривых линий, построенных по параболическому закону. The inventive rotary apparatus hydropercussion action contains a
Работает роторный аппарат гидроударного действия следующим образом. Works rotary apparatus hydropercussion as follows.
Обрабатываемая среда 12 по входному патрубку 2 корпуса 1 попадает во внутреннюю часть 4 ротора на лопатки 8, которые, придав начальную скорость, направляют ее поток в дозвуковые сопла 10 статора 7. При прохождении обрабатываемой среды 12 через дозвуковые сопла 10 происходит сужение потока, увеличение его скорости и падение давления. В процессе вращения ротора работающего аппарата происходят периодические перекрытия части сопл статора 7 стенками внешней части 5 ротора. В моменты перекрытия сопла статора 7 стенкой внешней части 5 ротора происходит резкое повышение давления (в зоне В) - прямой гидравлический удар. Обрабатываемая среда 12, таким образом, подвергается воздействию последовательности гидроударов. В моменты совмещения щелей статора 7 и внешней части 5 ротора поток обрабатываемой среды, получивший высокую кинетическую энергию в дозвуковом сопле 10, попадает в расширяющуюся полость 9 внешней части 5 ротора, где происходит резкое повышение давления с падением скорости среды, и в зонах Б, прилегающих к вогнутым поверхностям 11 расширяющихся полостей 9, возникает гидродинамическая кавитация (вторичный гидроудар). В процессе гидроударов частицы обрабатываемой среды измельчаются, после чего, не задерживаясь, уносятся центробежной силой, создаваемой внешней частью 5 ротора, к выходному патрубку 3 корпуса аппарата. The medium to be processed 12 through the inlet pipe 2 of the
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96116340A RU2114689C1 (en) | 1996-08-07 | 1996-08-07 | Hydropercussion rotary apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96116340A RU2114689C1 (en) | 1996-08-07 | 1996-08-07 | Hydropercussion rotary apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2114689C1 true RU2114689C1 (en) | 1998-07-10 |
RU96116340A RU96116340A (en) | 1998-12-10 |
Family
ID=20184363
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96116340A RU2114689C1 (en) | 1996-08-07 | 1996-08-07 | Hydropercussion rotary apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2114689C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU186250U1 (en) * | 2018-09-03 | 2019-01-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | ROTARY DEVICE |
-
1996
- 1996-08-07 RU RU96116340A patent/RU2114689C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU186250U1 (en) * | 2018-09-03 | 2019-01-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | ROTARY DEVICE |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5209641A (en) | Apparatus for fluidizing, degassing and pumping a suspension of fibrous cellulose material | |
AU727215B2 (en) | Centrifugal liquid pump with internal gas injection | |
RU2161737C1 (en) | Multistage centrifugal pump | |
RU2114689C1 (en) | Hydropercussion rotary apparatus | |
CN114433311A (en) | High-efficient sand mill centrifugation discharge system of intelligence | |
RU2215574C2 (en) | Device for dissolving, emulsification and dispersion of fluid media | |
US2460122A (en) | Pump | |
SU1707254A1 (en) | Pump for handling heterogeneous media | |
SU1586759A1 (en) | Rotary apparatus of impact action | |
SU1181698A1 (en) | Apparatus for the treatment of heterogeneous media | |
RU2042054C1 (en) | Free-vortex pump for hydraulic mixtures | |
RU2050959C1 (en) | Water hummer rotor apparatus | |
RU2040962C1 (en) | Rotor dispergator | |
RU2386471C1 (en) | Reciprocation pump impeller | |
RU2397793C1 (en) | Rotor-pulsation extractor with guide vanes | |
RU2321448C2 (en) | Rotor milling-disperser | |
SU1139891A1 (en) | Torque flow pump | |
SU1240955A1 (en) | Centrifugal pump | |
SU1373899A1 (en) | Centrifugal separating pump | |
SU1724343A1 (en) | Hydraulic impact rotary apparatus | |
SU1535608A1 (en) | Cavitator | |
SU1498956A1 (en) | Pump | |
RU22621U1 (en) | DISPERSANT | |
RU2041395C1 (en) | Pump-dispergator | |
RU2042055C1 (en) | Working wheel for free-vortex pump |