Устройство для гомогенизации пастообразных материалов

 

Изобретение относится к гомогенизирующим устройствам, позволяет интенсифицировать процесс гомогенизации и повысить качество готового продукта . Устройство содержит корпус с патрубками входа и выхода среды, в котором установлен ротор в виде диска с каналами, на рабочей поверхнос )ти, образующей с рабочей поверхнрстью корпуса уменьшающийся к периферии зазор. Рабочая поверхность корпуса выполнена из трех участков. Первый и второй участки выполнены с каналами и образованы поверхностями двух сопряженных усеченных конусов, образующие которых наклонены под разными уменьшающимися к периферии углами . Третий участок выполнен в виде плоскости, параллельной поверхности ротора. Каналы на рабочих поверхностях конуса и ротора вьтолнены наклонными к радиусу и их глубина уменыаается, а ширина увеличивается от центра к периферии. Ротор снабжен диспергирующими роликами, установлёниыми на его боковой поверхности с возможностью рада1ального перемещения. Каналы на рабочих поверхностях корпуса и ротора наклонены в протнвоположшлх . направлениях. Угол наклона образующей конуса первого участка составляет 7-30, а второго участка - 1-6°. 3 з.п. ф-лы, 4 ил. § 1сл со О5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1 А1 (!9) (!!) (504 В 01 F 7 26

3CP .((11 ) эрg ð

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 3941262/31-26 (22) 08.08.85 (46) 30.03.87. Бюл. В 12 (72) В.Я.Стороженко, В.Ю.Шкарупа, Ю.Г.Панин, В.И.Парамонов и В.Н.Лыков (53) 66.063(088.8) (56) Патент ФРГ к"- 931.165, кл. 12 е 4/50, 1954. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГОМОГЕНИЗАЦИИ

ПАСТООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к гомогенизирующим устройствам, позволяет интенсифицировать процесс гомогенизации и повысить качество готового продукта. Устройство содержит корпус с патрубками входа и выхода среды, в котором установлен ротор в виде диска с каналами, на рабочей поверхнос ти, образующей с рабочей поверхнрстью корпуса уменьшающийся к периферии зазор. Рабочая поверхность корпуса выполнена из трех участков. Первый и второй участки выполнены с каналами и образованы поверхностями двух сопряженных усеченных конусов, образующие которых наклонены под разными уменьшающимися к периферии углами. Третий участок выполнен в виде плоскости, параплельной поверхности ротора. Каналы йа рабочих поверхностях конуса и ротора выполнены наклонными к радиусу и их глубина уменьшается, а ширина увеличивается от центра к периферии. Ротор снабжен диспергирующими роликами, установленными на его боковой поверхности с возможностью радиального перемещения. Каналы на рабочих поверхностях корпуса и ротора наклонены в противоположных . направлениях. Угол наклона образую" щей конуса первого участка составляет 7-30, а второго участка — 1-6

3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1 12996

Изобретение относится к технике для гомогенизации пастообразных материалов и может быть использовано в химической, строительной, фармацевтической промышленностях для приго5 товления паст, растворов, мазей.

Цель изобретения — интенсификация процесса гомогенизации и повышение качества готового продукта.

На фиг.1 изображено устройство f0 для гомогениэации пастообразных ма.— териаловв, продольный разрез, на фиг.2 — ротор с каналами; на фиг,3— рабочая поверхность корпуса с каналами; на фиг. 4 — показан канал, про- f5 дольное сечение.

Устройство для гомогенизации пастообразных материалов имеет корпус в котором размещен ротор 2, установленный на валу 3. В корпусе имеют в 20 ся патрубки 4 и 5 соответственно для входа и выхода обрабатываемого продукта.

Ротор 2 выполнен в виде диска с каналами 6 на рабочей поверхности, образующей с рабочей поверхностью корпуса уменьшающийся от центра к периферии зазор.

Рабочая поверхность корпуса выполнена из трех участков. При этом пер- ЗО вый 7 и второй 8 участки выполнены с каналами 9 и обра" îâàíû поверхностями двух сопряженных усеченных конусов, образующие которых наклонены под разными, уменьшающимися к перифе- g5 рии углами. Третий участок 10 выполнен в виде плоскости, параллельной поверхности ротора. Каналы 6 и 9 на рабочих поверхностях ротора и корпуса выполнены наклонными к радиусу и их глубина уменьшается, а ширина увеличивается от центра к периферии.

Ротор 2 снабжен диспергирующими роликами !I установленными на оправках 12 на его боковой поверхности с возможностью радиального перемещения.

Каналы 6 и 9 на рабочих поверхностях корпуса и ротора наклонены в противоположных направлениях. Угол наклона образующей конуса первого участка о составляет 7-30, а второго участка—

1-6

Устройство снабжено рубашкой 13.

Необходимый зазор между плоской рабочей поверхностью корпуса 1 и ротора 2 устанавливается с помощью установочных винтов 14. На роторе 2 для равномерного заполнения рабочего

15 2 объема устройства обрабатываемым материалом выполнены окна 15. Для транспортировки исходного продукта в зону обработки на валу 3 установлен шнек 16.

Устройство для гомогенизации пастообразных материалов работает следующим образом.

Исходный материал по входному патрубку 4 попадает на шнек 16 и транспортируется в рабочий объем устройства, заполняя его равномерно через окна 15 в роторе 2. Крупнокусковые компоненты измельчаются на первом и втором участках рабочих поверхностей корпуса 1 и ротора 2 с каналами 9 и 6 соответственно. Обрабатываемый продукт движется под действием центробежной силы, сообщаемой ему ротором 2 и каналами 6, выполненными на его поверхности, претерпевая при этом постепенное измельчение при одновременном перемешивании, создаваемом каналами 9 и 6 на корпусе и роторе 2 при вращении последнего. Пройдя предварительную обработку на первых двух участках измельчения, продукт, не содержащий крупных твердых компонентов, попадает в зазор, создаваемый третьим участком 10 поверхности корпуса 1 и ротора 2, где претерпевает тонкое измельчение путем растирания твердых частичек плоскостями ротора и корпуса, и отбрасывается к цилиндрической стенке корпуса

1. Диспергирующие ролики 11, укрепленные на оправках !Z которые свободно перемещаются в отверстиях на торцовой поверхности ротора 2, имеют возможность радиального перемещения и при вращении ротора под действием центробежной силы плотно прижимаются к стенкам корпуса и перекатываются по ним, раздавливая нерастертые твердые частички, интенсивно перемешивая обработанный материал, который удаляется иэ устройства через патрубок

5 для выхода обработанного продукта.

При необходимости устройство снабжено рубашкой 13, Первый участок 7 рабочей поверхности корпуса с углом наклона образующей конуса 7-30 предназначен для интенсивного измельчения особо крупных твердых частиц (10-15 мм).

Мелкие частицы никакого измельчения не претерпевают. Для интенсивного их измельчения необходимо взять меньший зазор между ротором и корпусом„

3 12996 т.е уменьшить угол накл на образующей конуса второго участка, причем о угол должен быть 1-6, Если угол больше укаэанного предела, то это вызывает увеличение габаритов устрой5 ства и не влияет на увеличение интенсивности процесса гомогениэации.

Частицы размером 3-5 мм, количество которых составляет 70-8И, будут проходить через этот зазор не претерпе- 19 вая обработки. При угле наклона образующей конуса второго участка 1-6 величина максимального зазора между ротором и корпусом составляет 5-8 мм (в начале второго участка) и умень- 15 шается до устанавливаемого зазора на третьем участке. Частицы твердой фазы, размеры которых 3-5 мм, сразу начинают измельчаться с начала второго участка. При этом уменьшается д1 время нахождения их в аппарате без обработки, что влечет уменьшение цикла. переработки продукта. Время является одним из важнейших показателей интенсивности обработки. 25

Выполнение на рабочих поверхностях каналов, наклонных к радиусу с уменьшающейся глубиной и увеличивающейся шириной позволяет интенсифицировать процесс гомогениэации. Стенки 3р каналов образуют с поверхностями корпуса и ротора острые режущие кромки.

Вязкая масса, содержащая твердые частицы, движется вдоль рабочих поверхностей ротора к периферии, Твердые частицы захватываются каналами ротора и, встречаясь с каналами корпуса, наклоненными в противоположную сторону, измельчаются режущими кромками к а н алов. 40

Для интенсивного дробления необходимо, чтобы размер частицы, которая, приближаясь к периферии, становится все меньше, был больше глубины кана- 45 ла, т. е., чтобы частица выступала над режущей кромкой канала, срезаясь при этом режущей кромкой другого ка нала. Для этого каналы как на корпусе, так и на роторе выполнены умень- 5р шающимися по глубине и сходящими на нет к началу третьего участка, участка истирания.

Кроме того, чтобы каналы не .заби-. вались твердыми частицами, которых в процессе измельчения становится все больше, каналы выполняются расширяющимися к периферии.

15 4

Выпблнение каналов на рабочих поверхностях корпуса и ротора противоположно направленными позволяет интенсифицировать процесс дробления и перемешивания с использованием материала в каналах. Наличие каналов позволяет производить перемешивание обрабатываемого материала.

Наличие в устройстве третьего участка обработки продукта, участка истирания позволяет получить качественный пастообразный материал, не содержащий твердых компонентов. Проходя по малому зазору на этом участке между рабочими поверхностями корпуса и ротора, твердые частицы, содержащиеся в обрабатываемом продукте, растираются указанными поверхностями. При проскоке через зазор нерастертых твердых частиц последние доиэмельчаются.

Таким образом, на выходе из устройства получается дисперсный, хорошо гомогенизированный продукт °

Формула изобретения

1. Устройство для гомогенизации пастообразных материалов, содержащее корпус с патрубками входа и выхода среды, в котором установлен ротор в виде диска с каналами на рабочей поверхности, образующей с рабочей поверхностью корпуса уменьшающийся к периферии зазор., о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью интенсификации процесса гомогенизации и повышения качества готового продукта, рабочая поверхность корпуса выполнена из трех участков, из которых первый и второй участки выполнены с каналами и образованы поверхностями двух сопряженных усеченных конусов, образующие которых наклонены под разными, уменьшающимися к периферии углами, а третий участок выполнен в виде плоскости, параллельной поверхности . ротора, при этом каналы на рабочих поверхностях корпуса и ротора выполнены наклонными к радиусу и их глубина уменьшается, а ширина увеличива" ется от центра к периферии.

2.Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что ротор снабжен диспергирующими роликами, установленными на его боковой поверхности с возможностью радиального перемещения.

5 1 2996

З.Устройство по пп. 1 и 2, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что каналы на рабочих поверхностях корпуса и ротора наклонены в противоположных направлениях. 5

4,Устройство по п,l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что угол наклона обраэующей конуса первого участка составляет 7-30, а второго участка—

1--6

1299615

Составитель Н.Федорова

Техред Н.Глущенко Корректор М Самборская

Редактор И. Касарда

Заказ 958/5 Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,