SU1722555A1 - Роторный аппарат - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к роторным аппаратам и может быть использовано дл  смешени  жидкостей с целью интенсификации процесса гомогенизации и диспергировани . Роторный аппарат содержит корпус 1, сальниковый узел 2, крышку 3, зубчатый венец 4 ротора, зубчатый венец 5 статора, ступицу 6 ротора, вал 7 ротора,колесо 8 предварительного завихрени , служащее одновременно дл  креплени  ступицы ротора к валу. Ротор и статор выполнены в виде концентрически охватывающих друг друга вращающихс  и неподвижных щелевых венцов, снабженных зубь ми в форме треугольных призм, причем передн   по направлению движени  грань призмы ротора расположена перпендикул рно направлению его движени , а зубь  статора повернуты на 180° по отношению к зубь м ротора. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к химической технологии и может быть использовано дл  обработки жидких неоднородных систем, например дл  процессов сульфировани  непредельных углеводородов, с целью получени  стойких тонкодисперсных суспензий и эмульсий.

Известен роторно-пульсационный аппарат , статор и ротор которого выполнены в виде прикрепленных к диску чередующихс  коаксиальных цилиндров с прорез ми и спиральными канавками на торцовых поверхност х , при этом диск соединен со ступицей посредством упругих элементов в виде лопастей.

При вращении одного из цилиндров относительно другого происходит быстрое чередование совмещени  и несовмещени  прорезей разных цилиндров. Упругие элементы размещены между наружной поверхностью ступицы и внутренней поверхностью диска.

Известны роторные аппараты, разработанные фирмой Willems, так называемые кинематические высокочастотные генера- торь:, а которых многоступенчатые ротор и статор заключены в корпус, сходный с корпусом центробежного насоса. Создаваемое дросселирующим вентилем противодавление позвол ет регулировать скорость движени  жидкости через венцы вибратора. Распростран ющиес  с высокой скоростью ультразвуковые колебани  (1470 м/с в воде) при этом отражаютс  от стенок корпуса и воздействуют повторно на кванты жидкой фазы, наход щейс  в щел х венцов.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  роторный аппарат, содержащий корпус , в котором концентрично зубчатым венцам статора размещены зубчатые венцы ротора с зубь ми в форме треугольных призм.

Недостатком данных конструкций  вл етс  понижение эффективности его работы при обработке сред в св зи с перекрытием вращающихс  зубьев ротора щелей статора в течение почти половины времени работы генератора. При этом растет сопротивление движению обрабатываемой среды через генератор , что требует установки в схему дополнительного насоса дл  перемещени  обрабатываемой среды через генератор. Это также приводит к затуханию ультразвуковых колебаний обрабатываемой среды в момент перекрыти  вращающимис  зубь ми ротора щелей статора.

Целью изобретени   вл етс  интенсификаци  процесса диспергировани  и гомогенизации .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в роторном аппарате, содержащем корпус, в котором концентрично зубчатым венцам статора размещены зубчатые венцы ротора

с зубь ми в форме треугольных призм, но передн   по направлению движени  грань призмы ротора расположена перпендикул рно направлению его движени , а зубь  статора выполнены в форме треугольных

0 призм и повернуты на 180° по отношению к зубь м ротора.

При этом на 20-50% увеличиваетс  поверхность контакта фаз, например, дл  экспериментальной системы вода-гексан, что

5 подтверждает интенсификацию процесса диспергировани  и гомогенизации. Это ве- . дет к увеличению выхода продуктов реакции , производительности труда, приводит к экономии сырь  и реагентов. Мощность, за0 трачиваема  на перемешивание, возрастает на 35-80%.

На фиг. 1 изображен механический генератор , поперечное сечение; на фиг. 2 - схема движени  обрабатываемого потока.

5 Роторный аппарат содержит корпус 1, сальниковый узел 2, крышку 3, зубчатый венец 4 ротора, зубчатый венец 5 статора, ступицу 6 ротора, вал 7 ротора, колесо 8 предварительного завихрени , служащее

0 одновременно дл  креплени  ступицы ротора к валу, Рабочий орган роторного аппарата выполн етс  в виде концентрически охватывающих друг друга вращающихс  (ротор) и неподвижных (статор) зубчатых

5 венцов.

Обрабатываемый жидкий поток входит в улитку корпуса 1 роторного аппарата, попадает в щели между зубчатым венцом 4 ротора, приводимого в движение ступицей

0 6 ротора, котора  насажена на вал 7 ротора, и между зубчатым венцом 5 статора, который насажен неподвижно,

Сальниковый узел 2 предотвращает пропуск обрабатываемой жидкости через

5 выход из корпуса 1 вала 7 ротора. Колесо 8 предварительного завихрени  служит также дл  креплени  ступицы б ротора к валу 7.

Принцип действи  роторного аппарата

0 основываетс  на делении обрабатываемого жидкого потока на большое число получивших ускорение плоских струй, продавливаемых при быстром изменении направлени  через многочисленные узкие щели. Стру ,

5 удар  сь о зуб ротора 4, получает ускорение и отражаетс  на грани зубьев статора 5, а от них вновь попадает на зубь  ротора 4. При этом происходит сложение импульсов сил удара зубьев ротора 4 с двигающейс  ему навстречу струей жидкости.

Так как зубь  ротора А, выполненные в виде треугольных призм, не перекрывают щелей статора ввиду того, что призматические зубь  статора 5 повернуты на 180° по отношению к призматическим зубь м рото- ра 4, струи беспреп тственно проход т через зубчатые венцы, получа  каждый раз удвоенное-утроенное ускорение.

Отража сь, стру  возвращаетс , встречаетс  с вновь образовавшейс  струей. В результате имеет место  вление увеличени  числа струй, более тонкого измельчени  потоков , диспергировани , интенференции струй.

То же самое происходит с ультразвуке- выми волнами, распростран ющимис  в жидкости. Предложенна  форма зубьев ротора и статора не преп тствует проникнове- нию волн, отраженных от корпуса механического генератора в пространство между зубь ми ротора и статора. При этом происходит интерференци  ультразвуковых волн колебани  обрабатываемой среды. Возникают зоны с повышенным и пониженным давлением. В зонах пониженного дав- лени  происход т интенсивные  влени  кавитации в среде обрабатываемой жидкости . За счет интенсивных колебаний обрабатываемой среды с одновременным действием на нее разнонаправленных уско- рений, вызывающих  влени  разветвлени  цотоков и диспергировани  частиц, имеет место  вление обновлени  и развити  поверхности контакта фаз.

Claims (1)

1. Как следует из результатов испытаний, мощность, затрачиваема  на перемешивание , при использовании механического генератора с треугольными зубь ми на 35-80% больше, чем при использовании генератора с пр моугольными зубь ми. Например , проводились испытани  по перемешиванию воды и гексана, Как следует из результатов испытани , мощность, затрачиваема  на перемешивание, при использовании предлагаемого роторного аппарата на 35-80% больше, чем роторного аппарата с пр моугольными зубь ми. Скорость осаждени  капелек эмульсии системы - вода-гексан при прочих равных услови х снижаетс  на 20-47%, т.е. увеличиваетс  поверхность контакта фаз, что способствует увеличению выхода продуктов реакции, приводит к увеличению производительности труда, экономии сырь  и реагентов. Формула изобретени  Роторный аппарат, содержащий корпус , в котором концентрично зубчатым венцам статора размещены зубчатые концы ротора с зубь ми в форме треугольных призм, отличающийс  тем. что, с целью интенсификации процессов диспергировани  и гомогенизации, передн   по направлению движени  грань призмы ротора расположена перпендикул рно к направлению его движени , при этом зубь  статора выполнены в форме треугольных призм и повернуты на 180° по отношению к зубь м. ротора.

   /