UA55069A - Роторно-пульсаційний апарат - Google Patents

Abstract

Роторно-пульсаційний апарат містить корпус з вхідним та вихідним патрубками, всередині якого розміщені коаксіально до осі вала та встановлені на ньому із зазором між собою статор і ротор. На валу апарата перед статором встановлений диск із шістьома загнутими під кутом 60° до його поверхні лопатями, за ротором розміщені додатковий статор та П-подібний трикутно загострений ніж. Статори, ротор та ніж розташовані в розміщеному після диска з лопатями нерухомому стакані. На бокових поверхнях коаксіальних циліндрів ротора та додаткового статора виконано не більш ніж по 40 повздовжніх прямокутних прорізів, причому радіальний зазор між двома статорами та розміщеним між ними ротором складає 0,15÷0,20 мм.

Description

Опис винаходу

Винахід відноситься до теплотехнологій, призначених для інтенсифікації тепломасообмінних процесів 2 подрібнення, гомогенізації, перемішування та емульгування при обробці дисперсних неоднорідних систем та високов'язких середовищ, і може знайти застосування на підприємствах переробної, хімічної, харчової, фармацевтичної, молочної та кондитерської промисловості.

Відомий роторно-пульсаційний апарат (див. Авторське свідоцтво СРСР Мо1042789 МПК ВО1Е7/28, 1983), який містить корпус з вхідним та вихідним патрубками, два комплекти коаксіальних циліндрів з прорізями та 70 розподільчими каналами в стінках, при цьому внутрішній циліндр має перегородку, яка міститься в середній його частині, входи в розподільчі канали містяться на внутрішній стінці циліндру по черзі над та під перетином, а на зовнішній поверхні циліндру виконані повздовжні пази, поєднані з виходами розподільчих каналів.

Істотними недоліками відомого пристрою є: розміщення усіх обертаючих вузлів на хвостовику, які містяться на валу двигуна, що ускладнює конструкцію апарату, підвищує додаткове навантаження на підшипники двигуна 72 та призводить до прискореного зносу. В результаті цього зменшується надійність та ефективність роботи апарату. Недоліком є також незначний насосний ефект апарату.

Відомий пристрій для гомогенізації паст та пульп (див. пат. України Мо1496, МПК 5 ВО1ТЕ7/02, 1993), що вибраний за прототип, який містить корпус, розміщені із зазором статор та ротор, на поверхнях яких є продольні канали змінного перерізу, при цьому перерізи каналів ротору виконано так, що вони рівномірно 20 змінюються по ходу руху матеріалу від максимального значення до мінімального на 0,3 - 0,7 довжини каналів ротору, а перерізи каналів статору у тому ж напрямку рівномірно змінюються від мінімального значення до максимального на 0,3 - 0,7 довжини каналів статору.

Суттєвими недоліками відомого пристрою є те, що форма прорізей та наявність тільки однієї пари ротор-статор не забезпечує створення в між циліндровому просторі суттєві повздовжні градієнти тиску та не дає 22 можливості досягти досить високого ступеню подрібнення при русі середовища в радіальному напрямку. Це « запобігає отриманню однорідного високодисперсного продукту.

В основу винаходу поставлена задача вдосконалення відомого роторно-пульсаційного апарату, в якому шляхом розміщення на валу апарату перед статором диску з шістьома лопатями, встановлення після ротора - додаткового статора та П-подібного трикутно-загостреного ножа з розміщенням статорів, ротору та ножа в о 30 розташованому після диска з лопатями нерухомому стакані, виконанням на бокових поверхнях коаксіальних Ге) циліндрів ротору та додаткового статора повздовжніх прорізів, а також радіального зазору між двома статорами та розміщеним між ними ротором 0,15 - 0,20мм забезпечується високий ступень однорідності оброблюваного о середовища, а також підвищується ефективність роботи за рахунок зростання насосного ефекту апарату. ю

Поставлена задача вирішується тим, що у роторно-пульсаційному апараті, що містить корпус з вхідним та

Зо вихідним патрубками, всередині якого розміщені коаксіальне до вісі валу із зазором між собою статор і ротор, юю згідно з винаходом, перед статором додатково встановлений диск із шістьома загнутими під кутом 60" до його поверхні лопатями, за ротором розміщені додатковий статор та П-подібний трикутно-загострений ніж, при цьому статори, ротор та ніж розташовані в розміщеному після диска з лопатями нерухомому стакані, на циліндричних «5 поверхнях коаксіальних циліндрів ротора та додаткового статора виконано не більш ніж по 40 повздовжніх З7З прямокутних прорізей, а радіальний зазор між статорами та розміщеним між ними ротором складає 0,15 - с 0,2омм. "з Встановлення на валу апарату перед статором диску з лопатями забезпечує додаткове подрібнення сировини та появу суттєвого насосного ефекту за рахунок загнутої форми лопатей диску, що розміщені під кутом 60" до поверхні диску. Створення високої напірної характеристики забезпечує більш інтенсивне перенесення переробленої сировини з корпусу крізь вихідний патрубок, що при рециркуляційній обробці сприяє прискоренню і-й процесу переробки та зменшенню енерговитрат. с Розміщення в такій послідовності елементів роторно-пульсаційного вузла: ножа, статора, ротора та додаткового статора в розміщеному після диска з лопатями нерухомому стакані запобігає можливому тертю о статора з лопатями диска та викликає синхронну зміну швидкості руху крізь прорізі коаксіальних циліндрів, (Ге) 50 пульсації, явища диспергування та кавітації у середовищі, що поступає у внутрішній циліндр та послідовно проходить крізь усі циліндри в радіальному напрямку. Вибрана кількість прорізей повздовжньої прямокутної с форми ( не більш 40) ротору та додаткового статору одночасно з великою швидкістю обертання коаксіальних циліндрів, викликає появу різкої деформації живого перерізу та суттєвої нерівномірності розподілу швидкостей по перерізу, а також інтенсивних вихроутворень та високочастотних пульсацій порядку десятків кГц. Всі 22 зазначені процеси сприяють інтенсифікації ефектів подрібнення та перемішування до більш однорідної в. консистенції оброблюваної сировини.

Виконання між циліндрових зазорів величиною саме 0,15 - 0,20мм зумовило велику компактність трубки току та збільшення енергії кумулятивних струменів, що, в свою Чергу, викликає зростання потужності кожного дискретного імпульсу енергії струменів, котре сприяє досягненню високого гомогенізаційного ефекту та 60 підвищенню якості готового продукту.

Винахід, що заявляється, пояснюється кресленням, де на фіг.17 показано схематично загальний вид роторно-пульсаційного апарату, а па фіг.2 показано переріз роторно-пульсаційного вузла.

Роторно-пульсаційний апарат містить корпус 1 з вхідним та вихідним патрубками 2, 3, електродвигун 4, що призводить до обертання вал, на якому міститься роторпо-пульсаційний вузел. Установка встановлена на рамі 69 в, Роторно-пульсаційний вузел містить статори 6, 8, ротор 7, П-подібний трикутно-загострений ніж 9, нерухомий стакан 10 та диск з лопатями 11.

Роторно-пульсаційний апарат для обробки рідинних та високов'язких середовищ працює наступним чином.

Оброблювана сировина завантажується у вхідний патрубок 2. де за допомогою П-подібного трикутно-загостреного ножа 9 попередньо подрібнюється, захоплюється та подається у внутрішню порожнину роторного вузлу. Нерухомо закріплені на валу апарату елементи: ротор 7, ніж 9 та диск з лопатями 11 обертаються зі швидкістю 2820об/хв. Проходячи крізь статор 8 та повздовжні прямокутні прорізі в обертаючому роторі 7 й додатковому статорі б, а також крізь між циліндрові зазори під дією значних пульсаційних знакозмінних перепадів тиску, високо градієнтних течій в зазорах та великих градієнтів зсувних напруженостей, 7/0 сировина подрібнюється до гомогенного стану. Лопатями, що закріплені на диску 11, оброблюваний продукт виштовхується з корпусу крізь вихідний патрубок 3.

Таким чином, застосування запропонованого роторно-пульсаційного апарату дасть можливість інтенсифікувати тепломасообмінні процеси емульгування, диспергування, гомогенізації та змішування гетерогенних рідинних та високов'язких середовищ, та, як наслідок, значно поліпшити якість оброблюваного 7/5 Середовища - одержати однорідний й високодисперсний продукт, а також підвищити насосний ефект апарату та зменшити енерговитрати.

Claims (1)

1. Формула винаходу ДОш , , , , Роторно-пульсаційний апарат, що містить корпус з вхідним та вихідним патрубками, всередині якого розміщені коаксіально до осі вала та встановлені на ній із зазором між собою статор і ротор, який відрізняється тим, що на валу апарата перед статором встановлений диск із шістьома загнутими під кутом 60" до його поверхні лопатями, за ротором розміщені додатковий статор та П-подібний трикутно загострений ніж, при цьому ов статори, ротор та ніж розташовані в розміщеному після диска з лопатями нерухомому стакані, а на бокових поверхнях коаксіальних циліндрів ротора та додаткового статора виконано не більш ніж по 40 повздовжніх « прямокутних прорізів, причому радіальний зазор між двома статорами та розміщеним між ними ротором складає 0,15-0,20 мм. (о) (Се) «в) ів) І в)

   - . и? 1 1 («в) (о) 3е) 60 б5