SU1738717A1 - Устройство дл нагрева жидкостей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к тепловой обработке продуктов питани  и кормов, касаетс  устройств дл  нагрева жидкостей без использовани  внешнего источника тепла и используетс  при пастеризации молока, тепловой коагул ции белков сока кормовых трав. Цель изобретени  - интенсификаци  процесса нагрева жидкости и повышение производительности устройства за счет создани  сложной турбулизации потока обрабатываемой жидкости. Устройство содержит статор и установленный в нем ротор , выполненный в виде диска, размещенИзобретение относитс  к тепловой обработке продуктов питани  и кормов, касаетс  устройств дл  нагрева жидкостей без использовани  внешнего источника тепла и может примен тьс , например, при пастеризации молока, производстве белково-ви- таминных концентратов из кормовых трав, где осуществл етс  теплова  коагул ци  сока , полученного отжимом измельченной зеленой массы. Цель изобретени  - интенсификаци  процесса нагрева жидкости и повышение производительности устройства за счет соного с образованием рабочего зазора дл  перемещени  и нагрева обрабатываемой жидкости, и патрубки дл  подачи и отвода жидкости. На диске ротора по окружности установлены лопатки, выполненные в виде полуцилиндров и имеющие наклон 20-25° к оси ротора. Статор снабжен ответными лопатками аналогичной формы с равным наклоном и противоположным направлением. Шаг лопаток ротора может быть меньше шага лопаток статора на величину, равную сум- марной толщине внутренних кромок лопаток статора. В роторе могут быть выполнены каналы дл  подачи жидкости в зону обработки. Исходный продукт подаетс  по патрубку во вращающийс  ротор и далее по каналам через дроссельные отверсти  в рабочую зону между ротором и статором и попадает на лопатки. Нагрев жидкости происходит за счет интенсивного сдвига слоев жидкости, движущихс  с разной скоростью, и образовани  вихрей. Нагрета  жидкость отводитс  через патрубок под действием избыточного давлени  в статоре. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. здани  сложной турбулизации потока обрабатываемой жидкости. На фиг. 1 изображено устройство дл  нагрева жидкостей, общий вид; на фиг. 2 - статор и ротор, разрез; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 2; на фиг. 5 - устройство, вид сбоку, с по снением взаимного расположени  лопаток ротора и статора. Устройство дл  нагрева жидкостей состоит из ротора 1, выполненного в виде диска , снабженного по окружности лопатками 2. Межлопаточное пространство имеет полуцилиндрическую форму. Образующие полсл XJ со СО VI

Description

уцилиндров имеют наклон в пределах 20- 25° к оси ротора. Статор 3 установлен снаружи ротора с образованием рабочего зазора, снабжен ответными лопатками 4 аналогичной формы, но наклон их имеет равное и противоположное направление.

Шаг t лопаток 2 ротора 1 может быть меньше шага Т лопаток 4 статора 3, что соответствует условию

T-t-ib, где i - число лопаток статора 3;

b - ширина кромки лопатки.

В роторе могут быть выполнены патрубок 5 и каналы 6 дл  подвода жидкости в рабочую зону (в зону обработки). На выходе каналов 6 установлены дроссели 7. Патрубок 8 с вентилем 9 предназначены дл  отвода нагретого продукта. Ротор 1 на валу 10 установлен в подшипниках 11 и приводитс  во вращение от электродвигател . Дл  промывки устройства служит расположенный в нижней части статора патрубок 12с вентилем 13.

Устройство дл  нагрева жидкостей работает следующим образом.

Исходный продукт по патрубку 5 подаетс  в ротор 1 и далее по каналам 6 через дроссельные отверсти  7 попадает в рабочую зону лопаток 2 и 4. Наличие дросселей 7 способствует повышению центробежного давлени  внутри ротора 1, равномерному выходу жидкости через все дроссельные отверсти  с повышенной скоростью.

При входе жидкости в зону действи  лопаток с большой скоростью интенсифицируетс  вихревое движение потока, в результате чего частота перере-зани  потока кромками лопаток увеличиваетс , т.е. увеличиваетс  поверхность среза, что способствует лучшему прогреву. Наиболее интенсивный нагрев жидкости происходит тогда, когда диаметр ротора определ етс  соотношением

D

20000v

лпд

где v - кинематическа  в зкость жидкости,

п - частота вращени  ротора, 1/с;

6 - зазор между ротором и статором, м, а угол наклона лопаток к оси составл ет 20-25°. При его уменьшении интенсивность нагрева уменьшаетс , при увеличении - возникают значительные осевые усили , которые привод т к повышенному износу устройства и преждевременному выходу из стро .

Наклон лопаток к оси ротора стремитс  придать потоку осевое направление, а противоположный наклон лопаток статора стремитс  сместить жидкость в противоположном направлении, что способствует повышению скорости деформации сдвига, т.е. также интенсификации нагрева.

В момент прохождени  кромок лопаток ротора над кромками лопаток статора окружное сдвигающее усилие достигает максимального значени . Дл  равномерного распределени  этого усили  по всей окружности ротора шаг t лопаток 2 ротора 1 выполнен меньше шага Т лопаток 4 статора 3. Поэтому при вращении ротора максимум окружного усили  как бы равномерно перемещаетс  по окружности радиального зазора

Claims (3)

1. Устройство дл  нагрева жидкостей, включающее статор и установленный внутри него ротор, выполненный в виде диска, размещенный с образованием рабочего зазора дл  перемещени  и нагрева обрабатываемой жидкости, отличающеес  тем, что, с целью интенсификации процесса нагрева и повышени  производительности устройства путем создани  сложной турбулизации потока обрабатываемой жидкости , оно снабжено установленными на диске ротора по окружности лопатками, выполненными в виде полуцилиндров и имеющими наклон 20-25° к оси ротора, при этом статор снабжен ответными лопатками

аналогичной формы, наклон которых имеет равное и противоположное направление.

2.Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что шаг лопаток ротора меньше шага лопаток статора на величину, равную

суммарной толщине внутренних кромок лопаток статора.

3.Устройство по пп.1 и 2, отличающее с   тем, что в роторе выполнены каналы дл  подачи жидкости в зону обработки ,

бак

Фиг.1

Электрод&игатель

4 2

Фиг.2

ВидБ

ВидА

Фиг.Ъ

ФигЛ

/

Щиг.5