RU2225250C2

RU2225250C2 - Rotor apparatus

Info

Publication number: RU2225250C2
Application number: RU2002107488/15A
Authority: RU
Inventors: ков В.М. Черв; В.М. Червяков; Ю.В. Воробьев; В.Ф. Юдаев; Е.С. Шитиков
Original assignee: Тамбовский государственный технический университет
Priority date: 2002-03-25
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2004-03-10

Abstract

FIELD: intensification of emulsification, absorption and other processes in "liquid - liquid" type systems. SUBSTANCE: the invention presents a rotor apparatus for making impulse oscillations in a running liquid medium, that may be used for intensification of emulsification, absorption and other processes in the "liquid - liquid" type systems. The technical purpose of the invention is intensification of an emulsification process. The rotor apparatus contains the body with the medium inlet and outlet branch-pipes, a rotor and a stator concentrically mounted in the body and with channels in the side walls of cylinders, an insonification chamber and a drive. One or several vertical rods are installed in the channel of the stator. Some horizontal rods are installed in the channel of the stator. The vertical rods in the channel of the stator alternate with the horizontal rods. EFFECT: the invention allows to intensify the emulsification, absorption and other processes in the "liquid - liquid" type systems. 4cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для создания импульсных колебаний в проточной жидкой среде и может быть использовано для интенсификации процессов эмульгирования, абсорбции и других в системах "жидкость-жидкость". The invention relates to devices for creating pulsed oscillations in a flowing liquid medium and can be used to intensify the processes of emulsification, absorption, and others in liquid-liquid systems.

Известен роторный аппарат, содержащий корпус с патрубками входа и выхода среды, концентрично установленные в нем ротор и статор с каналами в боковых стенках, камеру озвучивания и привод, каналы в стенке статора выполнены переменного сечения с чередующимися сужениями и расширениями (А.с. СССР 1389830, В 01 F 7/28, 1988 г). Недостатком этой конструкции является то, что в ней происходит недостаточно интенсивная кавитационная обработка среды, т. к. кавитация возбуждается в основном только за счет перекрытия отверстий статора. A rotary apparatus is known, comprising a housing with medium inlet and outlet nozzles, a rotor and a stator concentrically mounted in it with channels in the side walls, a sounding chamber and a drive, channels in the stator wall are made of variable cross-section with alternating constrictions and extensions (A.S. USSR 1389830 B 01 F 7/28, 1988). The disadvantage of this design is that it does not have enough intensive cavitation treatment of the medium, because cavitation is excited mainly due to the overlap of the stator openings.

Наиболее близким к изобретению по получаемому эффекту является роторный аппарат, содержащий концентрично размещенные в рабочей камере ротор и статор с отверстиями на боковой поверхности, патрубки входа и выхода среды, отверстия ротора и статора выполнены в форме треугольников, и в камере напротив отверстий статора расположены вертикальные стержни (А.с. СССР 1169721, В 01 F 7/28, 1985 г.). В этой конструкции стержни используют остаточную кинетическую энергию струй, преобразуя ее в энергию гидродинамической кавитации. Основной недостаток этой конструкции заключается в том, что скорость струи, выходящей из отверстий статора в рабочую камеру, резко падает, кинетическая энергия ее значительно уменьшается, и, как следствие, интенсивность гидродинамической кавитации незначительна. Кроме того, т.к. стержни установлены в камере, кавитационной обработке подвергается значительный объем рабочей среды. Все это приводит к снижению эффективности работы аппарата при проведении процессов в системе "жидкость-жидкость". Closest to the invention, the effect obtained is a rotor apparatus containing a rotor and a stator concentrically placed in the working chamber with openings on the side surface, medium inlet and outlet nozzles, rotor and stator openings made in the form of triangles, and vertical rods opposite the stator openings in the chamber (A.S. USSR 1169721, 01 F 7/28, 1985). In this design, the rods use the residual kinetic energy of the jets, converting it into the energy of hydrodynamic cavitation. The main disadvantage of this design is that the speed of the jet exiting the stator openings into the working chamber drops sharply, its kinetic energy decreases significantly, and, as a result, the intensity of hydrodynamic cavitation is negligible. In addition, since the rods are installed in the chamber, a significant amount of the working medium is subjected to cavitation treatment. All this leads to a decrease in the efficiency of the apparatus during the processes in the "liquid-liquid" system.

Техническая задача изобретения - интенсификация процесса эмульгирования. The technical task of the invention is the intensification of the emulsification process.

Поставленная техническая задача изобретения достигается тем, что в роторном аппарате, содержащем корпус с патрубками входа и выхода среды, концентрично установленные в нем ротор и статор с каналами в боковых стенках цилиндров, камеру озвучивания, привод, в канале статора установлены один или несколько вертикальных стержней. The object of the invention is achieved by the fact that in a rotary apparatus comprising a housing with medium inlet and outlet nozzles, a rotor and a stator concentrically mounted in it with channels in the side walls of the cylinders, a sounding chamber, a drive, one or more vertical rods are installed in the stator channel.

Аппарат, отличается тем, что стержни в канале статора расположены горизонтально. The device is characterized in that the rods in the stator channel are located horizontally.

Аппарат, отличается тем, что в канале статора вертикальные стержни чередуются с горизонтальными. The apparatus is characterized in that in the stator channel, the vertical rods alternate with the horizontal ones.

На фиг.1 изображен роторный аппарат, продольный разрез; на фиг.2 - канал статора с вертикальным расположением стержней; на фиг.3 - канал статора с горизонтальным расположением стержней; на фиг. 4 - канал статора с чередующимися вертикальными и горизонтальными стержнями. Figure 1 shows a rotary apparatus, a longitudinal section; figure 2 - channel of the stator with a vertical arrangement of the rods; figure 3 - channel stator with a horizontal arrangement of the rods; in FIG. 4 - stator channel with alternating vertical and horizontal rods.

Роторный аппарат содержит корпус 1 с патрубком 2 выхода среды, крышку 3 с патрубком входа 4, статор 5 с каналами 6 в боковых стенках, ротор 7 с каналами 8 в боковых стенках, камеру озвучивания 9, образованную корпусом 1, крышкой 3 и статором 5, стержни 10 в канале статора 5. Роторный аппарат работает следующим образом. Обрабатываемая среда поступает через патрубок 4 под давлением в полость ротора 7. Затем через каналы 8 ротора 7 и каналы 6 статора 5 проходит в камеру озвучивания 9 и выводится из аппарата через патрубок 2. The rotary apparatus comprises a housing 1 with a medium outlet 2, a cover 3 with an inlet 4, a stator 5 with channels 6 in the side walls, a rotor 7 with channels 8 in the side walls, a sounding chamber 9 formed by the housing 1, the cover 3 and the stator 5, the rods 10 in the channel of the stator 5. The rotary apparatus operates as follows. The medium to be processed enters through the nozzle 4 under pressure into the cavity of the rotor 7. Then, through the channels 8 of the rotor 7 and the channels 6 of the stator 5, it passes into the sounding chamber 9 and is removed from the apparatus through the nozzle 2.

Одним из основных факторов, интенсифицирующих процессы эмульгирования, абсорбции и т.д. в системах "жидкость-жидкость", являются возбуждаемые в обрабатываемой среде кавитация и турбулентные пульсации. One of the main factors intensifying the processes of emulsification, absorption, etc. in liquid-liquid systems, cavitation and turbulent pulsations excited in the medium being treated are.

Скорость среды в каналах статора намного больше скоростей в полости ротора и в камере озвучивания, поэтому для увеличения кинетической энергии, затрачиваемой на возбуждение кавитации, кавитирующие стержни следует устанавливать в каналах статора. The speed of the medium in the stator channels is much higher than the speeds in the rotor cavity and in the sounding chamber, therefore, to increase the kinetic energy spent on the excitation of cavitation, cavitating rods should be installed in the stator channels.

При обтекании потоком жидкости стержней в канале статора, имеющего небольшой объем по сравнению с камерой озвучивания, возбуждается интенсивная гидродинамическая кавитация. Таким образом создаются условия для интенсификации процесса эмульгирования, абсорбции и т. д. Кроме того, размещение стержней в канале статора приводит к изменению вдоль его оси площади поперечного сечения потока, что вызывает изменение скорости движения среды и способствует возникновению турбулентных пульсаций с произвольно направленными векторами скоростей, вихревых токов жидкости. When fluid flows around the rods in the stator channel, which has a small volume in comparison with the sounding chamber, intense hydrodynamic cavitation is excited. Thus, conditions are created for the intensification of the process of emulsification, absorption, etc. In addition, the placement of the rods in the stator channel leads to a change in the cross-sectional area of the flow along its axis, which causes a change in the velocity of the medium and contributes to the appearance of turbulent pulsations with arbitrarily directed velocity vectors eddy currents of fluid.

Если длина канала статора позволяет, то в нем рекомендуется установить несколько стержней, расположив их вертикально, как изображено на фиг.2, или горизонтально, как показано на фиг.3. Горизонтальное или вертикальное расположение кавитирующих стержней определяется удобством изготовления и сборки конкретной конструкции роторного аппарата. Для увеличения степени турбулизации потока рекомендуется чередовать вертикальные и горизонтальные стержни, как показано на фиг.4, однако такое техническое решение усложняет конструкцию аппарата и его сборку. If the length of the stator channel allows, then it is recommended to install several rods in it, placing them vertically, as shown in figure 2, or horizontally, as shown in figure 3. The horizontal or vertical arrangement of cavitating rods is determined by the convenience of manufacturing and assembling a specific design of the rotary apparatus. To increase the degree of turbulization of the flow, it is recommended to alternate vertical and horizontal rods, as shown in figure 4, however, this technical solution complicates the design of the apparatus and its assembly.

Claims

1. A rotary apparatus, comprising a housing with medium inlet and outlet nozzles, a rotor and a stator concentrically mounted in it with channels in the side walls of the cylinders, a sounding chamber, cavitating rods, a drive, characterized in that one or more cavitating rods are installed in the stator channels.

2. The apparatus according to claim 1, characterized in that the rods are mounted vertically.

3. The apparatus according to claim 1, characterized in that the rods are mounted horizontally.

4. The apparatus according to claim 1, characterized in that in the stator channel, the vertical rods alternate with horizontal ones.