RU222284U1 - Роторно-пульсационный аппарат - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к конструкции роторно-пульсационных аппаратов, которые широко используются на операциях активации, гомогенизации и смешивания в пищевой, химической и других отраслях промышленности. Техническая проблема, решаемая предлагаемой полезной моделью, заключается в увеличении срока службы роторно-пульсационного аппарата. Роторно-пульсационный аппарат включает корпус с питающим и выходным патрубками, подвижный и неподвижный рабочие органы с концентрическими цилиндрическими выступами, разделенными на сектора радиальными пазами, в котором подвижный рабочий орган установлен с возможностью реверсивного вращения, а корпус дополнительно снабжён вторым выходным патрубком, расположенным осесимметрично первому, при этом выходные патрубки снабжены запорными органами и гидравлически связаны тройником. Технический результат заключается в увеличении срока службы аппарата. 3 ил.

Description

Полезная модель относится к конструкции роторно-пульсационных аппаратов, которые широко используются на операциях активации, гомогенизации и смешивания в пищевой, химической и других отраслях промышленности. В последнее время аппараты данного типа начинают применяться в угольной промышленности для механической активации водоугольных суспензий с целью снижения вязкости и повышения их стабильности.

Известен роторно-пульсационный аппарат типа РПА (см. Богданов В.В., Христофоров Е.И., Клоцунг Б.А. Эффективные малообъемные смесители. Ленинград, ХИМИЯ Ленинградское отделение, 1989, стр.51), состоящий из корпуса с подвижным и неподвижными рабочими органами, в которых на взаимодействующих поверхностях рабочих органов нанесены рифления, накатка и т.п., что позволяет увеличить шероховатость с целью повышения турбулизации потока и снижения проскальзывания.

Недостататком известного решения является повышенный износ рабочих поверхностей.

Известно также техническое решение, заложенное в конструкции роторно-пульсационного аппарата Щелковского насосного завода (ЭНА), www.wiki-prom.ru/876zavod.html. Аппарат состоит из корпуса цилиндрической формы с крышками, центроосевого патрубка входа и патрубка для выхода обрабатываемой среды. Внутри корпуса расположен ротор с одним или двумя цилиндрами, имеющими радиальные прорези, и неподвижный рабочий орган с соответствующим количеством цилиндров, также разделенными на сектора радиальными прорезями.

Недостатком известного решения является повышенный износ рабочих поверхностей.

Наиболее близким техническим решением по сущности и достигаемому результату является роторно-пульсационный аппарат по патенту RU №120017 МПК В01F7/28, опубл. 10.09.2012. Аппарат, включающий корпус, питающий и выходной патрубки, подвижный и неподвижный рабочие органы с концентрическими цилиндрическими выступами, разделенными на сектора радиальными пазами. При этом каждый из секторов снабжен как минимум одним радиальным отверстием, причем оси отверстий расположены в одной плоскости, перпендикулярной оси вращения подвижного рабочего органа, а количество отверстий в каждом из концентрических цилиндрических выступов, расположенных по направлению от оси корпуса к его периферии, равно или больше, чем в предыдущем выступе.

Недостатком прототипа является повышенный износ рабочих органов, что ведет к сокращению срока службы роторно-пульсацтонного аппарата при обработке суспензий с твердыми частицами, например, водоугольной суспензии, вследствие высоких относительных скоростей вращения подвижного и неподвижного рабочих органов. В связи с этим, требуется периодическое восстановление указанных органов или их замена.

Техническая проблема, решаемая предлагаемой полезной моделью, заключается в увеличении срока службы роторно-пульсационного аппарата. Существующая техническая проблема решается тем, что в известном роторно-пульсационном аппарате, включающем корпус с питающим и выходным патрубками, подвижный и неподвижный рабочие органы с концентрическими цилиндрическими выступами, разделенными на сектора радиальными пазами, согласно полезной модели, подвижный рабочий орган установлен с возможностью реверсивного вращения, а корпус дополнительно снабжён вторым выходным патрубком, расположенным осесимметрично первому, при этом выходные патрубки снабжены запорными органами и гидравлически связаны тройником.

Установка подвижного рабочего органа с возможностью реверсивного вращения и оборудование корпуса роторно-пульсационного аппарата вторым выходным патрубком, расположенным осесимметрично первому, и установка запорных органов на выходных патрубках с обеспечением их гидравлической связи путем тройника, позволяет при появлении износа концентрических цилиндрических выступов подвижного и неподвижного рабочих органов (который фиксируется снижением эффективности уменьшения вязкости перерабатываемой смеси) производить переключение выходного потока перерабатываемой смеси на второй выходной патрубок, гидравлически связанный с первым тройником. Одновременно осуществляется закрытие запорного органа на первом выходном патрубке. Данная операция производится после изменения направления вращения подвижного рабочего органа.

Как показал опыт эксплуатации роторно-пульсационного аппарата, при переработке водоугольной суспензии наибольшему износу подвергаются кромки концентрических цилиндрических выступов подвижного и неподвижного рабочих органов, соприкасающиеся с набегающим потоком обрабатываемого материала. Поэтому смена направления вращения подвижного рабочего органа позволит увеличить срок службы (приблизительно вдвое) наиболее изнашиваемых частей аппарата за счет организации взаимодействия с набегающим потоком ранее не подверженных (до изменения направления вращения подвижного рабочего органа) износу кромок концентрических цилиндрических выступов подвижного и неподвижного рабочих органов.

Таким образом, достигается увеличение срока службы наиболее изнашиваемых частей роторно-пульсационного аппарата.

Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 представлен разрез предлагаемого роторно-пульсационного аппарата; на фиг.2 - увеличенный фрагмент I фиг.1 выступов подвижного и неподвижного рабочих органов; на фиг.3 - разрез А-А фиг.2.

Роторно-пульсационный аппарат состоит из корпуса 1, питающего патрубка (на фигурах не показан) расположенного по оси аппарата, выходного патрубка 2. Внутри корпуса 1 расположены подвижный 3 и неподвижный 4 рабочие органы с концентрическими цилиндрическими выступами 5 и 6, разделенными на сектора соответственно подвижного и неподвижного рабочих органов, радиальными пазами. Корпус 1 снабжен дополнительно вторым выходным патрубком 7. На патрубках 2 и 7 установлены запорные органы 8 и 9 соответственно. Патрубки 2 и 7 образуют с патрубком 10 тройник.

Роторно-пульсационный аппарат работает следующим образом.

Обрабатываемая суспензия по питающему патрубку, установленному соосно оси вращения, поступает внутрь корпуса 1. Вследствие вращения подвижного органа 3 (по часовой стрелке) в местах пересечения цилиндрических выступов 5 и 6 подвижного 3 и неподвижного 4 рабочих органов создаются зоны с высокими градиентами давлений и скоростей, при этом, создаются кавитационные зоны, активизирующие процессы гомогенизации и активации суспензии, движущейся от центра аппарата к выходному патрубку 2 (при этом запорный орган 9 – закрыт), расположенному на его периферии и далее по патрубку 10 на выход из аппарата.

При снижении эффективности уменьшения вязкости обрабатываемой суспензии (вследствие появления значительного износа кромок цилиндрических выступов 5 и 6 рабочих органов) направление вращения подвижного органа меняется.

При вращении подвижного рабочего органа 3 против часовой стрелки в местах пересечения цилиндрических выступов 5 и 6 подвижного 3 и неподвижного 4 рабочих органов вступают во взаимодействие с потоком противоположные кромки выступов 5 и 6, при этом также создаются зоны с высокими градиентами давлений и скоростей. Кроме того, образуются кавитационные зоны, активизирующие процессы гомогенизации и активации суспензии, движущейся от центра аппарата к выходному патрубку 7 (при этом запорный орган 8 – закрыт), расположенном на его периферии и далее по патрубку 10 на выход аппарата.

Таким образом, достигается увеличение срока службы всего аппарата.

Claims (1)

1. Роторно-пульсационный аппарат, включающий корпус с питающим и выходным патрубками, подвижный и неподвижный рабочие органы с концентрическими цилиндрическими выступами, разделёнными на сектора радиальными пазами, отличающийся тем, что подвижный рабочий орган установлен с возможностью реверсивного вращения, а корпус дополнительно снабжён вторым выходным патрубком, расположенным осесимметрично первому, при этом выходные патрубки снабжены запорными органами и гидравлически связаны тройником.