RU2271244C1

RU2271244C1 - Rotor-pulse apparatus

Info

Publication number: RU2271244C1
Application number: RU2004121244/15A
Authority: RU
Inventors: Андрей Дмитриевич Пинтюшенко (RU); Андрей Дмитриевич Пинтюшенко; Владимир Кириллович Тучков (RU); Владимир Кириллович Тучков; Лев Ефимович Герцман (RU); Лев Ефимович Герцман
Original assignee: Андрей Дмитриевич Пинтюшенко
Priority date: 2004-07-12
Filing date: 2004-07-12
Publication date: 2006-03-10

Abstract

FIELD: mixing liquids.

SUBSTANCE: apparatus comprises axially aligned rotor and stator provided with slots and wedge-shaped blades secured to the disk of the rotor. The blades are provided with a nozzle that is mounted at a minimum distance from the stator.

EFFECT: enhanced efficiency.

2 dwg

Description

Изобретение относится к аппаратам, предназначенным для проведения в поле упругих колебаний процессов гомогенизации и других процессов, протекающих в жидкости.The invention relates to apparatuses intended for conducting homogenization processes and other processes occurring in a liquid in the field of elastic vibrations.

Известен роторно-пульсационный аппарат для обработки жидких систем (а.с. СССР № 331811, 1969 г.), содержащий статоры с набором коаксиальных цилиндров с прорезями и ротор, выполненный в виде диска, по обе стороны которого укреплены коаксиальные цилиндры с прорезями, размещенные между цилиндрами статоров, а диск имеет отверстия и радиальные лопасти, укрепленные с обеих сторон.Known rotary-pulsation apparatus for processing liquid systems (AS USSR No. 331811, 1969), containing stators with a set of coaxial cylinders with slots and a rotor made in the form of a disk, on both sides of which coaxial cylinders with slots are mounted between the cylinders of the stators, and the disk has holes and radial blades, fortified on both sides.

Недостатком такого аппарата является недостаточно интенсивный процесс гомогенизации жидкости.The disadvantage of this apparatus is the insufficiently intensive process of fluid homogenization.

Известен роторно-пульсационный аппарат (а.с. СССР №303091, 1969 г. - ближайший аналог), содержащий коаксиально расположенные ротор и статор, снабженные прорезями, при этом статор выполнен изолированным.Known rotor-pulsation apparatus (AS USSR No. 303091, 1969 - the closest analogue), containing a coaxially located rotor and stator, equipped with slots, while the stator is insulated.

В данном аппарате также недостаточно интенсивно осуществляется процесс гомогенизации жидкости.In this apparatus, the process of homogenizing the liquid is also not sufficiently intensive.

Целью заявляемого изобретения является создание аппарата, позволяющего интенсифицировать процесс гомогенизации жидкости, в частности - мазута, содержащего нитевидные битуминизированные сгустки.The aim of the invention is the creation of an apparatus that allows you to intensify the process of homogenization of the liquid, in particular fuel oil containing filamentous bituminized clots.

Поставленная цель достигается за счет того, что в предлагаемой конструкции роторно-пульсационного аппарата используются коаксиально установленные ротор и статор, снабженные прорезями. Ротор снабжен клиновидными лопастями, выполненными в виде сферических сегментов, обращенных выпуклыми частями в сторону вращения и закрепленных на поверхности диска ротора, имеющего форму конуса с вершиной на оси вращения. На лопастях на минимальном расстоянии от статора закреплена имеющая форму горла кувшина насадка, образующая со статором кольцевой канал, частично входящий во входной патрубок, при этом на стенках канала нанесен абразивный материал.This goal is achieved due to the fact that in the proposed design of the rotary pulsation apparatus, coaxially mounted rotor and stator equipped with slots are used. The rotor is equipped with wedge-shaped blades made in the form of spherical segments facing the convex parts in the direction of rotation and mounted on the surface of the rotor disk, having the shape of a cone with an apex on the axis of rotation. On the blades at a minimum distance from the stator a throat-shaped nozzle is fixed, forming with the stator an annular channel, partially entering the inlet pipe, while abrasive material is applied to the channel walls.

Такая конструкция роторно-пульсационного аппарата позволяет осуществлять интенсивную гомогенизацию жидкости, в частности мазута, содержащего большое количество нитевидных битуминизированных сгустков, которые забивают полость аппарата, затрудняя его функционирование. За счет вращения ротора вместе с лопастями поступающий в аппарат мазут будет отбрасываться на периферию и частично поступает в кольцевой канал, где происходит перетирание (перемалывание) сгустков в результате их трения о нанесенный на стенки канала абразивный материал, что интенсифицирует процесс гомогенизации. При этом благодаря форме кольцевого канала, частично входящего во входной патрубок, перетиранию подвергается только часть потока мазута, поступающего в аппарат через входной патрубок, который подмешивается к основному потоку мазута.This design of the rotary-pulsation apparatus allows for the intensive homogenization of a liquid, in particular fuel oil, containing a large number of thread-like bituminized clots that clog the cavity of the apparatus, making it difficult to function. Due to the rotation of the rotor together with the blades, the fuel oil entering the apparatus will be discarded to the periphery and partially enters the annular channel, where the clumps are ground (grinding) as a result of friction against the abrasive material deposited on the channel walls, which intensifies the homogenization process. In this case, due to the shape of the annular channel, partially entering the inlet pipe, only part of the fuel oil stream entering the apparatus through the inlet pipe, which is mixed with the main fuel oil stream, is subjected to grinding.

Этот процесс будет повторятся многократно (происходит рециркулирование) во все время поступления мазута в аппарат. Через прорези ротора и статора гомогенизированный (очищенный от сгустков) мазут поступает во выходной патрубок и далее - в сжигающее устройство, где благодаря гомогенизации обеспечивается его более полное сгорание.This process will be repeated many times (recycling occurs) during the entire time the fuel oil enters the apparatus. Through the slots of the rotor and stator, homogenized (cleared of clots) fuel oil enters the outlet pipe and then to the combustion device, where due to homogenization its more complete combustion is ensured.

Таким образом, при реализации данного технического решения достигается технический результат, заключающийся в обеспечении интенсивного процесса гомогенизации мазута за счет применения лопастей и насадки, имеющей форму горла кувшина, образующей вместе со статором кольцевой канал, на стенках которого нанесен абразивный материал.Thus, when implementing this technical solution, a technical result is achieved, which consists in providing an intensive process of homogenization of fuel oil through the use of blades and a nozzle having the shape of a throat of a jug, forming together with the stator an annular channel on the walls of which an abrasive material is applied.

Анализ аналогов и прототипа показал, что заявляемое техническое решение является новым. Новизна решения заключается в применении закрепленных на поверхности диска ротора, имеющего конусообразную форму, лопастей, имеющих вид сферических сегментов, обращенных выпуклыми частями в сторону вращения, а на лопастях на минимальном расстоянии от статора закреплена имеющая форму горла кувшина насадка, образующая со статором кольцевой канал, частично входящий во входной патрубок, при этом на стенках канала нанесен абразивный материал. Процесс гомогенизации мазута происходит не только при прохождении мазута через прорези ротора и статора, но и в кольцевом канале, перетирающем битуминизированные сгустки, таким образом, интенсифицируется процесс гомогенизации мазута.Analysis of analogues and prototype showed that the claimed technical solution is new. The novelty of the solution lies in the use of blades fixed on the surface of the rotor disk, having a conical shape, having the form of spherical segments facing the convex parts in the direction of rotation, and on the blades at a minimum distance from the stator a throat-shaped nozzle is formed, forming an annular channel with the stator, partially entering the inlet pipe, while abrasive material is applied to the channel walls. The process of homogenization of fuel oil occurs not only during the passage of fuel oil through the slots of the rotor and stator, but also in the annular channel grinding the bituminized clots, thus, the process of homogenization of fuel oil is intensified.

На фиг.1 изображен предлагаемый роторно-пульсационный аппарат в разрезе по А-А, на фиг.2 - разрез по В-В. Аппарат содержит корпус 1, статор 2 с прорезями 3, ротор 4 с прорезями 5 и конусообразным диском 6. На диске 6 закреплены клиновидные лопасти 7, выполненные в форме сферических сегментов, обращенных выпуклой частью в сторону вращения ротора 4. Диск 6 закреплен на валу 8 шпонкой 9. На лопастях 7 закреплена на минимальном расстоянии от статора 2 насадка 10, имеющая форму горла кувшина, частично входящая во входной патрубок 11, образующий со статором 2 канал 12 с нанесенным на его стенки абразивным материалом 13. Болты 14 служат для крепления статора 2 к корпусу 1, снабженному выходным патрубком 15. Прокладка 16 предназначена для уплотнения соединения статора 2 с корпусом 1. Лапы 17 служат для крепления статора 2 с корпусом 1 и с этой целью они снабжены отверстиями 18.In Fig.1 shows the proposed rotary pulsation apparatus in a section along aa, in Fig.2 - a section along bb. The apparatus comprises a housing 1, a stator 2 with slots 3, a rotor 4 with slots 5 and a conical disk 6. On the disk 6 there are wedge-shaped blades 7 made in the form of spherical segments facing the convex part in the direction of rotation of the rotor 4. The disk 6 is mounted on the shaft 8 key 9. On the blades 7, a nozzle 10 is fixed at a minimum distance from the stator 2, having the shape of a jug neck, partially entering the inlet pipe 11, forming channel 12 with the stator 2 with abrasive material deposited on its walls 13. The bolts 14 are used to secure the stator 2 to the corp y 1, provided with an outlet pipe 15. The gasket 16 is intended to seal the connections of the stator 2 to the housing 1. Feet 17 serve for fixing the stator 2 with the housing 1 and for this purpose they are provided with holes 18.

Роторно-пульсационный аппарат работает следующим образом. Производится пуск аппарата (приводится во вращение вал 8) от электродвигателя (на фиг. не показан). Затем через входной патрубок 11 в аппарат поступает мазут с нитевидными битуминизированными сгустками, который, попадая на лопасти 7, отбрасывается центробежными силами на периферию. Основной поток мазута подвергается гомогенизации, проходя через прорези ротора и статора (разрушаются наиболее мелкие примеси). Часть потока попадает в канал 12, где сгустки мазута перетираются абразивным покрытием 13 стенок канала 12, и очищенный от сгустков мазут попадает снова во входной патрубок 11 (происходит рециркуляция части мазута). Этот процесс повторяется многократно, что способствует более интенсивной гомогенизации мазута, поступающего через выходной патрубок 15 на форсунки (на фиг. не показано), что обеспечивает более полное сгорание мазута в топке котла.Rotary pulsation apparatus operates as follows. The apparatus is started (the shaft 8 is rotated) from the electric motor (not shown in Fig.). Then, through the inlet pipe 11, fuel oil with threadlike bituminized clots enters the apparatus, which, falling on the blades 7, is discarded by centrifugal forces to the periphery. The main fuel oil stream undergoes homogenization, passing through the slots of the rotor and stator (the smallest impurities are destroyed). Part of the flow enters the channel 12, where the clumps of fuel oil are rubbed with an abrasive coating 13 of the walls of the channel 12, and the cleaned fuel clots fall into the inlet pipe 11 again (part of the fuel oil is recycled). This process is repeated many times, which contributes to a more intense homogenization of fuel oil entering the nozzles through the outlet pipe 15 (not shown in Fig.), Which ensures more complete combustion of fuel oil in the boiler furnace.

Предлагаемый роторно-пульсационный аппарат является промышленно применимым, так как не содержит в себе элементов, представляющих сложность при их изготовлении и монтаже.The proposed rotary pulsation apparatus is industrially applicable, since it does not contain elements that are difficult in their manufacture and installation.

Предлагаемый роторно-пульсационный аппарат по принципу действия, обеспечиваемому новой совокупностью существенных признаков, позволяет осуществлять интенсивный процесс гомогенизации жидкого топлива (мазута), содержащего нитевидные битуминизированные сгустки, благодаря их перетиранию (дроблению) в аппарате за счет использования клиновидных лопастей, имеющих форму сферических сегментов, и закрепленной на них насадки в форме горла кувшина, образующего со статором канал, на стенках которого нанесено абразивное покрытие.The proposed rotary pulsation apparatus according to the principle of action provided by a new set of essential features allows the intensive homogenization of liquid fuel (fuel oil) containing threadlike bituminized clots due to their grinding (crushing) in the apparatus through the use of wedge-shaped blades having the shape of spherical segments, and nozzles fixed to them in the form of a throat of a jug, forming a channel with a stator, on the walls of which an abrasive coating is applied.

Claims

A rotary pulsation apparatus comprising coaxially mounted rotor and stator equipped with slots, characterized in that the rotor is equipped with wedge-shaped blades made in the form of spherical segments, convex in the direction of rotation and mounted on the rotor disk having a conical shape with a vertex on the axis of rotation, a throat-shaped nozzle is fixed on the blades at a minimum distance from the stator, forming a ring channel with the stator, forming an annular channel, partially entering the inlet pipe, while on the channel walls abrasive material is carried.