SU1577811A1

SU1577811A1 - Powder disperser

Info

Publication number: SU1577811A1
Application number: SU833601657A
Authority: SU
Inventors: Валерий Семенович Нисневич; Михаил Антонович Цвирко; Михаил Гиршевич Бакштейн; Анатолий Николаевич Боровский; Юлий Зиновьевич Шульман; Лев Анатольевич Спирин
Priority date: 1983-06-02
Filing date: 1983-06-02
Publication date: 1990-07-15

Abstract

Диспергатор, содержащий корпус, размещенное в нем на приводном валу центробежное лопастное колесо с закрепленным на нем цилиндрическим кольцом с окнами, отличающийс тем, что, с целью повышени качества и интенсификации процесса диспергировани , центробежное лопастное колесо снабжено дополнительными концентричными цилиндрическими кольцами с окнами, при этом кольца размещены на рассто нии одно от другого, передние по ходу вращени стенки окон - под острым углом, а противоположные им - предпочтительно под пр мым углом к направлению вращени .A disperser comprising a housing, a centrifugal impeller with a cylindrical ring with windows fixed on it on the drive shaft, characterized in that, in order to improve the quality and intensify the dispersion process, the centrifugal impeller is provided with additional concentric cylindrical rings with windows, the rings are located at a distance from one another, the front walls of the windows along the rotation are at an acute angle, and opposite to them are preferably at a right angle to the direction of rotation no.

Description

Изобретение относитс к устройствам дл приготовлени эмульсий и может быть использовано в промышленности строительных материалов, химической, пищевой, фармацевтической , лакокрасочной и некоторых других отрасл х промышленности.The invention relates to devices for the preparation of emulsions and can be used in the building materials industry, chemical, food, pharmaceutical, paintwork and some other industries.

Известно устройство дл диспергировани жидких сред, содержащее корпус и лопастное центробежное колесо, внешн поверхность лопаток которого выполнена с рифлени ми определенной формы, а в лопатках выполнены профилированные отверсти .A device for dispersing liquid media is known, comprising a housing and a centrifugal impeller, the outer surface of the blades of which is formed with corrugations of a certain shape, and shaped blades are made in the blades.

В этом устройстве диспергирование происходит под действием кавитации, возникающей при скольжении жидкости вдоль рифленой поверхности лопастей и при многократном сужении и расширении потока жидкости в профилированных отверсти х. Наличие отверстий в лопаст х снижает насосный эффект и уменьшает производительность и качество диспергировани . Кроме того, обработке подвергаетс лишь часть диспергируемого состава, та, котора примыкаетIn this device, dispersion occurs under the action of cavitation, which arises when the fluid slides along the corrugated surface of the blades and when the fluid flow in the shaped holes expands and expands repeatedly. The presence of holes in the blade reduces the pumping effect and reduces the performance and quality of dispersion. In addition, only part of the dispersible composition is subjected to processing, which is adjacent to

к лопаст м и продавливаетс через отверсти .to the blade and being pushed through the holes.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс диспергатор, содержащий корпус , размещенное в нем на приводном валу центробежное лопастное колесо с закрепленным на нем цилиндрическим кольцом с окнами, концентрично которому с зазором установлено кольцо с окнами, закрепленное в корпусе.Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a dispersant, comprising a housing, a centrifugal impeller mounted on it on the drive shaft with a cylindrical ring with windows fixed on it, concentric to which a ring with windows mounted in the housing is fitted with a gap.

В этом устройстве весь объем перекачиваемого состава проходит через окна в кольцах и диспергируетс в результате механического воздействи движущихс относительно друг друга колец, разрыва струи в зазоре между кольцами, турбулентности потока в окнах колец и кавитации, котора возникает при перекрытии окон при относительном движении колец. Однако интенсивность кавитации невелика из-за кратковременности ее действий и наличи избыточного статического давлени на выходеIn this device, the entire volume of the pumped composition passes through the windows in the rings and is dispersed as a result of the mechanical action of the rings moving relative to each other, the jet breaking in the gap between the rings, the turbulence of the flow in the windows of the rings and cavitation, which occurs when the windows overlap with relative movement of the rings. However, the cavitation intensity is low due to the short duration of its actions and the presence of excessive static pressure at the outlet.

СД JCD J

0000

из окон в кольцах, обусловленного центробежными силами, достигающими максимального значени на периферии колеса. Вли ние остальных факторов на качество диспергировани также невелико. Указанные причины определ ют основной недостаток данного устройства - низкий уровень диспергировани .from windows in rings caused by centrifugal forces reaching a maximum value at the periphery of the wheel. The influence of other factors on the quality of dispersion is also small. These reasons determine the main disadvantage of this device - the low level of dispersion.

Цель изобретени - повышение качества и интенсификаци процесса диспергировани .The purpose of the invention is to improve the quality and intensify the dispersion process.

Поставленна цель достигаетс тем, что в диспергаторе, содержащем корпус, размещенное в нем на приводном валу центробежное лопастное колесо с закрепленным на нем цилиндрическим кольцом с окнами, центробежное лопастное колесо снабжено дополнительными концентричными цилиндрическими кольцами с окнами, при этом кольца размещены на рассто нии друг от друга, передние по ходу вращени стенки окон размещены под острым углом, а противоположные им - предпочтительно под пр мым углом к направлению вращени .The goal is achieved by having a centrifugal impeller with a cylindrical ring with windows fixed on it to the disperser containing a housing, a centrifugal impeller with a cylindrical ring with windows fixed on it to the drive shaft, provided with additional concentric cylindrical rings with windows, while the rings are placed at a distance from each other On the other hand, the upstream walls of the windows are placed at an acute angle, and opposite to them, preferably at a right angle to the direction of rotation.

На фиг. 1 изображен диспергатор, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.FIG. 1 shows a dispersant, a longitudinal section; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one.

Диспергатор содержит корпус 1, в котором на валу 2 закреплено центробежное лопастное колесо 3, и крышку 4 с входным отверстием 5. Крышка 4- совместно с корпусом 1 образует рабочую камеру 6 в форме «улитки, наибольшее сечение которой сопр гаетс с выходным отверстием 7. Центробежное лопастное колесо 3 имеет спиральные лопасти 8, полости 9 между которыми служат частью каналов дл прохода диспергируемой жидкости. В лопаст х 8 кон- центрично валу 2 с зазором относительно друг друга закреплены цилиндрические кольца 10 с окнами 11. Стенки 12 окон 11, вл ющиес задними по ходу вращени центробежного лопастного колеса 2, выполнены предпочтительно под пр мым углом к направлению вращени , а стенки 13 вл ющиес передними по ходу вращени колеса 3, образуют с направлением вращени острый угол. Ширина окон 11 на выходе из колец 10 меньше ширины полости 9 в том же сечении в результате чего окна 11 совместно с полост ми 9 образуют ступенчатые каналы с многократным сужением и резким расширением.The disperser includes a housing 1, in which a centrifugal impeller 3 is fixed on the shaft 2, and a cover 4 with an inlet 5. The cover 4- together with the housing 1 forms a working chamber 6 in the form of a cochlea, the largest cross section of which mates with the outlet 7. The centrifugal impeller 3 has spiral vanes 8, the cavities 9 between which serve as part of the channels for the passage of the dispersible liquid. In the blades 8, cylindrical rings 10 with windows 11 are fixed relative to each other, concentrating the shaft 2 with a gap relative to each other. The walls 12 of the windows 11, which are rear along the rotation of the centrifugal impeller 2, are preferably made at a right angle to the direction of rotation and the walls 13, the wheels 3 which are front-facing in the direction of rotation form an acute angle with the direction of rotation. The width of the windows 11 at the exit of the rings 10 is less than the width of the cavity 9 in the same section, as a result of which the windows 11 together with the cavities 9 form stepped channels with multiple narrowing and sharp expansion.

Диспергатор работает следующим образом .Dispersant works as follows.

Центробежное лопастное колесо 3 получает вращение от привода (не показан) через приводной вал 2. Диспергируема The centrifugal impeller 3 receives rotation from a drive (not shown) through the drive shaft 2. Dispersible

жидкость подаетс через входное отверстие 5 и, увлекаема лопаст ми 8 под действием центробежных сил, образует поток, проход щий по каналам к выходному отверстито 7. Благодар форме окон 11 поток достигает наибольшей скорости на выходе из окон 11, что сопровождаетс ростом скоростного и соответствующим снижением статического напора. Кроме того, статический напор в этом сечении снижаетс заthe fluid is fed through the inlet 5 and, entrained by the blades 8 under the action of centrifugal forces, forms a flow passing through the channels to the outlet opening 7. Due to the shape of the windows 11, the flow reaches the highest speed at the exit of the windows 11, which is accompanied by an increase in speed and a corresponding decrease static head. In addition, the static head in this section is reduced by

0 счет потерь давлени из-за резкого расширени сечени канала и разрежени , обусловленного насосным эффектом. Величина разрежени возрастает от периферии к центру центробежного лопастного колеса 3.0 due to pressure losses due to the dramatic expansion of the channel cross section and vacuum caused by the pumping effect. The magnitude of the vacuum increases from the periphery to the center of the centrifugal impeller 3.

5 При этом на выходе из окон 11 развиваетс устойчива кавитаци с наибольшей интенсивностью в зоне ближайшего к центру кольцз 10. Кавитационные пузырьки вынос тс потоком жидкости в зону повышенного давлени и схлопываютс в дисперги0 руемой жидкости, осуществл дробление5 In this case, at the exit from windows 11, stable cavitation develops with the greatest intensity in the zone closest to the center of the ring 10. Cavitation bubbles are carried by the flow of liquid into the area of increased pressure and collapse in the dispersible liquid, making crushing

частиц внутренней фазы (кавитаци срывного типа). Весь объем перекачиваемойparticles of the internal phase (breakdown type cavitation). All volume pumped

жидкости подвергаетс диспергированию.the liquid is dispersed.

Таким образом, ступенчатые каналы,So the stepped channels,

ц образованные окнами 11 и полост ми 9, с многократным сужением и резким расширением проходных сечений обеспечивают образование интенсивной кавитации, обес-. печивающей высокий уровень диспергировани состава, а наличие радиальных иC formed by the windows 11 and the cavity 9, with repeated narrowing and a sharp expansion of the flow areas provide for the formation of intensive cavitation, obes-. baking a high level of dispersion of the composition, and the presence of radial and

0 тангенциальных составл ющих скоростей в движущемс потоке в сочетании с формой каналов обеспечивает формирование кавитации срывного типа, при которой схлопы- вание кавитационных пузырьков происходит не на стенках канала, а в массе диспер5 тируемого материала, что повышает эффективность диспергировани и долговечность рабочего органа.0 tangential component velocities in a moving stream in combination with the shape of the channels provides for the formation of a breakdown-type cavitation, in which the collapse of cavitation bubbles occurs not on the channel walls, but in the mass of the dispersible material, which increases the dispersion efficiency and durability of the working organ.

Суживающиес по ходу потока окна 11 в кольцах 10 обеспечивают создание высокойTapering down the window 11 in the rings 10 provide a high

„ скорости истечени струи жидкости и местного снижени статического давлени за счет роста скоростного напора и за счет потерь при резком расширении проходного сечени канала. При этом потери на входе в окна 11 свод тс к минимуму, что позво5 л ет увеличить скорость потока и св занные с этим производительность и качество диспергировани .The rate of outflow of the jet of fluid and the local decrease in the static pressure due to the growth of the velocity head and the losses due to a sharp expansion of the flow area of the channel. At the same time, the losses at the entrance to windows 11 are minimized, which makes it possible to increase the flow rate and the associated performance and quality of dispersion.

Расположение стенок 12 окон 11 под пр мым углом к направлению вращени колеса 3 исключает по вление составл ющих сил,The arrangement of the walls 12 of the windows 11 at a right angle to the direction of rotation of the wheel 3 precludes the occurrence of component forces

0 направленных против движени потока жидкости в окнах 11, повыша величину расхода жидкости через окна.0 directed against the flow of fluid in the windows 11, increasing the amount of fluid flow through the windows.

Фиг 1 Fig 1

/J/ J

Claims

A dispenser comprising a housing disposed on the drive shaft of a centrifugal impeller with a cylindrical ring fixed on it with windows, characterized in that, in order to improve the quality and intensify the dispersion process, the centrifugal impeller is provided with additional concentric cylindrical rings with windows, while the rings are placed at a distance from one another, the front walls of the windows in the direction of rotation are at an acute angle, and opposite to them are preferably at a right angle to the direction of scheniya.