SU1586758A1 - Диспергатор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к химическому машиностроению и предназначено дл  получени  тонкодисперсных суспензий, эмульсий и растворов. Цель изобретени  - повышение качества обработки путем многократной внутренней циркул ции. Диспергатор состоит из корпуса 1 с входным патрубком 2 и выходным патрубком 4, конического статора 6, приводного вала 7, ротора 8, обтекател  9. Статор 6 и ротор 8 выполнены соответственно с продольными впадинами 14 и 22 и выступами 21. Кроме того, ротор выполнен с буртами 17 и 23, имеющими отверсти  19 и 24. Рабоча  среда по патрубку 2 поступает в продольные впадины 22, где происходит закрутка потока в цилиндрические вихри. При этом образуютс  "миниатюрные гидроциклоны", которые осуществл ют разделение суспензии на крупнофракционную и мелкофракционную. Бурты 23 уменьшают неорганизованные перетоки из периферийной зоны на вход и выход из ротора 8. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

выполнены соответственно с продольны- ф .впадинами 14 и 22 и выступами 21. Кроме того, ротор выполнен с буртами 1:7 и 23, имеющими отверсти  19 и 24. Рабоча  среда по патрубку поступает В продольные впадины 22, где проис- кодйт закрутка потока в цилиндричес- ие вихри. При этом образуютс  миниатюрные гидроциклоны, которые осуществл ют разделение суспензии на крупнофракционную и мелкофракционную, Бурты 23 уменьшают неорганизованные перетоки из периферийной зоны на вход и ВЫХОД ротора 8. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относитс  к химичес- .ому машиностроению, в частности к роторным аппаратам, предназначенным   получени  тонкодисперсных сус- ензий, эмульсий и растворов в системах жидкость - жидкость, жидкость - -аз, жидкость- твердое тело и может примен тьс  в сельском хоз йстве, медицине, в фармацевтической, пище- :эой, целлюлозно-бумажной, лакокрасочной и прочих отрасл х промышленности , где требуетс  создание тонко- Ьисперсных систем с высокой удельной Поверхностью внутренней фазы.

Цель изобретени  - повьш1ение Качества обработки путем многократной внутренней циркул ции, i На фиг.1 изображен диспергатор, Продольный разрез; на фиг.2 - вид |А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.1,(выступы-впадины); на фиг.5 - то же, с выполнением шероховатостей (рифлений) на рабочих органах.

Диспергатор состоит из корпуса 1 с входным патрубком 2, крышки 3 с выходным патрубком 4, патрубки 2 и 4 жестко закреплены (например, сваркой ) в корпусе 1 и крышке 3 соответственно , подшипникового узла 5 и кон ческого статора 6, приводного вала 7, на котором консольно смонтирован ротор 8, и статора-обтекател  9, закрепленного с помощью дистанционной прокладки 10 между фланцами 11 и 12 соответственно корпуса 1 и крышки 3

Корпус i может быть выполнен из стандартного переходника, снабженного опорой 13. Конический статор 6 имеет на внутренней поверхности, обращенной к ротору 8, продольные выетупы-впадины 14, козЫрек 5 и выборку J 6 под бурт кольца 17 ротора 8.

0

5

0

5

40

45

50

55

Продольные выступы-впадины 14 могут быть выполнены в виде выфрезеро-- вок (фиг.4) или зубчатых рифлений (фиг.З), что предпочтительнее. В козырьке 15 выполнено осевое отверстие 18, а в кольце 17 - отверстие 19 дл  прохода рабочей среды. Ротор 8 имеет на наружной конической поверхности , обращенной к статору, шероховатости 20 (рифлени ) и остроком- чатые продольные выступы 21 переменного сечени , а в теле - цилиндрические продольные впадины 22. Кажда  цилиндрическа  продольна  впадина 22 снабжена по периферии с входного и выходного торцов буртом 23 с центральным отверстием 24. Бурты 23 и центральные отверсти  24 могут быть образованы непосредственно телом ротора 8 или кольцом 17. В последнем случае отверсти  19 кольца 17 выполн ют функцию центральных отверстий 24, поэтому должны располагатьс  соосно с цилиндрическими впадинами 22. Цилиндрические впадины 22 целесообразно получать путем сверлени  ротора 8 от оси с последующей проточкой его конической наружной поверхности до образовани  острокромчатых продольных выступов 21 шириной Lg, равной ширине L прорезей цилиндрических продольных впадин 22 (фиг.4).

При монтаже ротора 8 в статор 6 выступы буртов 23 и кольца 17 должны перекрывать торцы выступов-впадин 14 статора 6 с образованием торцового зазора 25. Статор-обтекатель 9 закреплен между фланцами П и 12 и снабжен окнами 26, образованными при отгибе бортов. 27 статора-обтекател  9. Просветы 28 между бортами 27 и окнами 26 служат дп  выхода рабочей среды из цилиндрических продольных впадин 22 через статор-обтекатель 9 в выходной патрубок 4.

Борты 27 предназначены дл  периодического (при вращении ротора 8) перекрыти  центральных отверстий 24. Это ведет к остановке радиального движени  жидкости в цилиндрических продольных впадинах 22 и к гидравлическому удару в них. Последний осуществл ет схлопывание микропузырьков, обусловленных вихревой кавитацией в цилиндрических продольных впадинах 22, в зазоре 25 и в радиальном зазоре 29.

Диспергатор работает следующим образом.

Рабоча  среда (суспензи ) поступает по входному патрубку 2 через осевое отверстие 18 и отверсти  19 в цилинлрические продольные впадины 22.

ков и, следовательно, усиливают эффект кавитационного воздействи  на диcпepгиpye ый материал. Бурты 23 уменьшают неорганизован ные перетоки из периферийной зоны повьшенного давлени  цилиндрических продольных впадин 22 на вход и выхо из ротора 8. Козырек 15 способствуе

JQ эжекции утечек рабочей среды в полость цилиндрических продольных впа дин, а не во вход в ротор 8, что ул шает услови  его работы.

Выступы буртов.23 и кольца 17

)5 перекрывают выходы из продольных вы ступов-впадин 14 статора 6, что обеспечивает высокое качество диспе гировани  и с малыми энергозатратам Преимущества предлагаемого диспе

I.--г. , - - - - f -r-V , (1C

При вращении ротора 8 возникают цент-20 гатора заключаютс  в высокой точноробежные силы, под действием которых рабоча  среда под давлением выбрасываетс  через центральные отверсти  24, просветы 28, окна 26 через выходной патрубок 4 к потребителю. Одно-, временно за счет сил трени  о продольные выступы-впадины 14 статора 6 и сил в зкости Происходит закрутка потока в цилиндрических продольных впадинах 22 в цилиндрические вихри. Образуютс  миниатюрные гидроцикло- .ны со своим центробежным полем, которое осуществл ют разделение суспензии на крупно- и мелкофракционную. Крупнофракционна  суспензи  отбрасываетс  к периферии, попадает в торцовый зазор 25 и измельчаетс  механическим путем, Р1змельчению ствуют большие сдвиговые напр ;: ени , возникающие в зазоре 25 из-за разности скоростей ротора 8 и статора 6, вихреобразование в продольных выступах-впадинах 14 статора 6 и шероховатост х 20 ротора 8, вихрева  кавитаци , обусловленна  разрывом жидкости в центре цилиндрических продольных впадин 22 и у передних, по вращению ротора 8, стенок цилиндрических продольных впадин 22, обусловленных силами Кориолиса.

Поскольку ротор 8 вращаетс , то происходит периодическое перекрытие центральных отверстий 24 бортами 27 и создание в цилиндрических продольных впадинах 22 гидравлических ударов , которые, помимо собственного пульсационного воздействи  на обрабатываемый материал, осуществл ют принудительное схлопывание микропузырьсти диспергировани , обусловленной ьшогократной внутренней циркул цией рабочей среды и ее многоетупенчатьм диспергированием с последующей клас- 25 сификацией и направлением мелких

фракций на повторное диспергирование Б радиальном зазоре 29 статора-обтекател  9;- в вь сркой производительности , так как в процессе дисперги- 3Q ровани  участв тот различные физические эффекты, в частности турбулизацш пульсаци , кавр таци , гидроакустическа  кавитаци  (схлопывающа с  кавитаци ), гидравлическое истираний Г1 дравлическкй удар и различные виды механического разруш.ени : срез, раз- давлнванне, и:;тирание, удар, усталостное разрушение и разрыв частиц; в высоком напоре, так как s диспер- гаторе совмещены вихревой насос и центробежный насос; в высокой надежности и работоспособности дисперга- тора (в частностиS он может работать до полного износа выступов-впадин 14, шероховатостей 20, статора-обтекател  9, кольца 17 и буртов 23),

Все это обеспечивает высокий технический уровень устройства.

40

50

Ф о

рмула изобретени 

55

I . Диспергатор., содержащий корпус с крышкой, входной и выходной патруб- .ки. конические статор и ротор с продольными выступами и впадинами на обращенные одна к другой поверх- но с т х,. .отличающий с   тем. что, с целью повьшени  качества обработки путем многократной внутренков и, следовательно, усиливают эф i фект кавитационного воздействи  на диcпepгиpye ый материал. Бурты 23 уменьшают неорганизованные перетоки из периферийной зоны повьшенного давлени  цилиндрических продольных впадин 22 на вход и выход из ротора 8. Козырек 15 способствует

Q эжекции утечек рабочей среды в полость цилиндрических продольных впадин , а не во вход в ротор 8, что улучшает услови  его работы.

Выступы буртов.23 и кольца 17

5 перекрывают выходы из продольных выступов-впадин 14 статора 6, что обеспечивает высокое качество диспергировани  и с малыми энергозатратами. Преимущества предлагаемого диспер . , - - - - f -r-V , (1C

0 гатора заключаютс  в высокой точно0 гатора заключаютс  в высокой точности диспергировани , обусловленной ьшогократной внутренней циркул цией рабочей среды и ее многоетупенчатьм диспергированием с последующей клас- 5 сификацией и направлением мелких

фракций на повторное диспергирование Б радиальном зазоре 29 статора-обтекател  9;- в вь сркой производительности , так как в процессе дисперги- Q ровани  участв тот различные физические эффекты, в частности турбулизацш. пульсаци , кавр таци , гидроакустическа  кавитаци  (схлопывающа с  кавитаци ), гидравлическое истираний, Г1 дравлическкй удар и различные виды механического разруш.ени : срез, раз- давлнванне, и:;тирание, удар, усталостное разрушение и разрыв частиц; в высоком напоре, так как s диспер- гаторе совмещены вихревой насос и центробежный насос; в высокой надежности и работоспособности дисперга- тора (в частностиS он может работать до полного износа выступов-впадин 14, шероховатостей 20, статора-обтекател  9, кольца 17 и буртов 23),

Все это обеспечивает высокий технический уровень устройства.

0

50

Ф о

рмула изобретени 

55

I . Диспергатор., содержащий корпус с крышкой, входной и выходной патруб- .ки. конические статор и ротор с продольными выступами и впадинами на обращенные одна к другой поверх- но с т х,. .отличающий с   тем. что, с целью повьшени  качества обработки путем многократной внутренней циркул циир ротор на входе и выходе снабжен буртами с отверс.ти 1Ч1 , которые расположены с перекрытием продольных впадин ротора и статора, при этом отверсти  буртов соосны С: впадинами ротора.

/

2. Диспергатор по и,1, о т л и - чающийс  тем, что он снабжен дополнительно обтекателем, установленным перед выходным патруб - ком.

la 11

14

II «§ §

1

11

20f

fe

Фиг. 5

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1 . Диспергатор., содержащий корпус с крышкой, входной и выходной патрубки. конические статор и ротор с продольными выступами и впадинами на обращенных одна к другой поверхностях,. . о тл ич ающий с я тем, что, с целью повышения качества обработки путем многократной внутрен )586758 ней циркуляции, ротор на входе и выходе снабжен буртами с отверстиями, которые расположены с перекрытием продольных впадин ротора и статора, при этом отверстия буртов соосны с. впадинами ротора.
2. 2. Диспергатор поп.!, отличающийся тем, что он снабжен дополнительно обтекателем, установленным перед выходным патруб ком.

   Фиг. 2

   6-6

   В В . Составитель И.Федорова