RU35081U1 - Роторно-диспергирующий аппарат - Google Patents

Abstract

Роторно-диспергирующий аппарат, состоящий из корпуса с подшипниковым узлом, входным и выходным патрубками, статора, закрепленного на корпусе ротора, выполненного с возможностью вращения в подшипниковым узле корпуса, причем сопряженные поверхности статора и ротора установлены с зазором, отличающийся тем, что корпус выполнен разъемным и состоит из средней части, крышки и подшипникового узла, причем средняя часть выполнена с наружным и внутренним фланцами, к наружному фланцу крепится статор и крышка, а к внутреннему фланцу крепится втулка с подшипниковым узлом, статор выполнен в виде шайбы с кольцевыми выступами, в которых выполнены сквозные, равномерно расположенные по образующей отверстия, ротор выполнен в виде диска с радиально расположенными лопатками и кольцевыми выступами, в которых выполнены сквозные, равномерно расположенные по образующей отверстия, причем кольцевые выступы ротора снабжены на свободных торцах буртами, направленными внутрь и сопряжены с выступами статора, зазор между сопряженными поверхностями выступов статора и ротора составляют 0,07-0,15 мм, при этом входной патрубок расположен соосно с крышкой и выполнен с выходной стороны с заглушенным торцом и радиально наклоненными отверстиями на цилиндрической поверхности, размещенными в полости, образованной крышкой корпуса и диском ротора и направленными на лопатки ротора, выходной патрубок расположен радиально на цилиндрической поверхности средней части корпуса, между заглушенным торцом и диском ротора установлен упорный шарик, а между входным патрубком, крышкой, статором и средней частью корпуса установлены прокладки.

Description

2003ti5It2

ifiiittijijiipip;. ч

Роторно-диспергирующий аппарат

Полезная модель отпосится к области создания устройств для получения высокодисперсных суперустойчивых водотопливньж эмульсий.

Известен роторно-диспергирующий аппарат, содержащий корпус с патрубками входа и выхода среды, концентрично установленные в нем ротор и статор с каналами в боковых стенках в виде чередующихся сужений и расширений, камеру озвучивания и привод, расширение каналов статора выполнены в виде кольцевых проточек, сужения смещены относительно друг друга. Причем радиальная ось каждого последующего в радиальном направлении сужения смещена относительно предыдущего на угол а- TD/ZC, где Zc - число каналов статора, и длина каждого сужения равна длине кольцевой нроточки в радиальном нагфавлении 1.

Это устройство обеспечивает низкую эффективность диспергирования различных сред, а также имеет достаточно сложную конструкцию.

Наиболее близким к предлагаемому роторно-диспергирующему аппарату по совокупности признаков является роторно-диспергирующий аппарат, состоящий с входным и выходным патрубками, выполненного с возможностью вращения в корпусе статора, закрепленного на корпусе и установленного между лопатками и цилиндром ротора коаксиально последнему с зазором между внутренней поверхностью статора и лопатками ротора, а зазор между внутренней поверхностью статора и лопатками ротора, а также между внешней поверхностью статора и внутренней поверхностью цилиндра составляет 0,1-0,3 мм 2. Это техническое решение принято в качестве протипа.

Недостатком этого аппарата также является низкая эффективность диспергирования различных сред, а также имеет достаточно сложную

МПК:7В10Р7/28

конструкцию и жесткие ограничения по размерам функциональных

элементов.

Техническим результатом является получение высокодисперсной суперустойчивой эмульсии различных сред.

Технический результат достигается тем, что в предлагаемом роторно-диспергирующем аппарате выполнены две ступени диспергирования в режиме высокоамплитудных кавитационных импульсов, генерируемых в результате периодического прерывания потока сред в отверстиях статора и вращающегося ротора. С этой целью в роторно-диспергирующем аппарате, состоящем из корпуса с подщипниковым узлом, входным и выходным патрубками, статора, закрепленного на корпусе, ротора, выполненного с возможностью вращения в подщипниковым узле корпуса, причем сопряженные поверхности статора и ротора установлены с зазором, корпус выполнен разъемным и состоит из средней части, крыпжи и подшипникового узла, причем средняя часть выполнена с наружным и внутренним фланцами, к наружному фланцу крепится статор и крыщка, а к внутреннему фланцу крепится втулка с подщипниковым узлом, статор выполнен в виде щайбы с кольцевыми выступами, в которых выполнены сквозные равномерно расположенные по образующей отверстия, ротор выполнен в виде диска с радиально расположенными лопатками и кольцевыми выступами, в которых выполнены сквозные равномерно расположенные по образующей отверстия, причем кольцевые выступы ротора снабжены на свободных торцах буртами, направленными внутрь и сопряжены с выступами статора, зазор между сопряженными поверхностями выступов статора и ротора составляют 0,07-0,15 мм, при этом входной патрубок расположен соосно с крышкой и выполнен с выходной стороны с заглушенным торцом и радиально наклоненными отверстиями на цилиндрической поверхности, размещенными в полости, образованной крыппсой корпуса и диском ротора и направленными на лопатки ротора, выходной патрубок

2 расположен радиально на цилиндрической поверхности средней части

корпуса, между заглушенным торцом и диском ротора установлен упорный шарик, а между входным патрубком, 1фышкой, статором и средней частью корпуса установлены прокладки.

На фигЛ приведен обпщй вид роторно-диспергируюш;его аппарата.

Аппарат содержит корпус 1, ротор 2, статор 3, крышку 4, входной патрубок 5, уплотнительное кольцо 6, шарик упорный 7, уплотнительные прокладки 8,9, гайку 10, шайбу 11, болты крепления 12,13, шпонку 14, втулку дистанционную 15, подшипвиковый узел с валом для привода ротора 16, выходной патрубок 17.

Роторно-диспергируюпщй аппарат работает следующим образом.

Диспергируемая среда поступает в корпус 1 аппарата через входной патрубок 5, установленный в крышке 4 через прокладку 6, и через радиально наклонные отверстия направляется на лопатки враш;ающегося в подшипниковом узле 16 ротора 2, расположенного в корпусе 1. Ротор 2 приводится во вращение от высокооборотного электропривода (условно не показан) с помощью вала, расположенного в подшипниковом узле 16 и соединенного с ротором 2 шпонкой 14. В результате интенсивного механического перемешивания и резонансных колебаний в полости, образованной ротором 2, статором 3 и крышкой 4 корпуса 1 осуществляется предварительное диспергирование среды. Предварительно подготовленная среда через отверстия в выступах ротора 2 и статора 3 поступает в первую ступень диспергирования, где в результате больших градиентов скорости в радиальном зазоре между ротором и статором возникают большие сдвиговые напряжения, а за счет периодического прерывания потоков в отверстиях ротора и статора возникают высокоамплитудные кавитационные импульсы, вследствие чего получается высокодисперсная суперустойчивая эмульсия, которая поступает на вторую ступень диспергирования и подвергается повторному воздействию сдвиговых напряжений и высокоамплитудных

3 кавитационных импульсов, за счет чего повышается степень дисперсности

эмульсии. Полученная эмульсия отводится из аппарата через отводящий патрубок 17.

Интенсивность сдвиговых напряжений и высокоамплитудных кавитационных импульсов определяется зазором между сопряженными поверхностями выступов ротора и статора, в связи, с чем зазор составляет 0,07-0,15 мм. Для обеспечения этого зазора между заглушенным торцом входного патрубка 5 и ротором 2 установлен шарик 7, а толщина уплотнительного кольца 6 и прокладок 8,9, а также втулки дистационной 15 подбираются индивидуально. Корпус и дистанционирующие элементы закрепляются болтами 12,13, шайбами 11 и гайками 10.

Данная конструкция роторно-диспергирующего аппарата обеспечивает получение высокодисперсной суперустойчивой водотопливной эмульсии в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания и других теплоэнергет1гческих установок, что позволяет повысить полноту сгорания и снизить удельный расход топлива на 5-10% и снизить выбросы вредных веществ, а также дымность отработавших газов на всех эксплуатационных режимах.

.

4

Е.М. Тарасов (

Claims (1)

1. Роторно-диспергирующий аппарат, состоящий из корпуса с подшипниковым узлом, входным и выходным патрубками, статора, закрепленного на корпусе ротора, выполненного с возможностью вращения в подшипниковым узле корпуса, причем сопряженные поверхности статора и ротора установлены с зазором, отличающийся тем, что корпус выполнен разъемным и состоит из средней части, крышки и подшипникового узла, причем средняя часть выполнена с наружным и внутренним фланцами, к наружному фланцу крепится статор и крышка, а к внутреннему фланцу крепится втулка с подшипниковым узлом, статор выполнен в виде шайбы с кольцевыми выступами, в которых выполнены сквозные, равномерно расположенные по образующей отверстия, ротор выполнен в виде диска с радиально расположенными лопатками и кольцевыми выступами, в которых выполнены сквозные, равномерно расположенные по образующей отверстия, причем кольцевые выступы ротора снабжены на свободных торцах буртами, направленными внутрь и сопряжены с выступами статора, зазор между сопряженными поверхностями выступов статора и ротора составляют 0,07-0,15 мм, при этом входной патрубок расположен соосно с крышкой и выполнен с выходной стороны с заглушенным торцом и радиально наклоненными отверстиями на цилиндрической поверхности, размещенными в полости, образованной крышкой корпуса и диском ротора и направленными на лопатки ротора, выходной патрубок расположен радиально на цилиндрической поверхности средней части корпуса, между заглушенным торцом и диском ротора установлен упорный шарик, а между входным патрубком, крышкой, статором и средней частью корпуса установлены прокладки.