RU2229330C1 - Rotor cavitational disperser - Google Patents
Rotor cavitational disperser Download PDFInfo
- Publication number
- RU2229330C1 RU2229330C1 RU2003115743/15A RU2003115743A RU2229330C1 RU 2229330 C1 RU2229330 C1 RU 2229330C1 RU 2003115743/15 A RU2003115743/15 A RU 2003115743/15A RU 2003115743 A RU2003115743 A RU 2003115743A RU 2229330 C1 RU2229330 C1 RU 2229330C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- helical groove
- wall
- stator
- radial hole
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике тонкого размола твердых тел в жидкой среде, диспергирования жидких суспензий, смешивания неоднородных жидкостей с различными физическими свойствами, эмульгирования несмешивающихся материалов с применением гидродинамической кавитации и гидравлических ударов. Изобретение преимущественно может быть использовано для приготовления эмульсий, суспензий в пищевой, химической промышленности, в энергетике, для приготовления водоэмульсионных и латексных красок, при смешивании двух или более составляющих для производства водомазутных смесей, масла, маргарина, бумаги, в фармацевтической промышленности для приготовления жидких лекарственных препаратов. Область промышленного использования изобретения охватывает также нефтедобывающую, нефтеперерабатывающую, дорожно-строительную и смежные отрасли промышленности.The invention relates to techniques for fine grinding of solids in a liquid medium, dispersing liquid suspensions, mixing heterogeneous liquids with various physical properties, emulsifying immiscible materials using hydrodynamic cavitation and hydraulic shocks. The invention can mainly be used for the preparation of emulsions, suspensions in the food, chemical industry, in the energy sector, for the preparation of aqueous emulsion and latex paints, by mixing two or more components for the production of water-oil mixtures, oil, margarine, paper, in the pharmaceutical industry for the preparation of liquid medicinal products preparations. The field of industrial use of the invention also covers oil production, oil refining, road construction and related industries.
Известен центробежный диспергатор, содержащий корпус с патрубками входа и выхода обрабатываемых материалов и установленные в корпусе концентрично друг другу ротор и статор, сопрягаемые боковыми поверхностями, выполненными в виде усеченных конусов (WO 99/08782, 1999).A centrifugal dispersant is known, comprising a housing with inlets and outlets of processed materials and a rotor and a stator installed concentrically to each other in the housing, mating with lateral surfaces made in the form of truncated cones (WO 99/08782, 1999).
Известная конструкция в нередких случаях при однократном пропуске обрабатываемых материалов через диспергатор не обеспечивает заданных параметров диспергирования или эмульгирования.The known design in frequent cases with a single pass of the processed materials through the dispersant does not provide the specified dispersion or emulsification parameters.
Известен смеситель для смешивания, по меньшей мере, двух свободно текущих субстанций, который содержит ротор, включающий рабочий диск с двойным рядом нормальных к нему пальцев, равномерно распределенных по окружности, и лопастное рабочее колесо, статор, вмещающий упомянутые рабочий диск и рабочее колесо и имеющий нормальную к оси ротора стенку, с двойным рядом нормальных к ней пальцев, концентрично противолежащих к пальцам рабочего диска (US 4915509, 1988).A mixer is known for mixing at least two freely flowing substances, which comprises a rotor including a working disk with a double row of fingers normal to it uniformly distributed around the circumference, and a blade impeller, a stator containing said working disk and an impeller and having a wall normal to the axis of the rotor, with a double row of fingers normal to it, concentrically opposite to the fingers of the working disk (US 4915509, 1988).
Известный смеситель в исполнении с одним рабочим диском и одним рабочим колесом не обеспечивает достаточную устойчивость к расслоению получаемой эмульсии, а для повышения дисперсности эмульсии требуется соответственно увеличивать количество рабочих дисков и рабочих колес, что приведет к существенному усложнению устройства в техническом отношении. Кроме того, при увеличении количества рабочих дисков и рабочих колес соответственно повышается гидродинамическое сопротивление системы, что существенно ограничивает возможности повышения производительности смесителя.The known mixer in the design with one impeller and one impeller does not provide sufficient resistance to delamination of the resulting emulsion, and to increase the dispersion of the emulsion, it is necessary to increase the number of impellers and impellers, which will significantly complicate the device in technical terms. In addition, with an increase in the number of working disks and impellers, the hydrodynamic resistance of the system increases, which significantly limits the possibility of increasing the mixer performance.
Известен роторно-пульсационный аппарат, содержащий установленные в корпусе ротор и статор, на рабочих поверхностях которых выполнены зубчатые элементы, представляющие собой концентрично расположенные по окружности ряды, состоящие из выступов и впадин. Аппарат содержит входные лопатки насоса, жестко прикрепленные к рабочей поверхности ротора, выходные лопатки насоса, являющиеся выступами последнего ряда зубчатого элемента ротора и кольцевых канавок, выполненные между рядами зубчатых элементов статора и ротора, при этом количество выходных лопаток насоса больше количества входных лопаток насоса (RU 2152819, 20.07.2000).Known rotor-pulsation apparatus containing a rotor and a stator installed in the housing, on the working surfaces of which are made gear elements, which are rows concentrically arranged around the circumference, consisting of protrusions and depressions. The apparatus contains pump inlet blades rigidly attached to the working surface of the rotor, pump outlet blades, which are protrusions of the last row of the gear element of the rotor and ring grooves, made between the rows of gear elements of the stator and rotor, while the number of pump outlet blades is greater than the number of pump inlet blades (RU 2152819, 07.20.2000).
Известное устройство обеспечивает высокое качество диспергирования смесей, при этом в одном аппарате совмещены функции диспергатора, гомогенизатора и насоса. Однако при этом известное устройство имеет достаточно сложную конструкцию и технологию изготовления.The known device provides high quality dispersion of mixtures, while in one device the functions of a dispersant, a homogenizer and a pump are combined. However, the known device has a rather complicated design and manufacturing technology.
Ближайшим аналогом к заявляемому устройству является роторный аппарат гидроударного действия, содержащий корпус, внутри которого концентрично установлены ротор и статор со щелями в боковых стенках, при этом щели в роторе выполнены в виде дозвуковых сопел, сужающихся в сторону статора, щели которого выполнены расширяющимися в сторону корпуса и имеют вогнутые поверхности (SU 1586759, 1990).The closest analogue to the claimed device is a rotary apparatus of hydropercussion, comprising a housing inside which the rotor and stator are concentrically mounted with slots in the side walls, while the slots in the rotor are made in the form of subsonic nozzles tapering towards the stator, the slots of which are made expanding towards the housing and have concave surfaces (SU 1586759, 1990).
Недостатками известного аппарата являются недостаточно эффективная с точки зрения образования гидродинамической кавитации форма отверстий ротора (дозвуковые сопла), возникновение гидродинамической кавитации только в расширяющихся отверстиях статора, а также достаточно сложная технология получения определенной формы щелей ротора и статора.The disadvantages of the known apparatus are the shape of the rotor holes (subsonic nozzles) that are insufficiently effective from the point of view of hydrodynamic cavitation formation, the occurrence of hydrodynamic cavitation only in the expanding stator holes, and also the rather complicated technology for obtaining a certain shape of the rotor and stator slots.
Технический результат, который может быть достигнут при осуществлении изобретения - повышение степени диспергирования при приготовлении смесей и эмульсий за счет турбулизации обрабатываемого потока материала с одновременным упрощением технологии изготовления кавитационного диспергатора.The technical result that can be achieved by the implementation of the invention is to increase the degree of dispersion in the preparation of mixtures and emulsions due to turbulization of the processed material stream while simplifying the manufacturing technology of cavitation dispersant.
Для достижения указанного технического результата в роторном кавитационном диспергаторе, содержащем корпус с патрубками входа и выхода обрабатываемого потока материалов и установленные в корпусе концентрично и с зазором по отношению друг другу кольцевой ротор с расположенными в нем лопатками центробежного насоса и охватывающий его кольцевой статор, имеющие радиальные отверстия для прохождения обрабатываемого потока материалов, согласно изобретению, радиальные отверстия ротора и статора выполнены цилиндрическими, при этом каждое отверстие ротора и/или статора имеет на внутренней стенке винтовую канавку.To achieve the specified technical result in a rotary cavitation dispersant containing a housing with inlets and outlets of the processed material flow and installed in the housing concentrically and with a gap relative to each other, an annular rotor with centrifugal pump blades located in it and an annular stator enveloping it having radial openings for the passage of the processed flow of materials, according to the invention, the radial holes of the rotor and stator are cylindrical, with each about the bore of the rotor and / or stator has a helical groove on the inner wall.
Винтовая канавка может быть выполнена на части длины внутренней стенки радиального отверстия или по всей ее длине.The helical groove can be made on a part of the length of the inner wall of the radial hole or along its entire length.
Винтовая канавка может быть выполнена сплошной или прерывистой.The helical groove can be solid or intermittent.
Винтовая канавка может быть выполнена из чередующихся участков с правым и левым наклоном.The helical groove can be made of alternating sections with a right and left tilt.
Винтовая канавка может быть выполнена на входном участке внутренней стенки радиального отверстия или на выходном ее участке, или как на входном, так и на выходном ее участках.The helical groove can be made at the input section of the inner wall of the radial hole or at its output section, or both at its input and output sections.
Наклон винтовой канавки на входном участке внутренней стенки радиального отверстия может быть противоположен наклону винтовой канавки на выходном участке внутренней стенки радиального отверстия (по типу правой и левой резьбы).The inclination of the helical groove at the inlet portion of the inner wall of the radial hole may be opposite to the inclination of the helical groove at the outlet of the inner wall of the radial hole (according to the type of right and left thread).
Наклон винтовой канавки внутренней стенки радиального отверстия ротора может быть противоположен наклону винтовой канавки внутренней стенки радиального отверстия статора (по типу правой и левой резьбы).The inclination of the helical groove of the inner wall of the radial hole of the rotor can be opposite to the inclination of the helical groove of the inner wall of the radial hole of the stator (according to the type of right and left thread).
Винтовая канавка может быть выполнена с изменяющимся шагом по длине внутренней стенки радиального отверстия.The helical groove can be made with a varying step along the length of the inner wall of the radial hole.
Шаг винтовой канавки составляет, преимущественно, 10-20 мм.The pitch of the helical groove is preferably 10-20 mm.
Изобретение поясняется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where
на фиг.1 изображен роторный кавитационный диспергатор, вид сбоку в разрезе;figure 1 shows a rotary cavitation dispersant, a side view in section;
на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1;figure 2 is a section along aa in figure 1;
на фиг.3 - фрагмент ротора и статора в момент совмещения их радиальных отверстий;figure 3 is a fragment of the rotor and stator at the time of combining their radial holes;
на фиг.4 - фрагмент ротора и статора в момент несовпадения их радиальных отверстий;figure 4 is a fragment of the rotor and stator at the time of mismatch of their radial holes;
на фиг.5 - иллюстрация условий прохождения потока обрабатываемых материалов через отверстия ротора и статора в момент совмещения их радиальных отверстий;figure 5 is an illustration of the conditions for the passage of the flow of processed materials through the holes of the rotor and stator at the time of combining their radial holes;
на фиг.6 - иллюстрация условий прохождения потока обрабатываемых материалов через отверстия ротора и статора в момент несовпадения их радиальных отверстий;Fig.6 is an illustration of the conditions for the passage of the flow of processed materials through the holes of the rotor and stator at the moment of mismatch of their radial holes;
на фиг.7 и 8 - варианты выполнения винтовых канавок в стенках отверстий ротора и/или статора.7 and 8 - embodiments of helical grooves in the walls of the holes of the rotor and / or stator.
Роторный кавитационный диспергатор содержит корпус 1 с патрубком входа 2 и патрубком выхода 3 обрабатываемого потока материалов. Внутри корпуса 1 концентрично друг другу расположены кольцевой ротор 4 и кольцевой статор 5, между которыми образован зазор 6. В роторе 4 расположены лопатки 7 центробежного насоса. В кольцевом роторе 4 и кольцевом статоре 5 выполнены цилиндрические радиальные отверстия 8 и 9. Диаметр отверстий 8 ротора 4 может быть равен диаметру отверстий 9 статора 5 или отличаться от него.The rotary cavitation dispersant comprises a
Радиальные отверстия 8 и 9 ротора 4 и статора 5 выполнены цилиндрическими, при этом каждое отверстие ротора 4 и/или статора 5 имеет на внутренней стенке 10 винтовую канавку 11. Таким образом, винтовые канавки 11 могут быть выполнены только на стенках отверстий 8 ротора 4 или только на стенках отверстий 9 статора 5 или на стенках отверстий и ротора 4 и статора 5.The
Винтовая канавка 11 может быть выполнена на части длины внутренней стенки 10 радиального отверстия 8 или 9 ротора и/или статора, или может быть выполнена по всей длине стенки 10. При выполнении винтовой канавки 11 на части длины внутренней стенки радиального отверстия возможны различные варианты: такая канавка может быть выполнена на входном участке 12 внутренней стенки радиального отверстия, или на выходном участке 13 внутренней стенки радиального отверстия, или и на входном и на выходном участках внутренней стенки радиального отверстия, или в средней части стенки радиального отверстия или в любой другой ее части. При выполнении винтовой канавки как на входном, так и на выходном участках наклон винтовой канавки на входном участке внутренней стенки радиального отверстия может быть противоположен наклону винтовой канавки на выходном участке внутренней стенки радиального отверстия.The
Указанные возможные варианты расположения канавки могут быть применены как для радиальных отверстий ротора 4, так и для радиальных отверстий статора 5. При этом винтовая канавка 11 может быть выполнена как сплошной, так и прерывистой.These possible options for the location of the grooves can be applied both to the radial holes of the
Винтовая канавка 11 может быть выполнена из чередующихся участков с правым и левым наклоном. Кроме того, винтовые канавки ротора 4 и статора 5 могут иметь наклон как в одном направлении, так и в противоположных направлениях.The
Винтовая канавка 11 может быть выполнена с изменяющимся шагом по длине внутренней стенки радиального отверстия.The
Шаг винтовой канавки 11 составляет, преимущественно, 10-20 мм.The pitch of the
Роторный кавитационный диспергатор работает следующим образом.Rotary cavitation dispersant operates as follows.
Обрабатываемый поток материалов по входному патрубку 2 корпуса 1 поступает в полость ротора 4. При протекании потока через радиальные отверстия 8 ротора, благодаря наличию на стенках отверстий 8 винтовых канавок 11, происходит закручивание потока, что способствует возникновению интенсивной гидродинамической кавитации и обеспечивает интенсивное перемешивание. В момент перекрытия отверстий 8 ротора 4 кольцевой стенкой статора 5 (т.е. отверстия ротора и статора не совпадают) происходит резкое повышение давления - прямой гидравлический удар. Поток обрабатывается в роторе последовательностью гидроударов. В момент совмещения отверстий ротора 4 и статора 5 обрабатываемый поток попадает в радиальные отверстия 9 статора 5. При наличии в стенках отверстий 9 статора 5 происходит дополнительное закручивание потока и, как следствие, дополнительное интенсивное перемешивание.The processed material flow through the inlet pipe 2 of the
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003115743/15A RU2229330C1 (en) | 2003-05-28 | 2003-05-28 | Rotor cavitational disperser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003115743/15A RU2229330C1 (en) | 2003-05-28 | 2003-05-28 | Rotor cavitational disperser |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2229330C1 true RU2229330C1 (en) | 2004-05-27 |
Family
ID=32679655
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003115743/15A RU2229330C1 (en) | 2003-05-28 | 2003-05-28 | Rotor cavitational disperser |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2229330C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2699108C2 (en) * | 2015-04-17 | 2019-09-03 | Бюлер Аг | Device and method for mixing, in particular, for dispersion |
-
2003
- 2003-05-28 RU RU2003115743/15A patent/RU2229330C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2699108C2 (en) * | 2015-04-17 | 2019-09-03 | Бюлер Аг | Device and method for mixing, in particular, for dispersion |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5378321A (en) | Varying annular fluidization zone for increased mixing efficiency in a medium consistency mixer | |
US6241472B1 (en) | High shear rotors and stators for mixers and emulsifiers | |
DE60120738T2 (en) | DYNAMIC MIXER | |
JP4852042B2 (en) | Apparatus for forming finely dispersed micronanoemulsion having a predetermined droplet size distribution and method for forming a finely dispersed micronanoemulsion having a predetermined droplet size distribution | |
EP3072579B1 (en) | Cavitation device | |
JP6799865B2 (en) | Disperser, defoamer | |
WO2020213192A1 (en) | Agitator | |
US9782734B2 (en) | Integrated rotary mixer and disperser head | |
RU2229330C1 (en) | Rotor cavitational disperser | |
US5407271A (en) | Integrated rotary mixer and disperser head | |
RU2303482C2 (en) | Mixer | |
WO1994026402A1 (en) | Mixing arrangements | |
JPWO2020213192A1 (en) | Stirrer | |
JP5794564B2 (en) | Stirrer | |
RU2591974C1 (en) | Rotor-pulsation apparatus | |
KR102649462B1 (en) | agitator | |
CA1259068A (en) | Spider mounted centrifugal mixing impeller | |
JPH10192671A (en) | Multipoint collision type atomizing apparatus | |
EP2810703A1 (en) | Multi-stage mixer | |
JP7408049B1 (en) | Stirring blade, stirring method, stirring blade assembly method | |
RU2146170C1 (en) | Acoustic rotary pulsation apparatus (versions) | |
RU2136356C1 (en) | Method and device for emulsification | |
RU1773466C (en) | Emulsifier | |
RU2041395C1 (en) | Pump-dispergator | |
RU2167704C2 (en) | Emulsifier |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140529 |