UA21436U - Rotary-pulsating apparatus - Google Patents

Description

Опис винаходу

Корисна модель відноситься до устаткування для змішування, емульгування, гомогенізації і диспергування 2 сумішей рідин з рідинами і рідин із твердими речовинами в хімічній, лакофарбовій, харчовій і інших галузях промисловості.

Відомий кавітаційний змішувач, описаний в патенті Російської Федерації Мо2032455 (МІЖ ВОТЕ5/00, пріоритет від 25.04.1990р.) і прийнятий за аналог. Кавітаційний змішувач містить корпус із патрубками підведення і відводу суміші. Ці ознаки збігаються з суттєвими ознаками заявленої корисної моделі. 70 Аналог містить також розміщені в корпусі кавітатори у вигляді радіальне розміщених на рівній відстані один від одного усічених конусів, при цьому кавітатори виконані з різними кутами конусності.

Під впливом набігаючого потоку суміші, що подається через патрубок підведення, кавітатори генерують у суміші різні по структурі й величині нестаціонарні каверни, які розпадаються на кавітаційні пузирці різних розмірів у відносно широкому діапазоні. При цьому в суміші утвориться гідродинамічне кавітаційне поле, що 12 сприяє перемішуванню суміші. Кавітаційний змішувач, прийнятий за аналог, забезпечує певну ефективність перемішування суміші за рахунок виникаючої в ній кавітації.

Недоліком аналога є те, що ефективність перемішування суміші залежить від інтенсивності кавітації, що, у свою чергу, залежить від швидкості руху суміші. Оскільки швидкість руху суміші прямо пропорційна кореню квадратному з величини тиску в суміші, то для створення інтенсивної кавітації в суміші в ній необхідно створювати високий тиск. Для цього необхідно використовувати високонапірні насоси й приводи великої потужності, що приведе до високих матеріальних і енергетичних витрат.

Найбільш близьким до заявленої корисної моделі по технічній сутності і технічному результату, що досягається при його використанні, є роторно-пульсаційний апарат, описаний у патенті Російської Федерації

Мо2124935 (МПК ВОТЕ5/06, пріоритет від 17.07.1997р.) і прийнятий за прототип.

Роторно-пульсаціний апарат містить установлені в корпусі статорний і роторний диски і патрубки підведення (п) і відводу суміші. Ці ознаки збігаються з суттєвими ознаками заявленої корисної моделі.

У прототипі статорний і роторний диски мають зубчасті елементи, причому осі зубчастих елементів статорного диска збігаються з осями наскрізних прорізів між зубчастими елементами роторного диска. Статорний і роторний диски виконані таким чином, що між їхніми сусідніми рядами зубчастих елементів у радіальному ее, напрямку є технологічні зазори для проходження суміші. со

У прототипі вісь патрубка підведення суміші збігається з віссю обертання роторного диска, а патрубок відводу суміші виконаний радіальним щодо статорного й роторного дисків. З

Роторно-пульсаційний апарат, прийнятий за прототип, забезпечує певну ефективність його роботи за рахунок /- че пульсацій швидкості потоку суміші.

Зо Однак недоліком роторно-пульсаційного апарата, прийнятого за прототип, є те, що суміш, виходячи з с патрубка її підведення, рухається по радіусу в напрямку до патрубка відводу суміші, тобто по досить короткому шляху, що скорочує час впливу на суміш роторним диском. Це не забезпечує високу ефективність змішування, емульгування, гомогенізації й диспергування суміші. «

В основу заявленої корисної моделі поставлено задачу створення роторно-пульсаційого апарата, який З 70 забезпечує одержання технічного результату, що полягає в суттєвому підвищенні ефективності змішування, с емульгування, гомогенізації й диспергування сумішей. з» Зазначений технічний результат досягається тим, що роторно-пульсаційний апарат, який містить установлені в корпусі статорний і роторний диски і патрубки підведення і відводу суміші, оснащений установленими на статорному і роторному дисках одним або декількома коаксіальними циліндрами на кожному, при цьому коаксіальні циліндри роторного диска розміщені між коаксіальними циліндрами статорного диска з радіальними о зазорами між ними, а на звернених одна до одній бічних циліндричних поверхнях коаксіальних циліндрів - роторного і статорного дисків виконані поздовжні прорізи.

Між сукупністю ознак заявленої корисної моделі, як вона охарактеризована вище й у формулі корисної шк моделі, і одержуваним технічним результатом при її використанні існує причинно-наслідковий зв'язок. со 20 Виключення із зазначеної нової сукупності ознак хоча б однієї ознаки не забезпечує досягнення нового технічного результату, що полягає в суттєвому підвищенні ефективності змішування, емульгування, гомогенізації щи й диспергування сумішей.

Отже, зазначені ознаки є суттєвими, тому що кожна з них, окремо взята, необхідна, а всі, разом узяті, достатні для того, щоб відрізнити даний об'єкт корисної моделі від всіх інших об'єктів того ж призначення й 29 одержати новий технічний результат при її використанні. с Сутність корисної моделі пояснюється графічними матеріалами, де: на Фіг. 1 зображений загальний вид роторно-пульсаційного апарата в поздовжньому розрізі; на Фіг.2 - розріз по А-А на Фіг. 1.

Роторно-пульсаційний апарат містить корпус 1 (Фіг. 1), статорний диск 2, роторний диск 3, патрубок 4 60 підведення суміші і патрубок 5 відводу суміші. На статорному диску 2 установлені коаксіальні циліндри 6 і 7, що утворять між собою порожнину 8. На роторному диску З установлений коаксіальний циліндр 9, розташований у порожнині 8 між коаксіальними циліндрами б і 7 статорного диска 2. На зовнішній циліндричній поверхні коаксіального циліндра б виконані поздовжні прорізи 10 (Фіг. 2) На внутрішній циліндричній поверхні коаксіального циліндра 7 виконані поздовжні прорізи 11. На внутрішній циліндричній поверхні коаксіального бо циліндра 9 виконані поздовжні прорізи 12, а на його зовнішній циліндричній поверхні - поздовжні прорізи 13.

Позиціями 14, 15, 16 і 17 позначені поздовжні виступи між поздовжніми прорізами 10, 12, 13 ї 11 відповідно на коаксіальних циліндрах 6, 7 і 9.

У положенні коаксіальних циліндрів, зображеному на Фіг. 2: поздовжні прорізи 12 перебувають проти поздовжніх прорізів 10; поздовжні прорізи 13 перебувають проти поздовжніх прорізів 11; поздовжні виступи 15 перебувають проти поздовжніх виступів 14, утворюючи радіальний зазор 18; поздовжні виступи 16 перебувають проти поздовжніх виступів 17, утворюючи радіальний зазор 19.

Роторний диск З установлений на валу електродвигуна 20, розміщеному на рамі 21. 70 Позицією 22 позначене ущільнення.

Позицією 23 позначена порожнина між статорним 2 і роторним З дисками.

Роторно-пульсаційний апарат працює в такий спосіб. За допомогою електродвигуна 20 приводять в обертання роторний диск 3, після чого через патрубок 4 підведення суміш під тиском подають у порожнину 23.

Під дією тиску й виникаючої при обертанні роторного диска З відцентрові сили суміш перетікає від осі до /5 периферії статорного диска 2 і роторного диска 3. При цьому суміш рухається по лабіринту між коаксіальними циліндрами статорного й роторного дисків. У положенні роторного диска З відносно статорного диска 2, у якому поздовжні прорізи 13 роторного диска З перебувають проти поздовжніх прорізів 11 статорного диска 2, а поздовжні прорізи 12 проти поздовжніх прорізів 10, швидкість руху суміші в прорізах мінімальна, а швидкість руху суміші в радіальних зазорах 18 і 19 максимальна. При повороті роторного диска З відносно статорного диска 2 у положення, при якому поздовжні виступи 15 і 16 роторного диска З розташовуються проти поздовжніх прорізів 10 ії 11 статорного диска 2 відповідно, швидкість руху суміші стає по величині середньою між швидкістю її руху в розташованих один проти одного поздовжніх прорізів роторного і статорного дисків і швидкістю руху суміші в радіальних зазорах 18 і 19. При повороті роторного диска З на один крок, тобто на кут між осями двох його сусідніх поздовжніх прорізів, роторний диск З відносно статорного диска 2 знову стає в об положення, зображене на Фіг. 2. При цьому швидкість руху суміші в розташованих один проти одного поздовжніх прорізів роторного й статорного дисків зменшується, а швидкість руху суміші в радіальних зазорах 18 і 19 т збільшується.

Крім того, при русі суміші по лабіринту між коаксіаальними циліндрами роторного й статорного дисків швидкість руху суміші міняється не тільки по величині, але й по напрямку. Ге зо Таким чином, швидкість руху суміші пульсує не тільки по величині, але й по напрямку. Це приводить до інтенсивної гідродинамічної кавітації. і

Оброблена суміш через патрубок 5 відводу суміші відводиться з роторно-пульсаційного апарата. «г

Завдяки тому що суміш рухається по лабіринту між коаксіальними циліндрами роторного й статорного дисків, тобто по більш довгому шляху, чим у прототипі, збільшується час впливу на неї гідродинамічної кавітації. --

Таким чином, у заявленому як корисна модель роторно-пульсаційному апараті в порівнянні із прототипом с виникає більше інтенсивна гідродинамічна кавітація й збільшується час впливу її на суміш, що суттєво підвищує ефективність змішування, емульгування, гомогенізації й диспергування сумішей.

Розроблено конструкторську документацію роторно-пульсаційного апарата, виготовлений і випробуваний дослідний зразок. « - с

Claims (1)

1. Формула винаходу з Роторно-пульсаційний апарат, що містить установлені в корпусі статорний і роторний диски і патрубки підведення і відведення суміші, який відрізняється тим, що він оснащений встановленими на статорному і з роторному дисках одним або декількома коаксіальними циліндрами на кожному, при цьому коаксіальні циліндри роторного диска розміщені між коаксіальними циліндрами статорного диска з радіальними зазорами між ними, а - на повернених одна до одної бічних циліндричних поверхнях коаксіальних циліндрів роторного і статорного їз дисків виконані поздовжні прорізи. о 50 42)

   с 60 б5