Диспергатор

 

Изобретение может быть использовано для диспергирования гетерогенных сред при приготовлении высококачественных паст, растворов, мазей. Диспергатор позволяет повысить интенсивность процесса диспергирования и качество готового продукта , а также уменьшает гидравлическое сопротивление . Диспергатор содержит ступенчатый корпус I с патрубками входа 2 и выхода 3 готового продукта, в котором установлен приводной вал 4 на подшипниках с короткими роликами 5 и мелюш,ие элементы, состояшие из вращающихся 6 закрепленных на приводном валу 4 и неподвижных 7 колец, между которыми находятся конические ролики 8, оси которых перпендикулярны оси приводного вала 4. Конические ролики 8 разделены между собой разделительными перегородками 9, которые обеспечивают постоянное расстояние между соседними коническими ролика.ми 8. Неподвижные кольца 7 установлены в ступенчатом корпусе 1 на упругих элементах 10. На периферии разделительных перегородок 9 закреплены центробежные лопатки 11, установленные наклонно в сторону вращения приводного вала 4 под углом 30-40°. На разделительных перегородках 9 установлены вертикальные секционирующие перегородки. 2 ил. ё (Л Y /////- ///// Ичсо о О5 со 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. SU» 1316694 А 1 (5D 4 В 02 С 15/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3986481/3! -33 (22) 03.12.85 (46) 15.06.87. Бюл. № 22 (71) Сумский филиал Харьковского политехнического института им. В. И. Ленина (72) B. Я. Стороженко, В. Ю. Шкарупа, В. В. Соловьев и В. Г. Фещенко (53) 621.926.9 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 709169, кл. В 02 С 15/08, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 1012981, кл. В 02 С 15 08, 1981. (54) ДИСПЕРГАТОР (57) Изобретение может быть использовано для диспергирования гетерогенных сред при приготовлении высококачественных паст, растворов, мазей. Диспергатор позволяет повысить интенсивность процесса диспергирования и качество готового продукта, а также уменьшает гидравлическое сопротивление. Диспергатор содержит ступенчатый корпус 1 с патрубками входа 2 и выхода 3 готового продукта, в котором установлен приводной вал 4 на подшипниках с короткими роликами 5 и мелющие элементы, состоящие из вращающихся 6 за крепленных на приводном валу 4 и неподвижных 7 колец, между которыми находятся конические ролики 8, оси которых перпендикулярны оси приводного вала 4. Конические ролики 8 разделены между собой разделительным и перегородкам и 9, которые обеспечивают постоянное расстояние между соседними коническими роликами 8. Неподвижные кольца 7 установлены в ступенчатом корпусе на упругих элементах 10. На периферии разделительных перегородок 9 закреплены центробежные лопатки 11, установленные наклонно в сторону вращения приводного вала 4 под углом 30 — 40 . На разделительных перегородках 9 установлены вертикальные секционирующие перегородки. 2 ил.

1316694

Изобретение относится к устройствам для диспергирования гетерогенных сред и может быть использовано в химической, строительной, фармацевтической и пищевой отраслях промышленности для приготовления высококачественных паст, растворов, мазей.

Цель изобретения — повышение интенсивности процесса диспергирования и качества готового продукта, а также уменьшение гидравлического сопроти вления устройства.

На фиг. 1 изображен диспергатор, продольный разрез; на фиг. 2 — участок разделительной перегородки с роликами, центробежными лопатками и вертикальными сек ционирующими перегородками.

Диспергатор содержит ступенчатый корl1ус с патрубками входа 2 и выхода 3 готового продукта, в котором установлен приводной вал 4 на подшипниках с короткими роликами 5 и мелющие элементы, состоящие из вращающихся 6 закрепленных на приводном валу и неподвижных 7 колец, между которыми находятся конические ролики 8, оси которых перпендикулярны оси приводного вала 4. Конические ролики 8 разделены между собой разделительными перегородками 9, которые позволяют сохранять постоянное расстояние между соседними коническими роликами 8. Неподвижные кольца 7 установлены в ступенчатом корпусе 1 на упругих элементах 10. На периферии разделительных перегородок 9 закреплены центробежные лопатки !1. Между коническими роликами 8 в зонах выхода рабочих поверхностей конических роликов 8 с поверхностей вращающегося 6 и неподвижного 7 колец измельчающих элементов установлены вертикальные секционирующие перегородки 12.

Диспергатор работает следующим образом.

Исходный материал поступает по входному патрубку 2 в зону обработки первого измельчающего элемента первой ступени, где происходит при вращении приводного вала 4 предварительное измельчение твердых частичек катящимися коническими роликами 8. Далее материал поступает на второй измельчающий элемент второй ступени большего размера. Увеличение размера обусловлено увеличением содержания мелких твердых частичек в обрабатываемом материале после предварительного измельчения в первом элементе первой ступени твердых крупных частиц. Здесь материал обрабатывается на большей площади измельчающего элемента. При обработке материала в измельчающих элементах с помощью вертикальных секционирующих перегородок 12 устраняется проскок необработанных частиц и они направляются в активные зоны диспергирования коническими роликами 8. При

55 движении материала через рабочий объем устройства производится тщательное его перемешивание центробежными лопатками 11. Далее материал поступает на измельчающий элемент наибольшего размера òðåтьей ступени. Здесь обрабатываемый продукт распространяется на неподвижном кольце 7 измельчающего элемента в виде пленки, где производится диспергирование продукта, тонкое измельчение твердых частиц.

Через патрубок 3 выхода производится выгрузка готового продукта.

Со временем происходит абразивный износ рабочих поверхностей органов измельчающих элементов и образуется зазор между поверхностями колец 6 и 7 и конических роликов 8. Зазор ликвидируется следующим образом. Приводной вал 4, закрепленный в подшипниках с короткими роликами 5, имеет возможность перемещаться в осевом направлении. Под действием веса привода (электродвигатель может подсоединяться к приводному валу 4 непосредственно) происходит перемещение приводного вала 4 в осевом направлении и передается усилие о6жатия каждому изм ельч а ющем у элементу, которые установлены B корпусе на упругих элементах 10. Упругие элементы 10 при этом деформируются и распределяют усилие обжатия между измельчающими элементами. Зазор таким образом устраняется.

Выполнение в диспергаторе измельчающих элементов с коническими роликами 8, оси которых перпендикулярны оси приводного вала, позволяет интенсифицировать процесс диспергирования. После предварительной обработки на первых измельчающих элементах, расположенных ближе к входному патрубку 2, материал попадает на последний элемент самого большого размера, где происходит тонкое диспергирование продукта. Обрабатываем ый материал здесь движется по рабочей поверхности неподвижного кольца 7 измельчающего элемента в виде тонкой пленки. Подвергающиеся измельчению твердые частички, находягциеся в тонкой пленке, имеют меньшее количество сгепеней свободы, чем в сплошном обьеме, и практически постоянно находятся на рабочей поверхности неподвижного кольца 7, что способствует попаданию их под накатывающиеся конические ролики 8 и измельчению. Измельчение в тонкой пленке полностью устраняет проскок твердых необработанных частичек через зону обработки.

Готовый продукт, не содержащий последних, получается хорошо диспергированный и высокого качества. Получение тонких пленок возможно лишь при течении обрабатываемого материала в радиальном направлении, так как при этом расход материала остается неизменным, а смачиваемая материалом поверхность увеличивается. Поэтому количество рядов измельчающих конических роликов 8 (или ступеней обработки) в предлагаемом устройстве можно уменьшить по сравнению с прототипом для достижения того же качества готового продукта, что ведет к сокращению кратности обработки материала и следовательно, повышает производительность. Кроме того, это упрощает конструкцию устройства. уменьшает материалоемкость, габариты и вес аппарата.

Применение в рассматриваемой конструкции приводного вала 4, имеющего возможность осевого перемещения, и установка неподвижных колец 7 измельчающих элементов на упругих элементах 10 позволяют отказаться от специальных устройств, предназначенных для поджатия измельчающих элементов с целью устранения возникающих в результате абразивного износа зазоров между их рабочими поверхностями.

Применение в диспергаторе измельчяющих элементов с коническими роликами, оси которых перпендикулярны оси приводного вала, позволяет значителbHo снизить гидравлическое сопротивление всего устройства. Материал, проходя через рабочий объем каждого измельчающего элемента, отбрасывается к стенкам корпуса под действием центробежной силы, возникающей при вращателыюм движении роликов, и под действием возникающего при этом давления транспортируется на следующий измельча)ощий элемент. Таким образом происходит значительное уменьшение гидравлического сопротивления всего устройства.

Применение на периферии разделяющих перегородок центробежных лопаток позволяет интенсивно перемешивать обрабатываемый материал для создания равномерного состава по всему об.ьему продукта, что ведет к повышению его качества. Установка центробежных лопаток наклонными в сторону Вращения вала под углом 30 — 60 способствует принудительному захвату обрабатываемого материала для придания ему сложного движения с целью повышения интенсивности перемешивания. Если выполнить угол наклона меньше, чем 30, это приведет к увеличению расхода конструкционного материала и утяжелению всей конструкции. Выполнение угла наклона лопаток более 60 ведет к увеличению сопротивления движению их в вязкой среде, что требует увеличения затрачиваемой на перемешивание энергии.

Применение на p3çëe«If!f0. fbíbix H(j)(!.(родках между коническими ролик;-:,ми В;рт;1ка IbHblx секционирующих flcp(. Оро job пр(дотвращает проскок необработянн,!х !.В(рдых частиц через зоны выхода раоочих l!(). верхностей роликов с новерхносте1! Bpl!H(;110щегося и неподвижного ко,!Сц изме, ll, !3!( щих элементов. )Ти зоны являются пяс ивными в процессе измельчения твердllx I:)iтиц, что способствует проскоку через и lx последних. Поэтом у за крытне этli х зо!! ведет к более эффективному licllolhBOB;)lllll() измельчающHx элементов, так как lipli эго)! твердые частички попадают в зо!Г(1)ктнвного их измельчения.

15 Применение диспергатора позволяет значительно увеличить интенсивность дисп plllрования, уме нын!Ггь гидра вли l((!(()( тивление устройства, что В(деl л м(",!ь:! нию энергетических затрат 113 д . !!(,): i!p(—

20 вянис. КрО !с ТОГО. Новыиl<1(. T«fi l(;i !(СТВ() готового llpo;ly hтя, что обусловл(но кя-!с ственньп) диспергнровяннсм ч)()тсри(1, !я и тщательным персмeп НBяHием сго Hl) ««x ступенях обработки.

Фор 11!сlQ изоб)1)(т(и!1.1 ,1испергатор. содсржанши нр«гк дH()ll «я,, стy!IeHLIßTbiÉ кОРН с с УВ(, Iil lliB

ВЫПОЛНЕННЫЙ С В. О jHhf)I и BbIXO;jlI!;!Li и;:

30 ками, в каждой ступени которого ря«11)ложены центробежные лонятки и зякр If.)«HI!Il(Н3 I) PII 803 HOiVI ВЯ, IХ И Н3 КОР П, (i (X!,(:; между которыми уста новлень! ксн)ич((к; « .ролики с разделительными псрсг()роди:! I

oT ãè÷àþùèé(.f тем. что, с целью .В)ны)ilellilч интенсиВИОсти Ilpoljeсса тисli(рГ!!ров I H I,5i !1 качества готового продукта. я также i.x!. i, шения гидравлического сопротивлс:!И)1 )((lj3 ВЫПОЛНЕfibl В ВИ le ДИ(КОВ (. h()I!HЧС«КО i

ffoBcpxHocTbf0, контактирующей с к()!i («40 кими роликами, оси которых рясно IOH((!,I перпендикулярно оси привод!ю-,о «я !;;, (тановленного с возможность!о 0((В(н.() н«ремеlileíèÿ, и ричем кольца закр(.иле!1:: корпусе при помощи упруги х элем (H-Г():). центробежные ло(13тки 3 ста нОВлс!Iы н;) риферии разделитeëbHых перегoj)().)эк,:.к лонно в сторону вра!пения прнв(Ill()l o !и.,:» под углом 30 — 60", разделитель!ibi(пс))(! () родки Bhll101Heíû с Вертикальными обря )«:.) щими секции перегородками, рясг(.,!(.к«!—

11ы .! и ъ)ежд кон ичс(ки м и ролик!1) 1! l.

1316694

Составитель В. Ревва

Редактор М. Дылын Текред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 2381/7 Тираж 572 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета С(,СР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Рауьнская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4