Роторный аппарат

 

Изобретение относится к области смесительной техники. Цель изобретения - интенсификация процесса обработки. Роторный аппарат содержит корпус 1, входной 2 и выходной 3 патрубки, статор 4 и ротор 5. Ротор 5 выполнен в виде диска 6, на котором установлены радиальные лопатки 7 и цилиндры 8 с прорезями 9. На статоре 4 размещены коаксиальные цилиндры 11, каждый из которых выполнен из основного 12 и дополнительного 13 цилиндров, установленных с зазором 14. Прорези цилиндров 12 и 13 смещены и наклонены в противоположные стороны относительно одна другой. При работе аппарата обрабатываемая среда, попадая из одних прорезей в зазор и долее в Другие прорези, подверга1- ется интенсивной обработке за счет последовательного понижения и повышения даоления. 2 ил. (Л С --г 00 ю N ю 1ЧЭ Фиг1

СОЮЗ COBETCKVIX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 01 F 7/28

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4409025/26 (22) 12.04.88 (46) 30.06.93. Бюл. N. 24. (71) Казанский научно-исследовательский

"- технологический и проектный институт химико-фотографической промышленности

Производственного обьединения "Тасма" (72) В.M.Ôîìèí, P.Ø.Àþïîâ, Б.А.Воробьев, Г.С.Клетнев, В.А.Куницын и Э.Н.Островская (56) Авторское свидетельство СССР

М 789147, кл. В 01 F 7/28, 1980. (54) РОТОРНЫЙ AllflAPAT (57) Изобретение относится к области смесительной техники. Цель изобретения — интенсификация процесса обработки.

Роторный аппарат содержит корпус 1, вход.Я) 1824227 А1 ной 2 и выходной 3 патрубки, статор 4 и ротор 5. Ротор 5 выполнен в виде диска 6, на котором установлены радиальные лопатки 7 и цилиндры 8 с прорезями 9, На статоре

4 размещены коаксиальные цилиндры 11, каждый из которых выполнен из основного

12 и дополнительного 13 цилиндров, установленных с зазором 14. Прорези цилиндров 12 и 13 смещены и наклонены в противоположные стороны относительно одна другой. При работе аппарата обрабатываемая среда, попадая из одних прорезей в зазор и далее в другие прорези; подверга ется интенсивной обработке за счет последоваTельного понижения и повышения давления, 2 ил.

1824227

Изобретение относится к области смесительной техники и может быть использовано в химической, пищевой, фармацевтической промышленности для проведения проио.ссов диспергирования, гомогенизации и т,д. в жидкотекучих средах, о частности, о химико-фотографической промышленности для произоодства кинофотоматериалов.

Цель изобретения — интенсификация процесса обработки эа счет создания дополнительной области кавитации.

На фиг. 1 изображен роторный аппарат; на фиг, 2 — сечение А — А на фиг. 1, 15

Роторный аппарат содержит корпус 1, входной 2 и выходной Э патрубки. В корпусе

1 установлен статор 4 и ротор 5, выполненный в виде диска 6, íà котором установлены радиальные лопатки 7 и коаксиальные ци- 20 линдры 8 с прорезями 9. Ротор 5установлен на оалу 10 сопряженном с приводом (на фиг. не показан), HB статоре 6 размещены между радиальными лопатками 7 и коаксиальными цилиндрами 8 ротора 5 K0аксиальные цилиндры 11 статора.

Коаксиальные цилиндры 11 состоят из двух коаксиальных цилиндров 12 и 13, между которыми имеется кольцевой зазор 14. В первом коаксиальном цилиндре 12 выпол- 30 нены прорези 15, направленные подострым углом по направлению вращения ротора 5.

Во втором коаксиальном цилиндре 13 выполнены прорези 16, имеющие наклон в противоположную сторону, 35

Устройство работает следующим образом.

Через патрубок 2 в корпус 1 устройства подается обрабатываемая >кидкотекучая среда. При вращении вала 10 от привода 40 вращается ротор 5, а вместе с ним и радиальные лопатки 7 и коаксиальные цилиндры 8 с прорезями 9. За счет центробежных сил, действующих на жидкость, она движется о устройстве о радиальном направлении. 45

На жидкость, находящуюся о радиальном зазоре между ротором 5 его радиальными лопатками 7 и коаксиальными цилиндрами

S с одной стороны и коаксиольными цилиндрами 11 статара 4 с другой стороны, дейст- 50 оуют традиционно высокие градиенты скорости, высокие напряжения сдвига, которые приводят к измельчению, диспергирооанию, гомогенизации различных фаэ, находящихся о жидкой среде. Жидкотекучая среда с ротора 5 с его отдельных ступеней поступает о наклонную прорезь 15 первого коаксиального цилиндра 12. Так как направление прорезей совпадает с вектором абсолютной скорости жидкости покидающей ступень ротора, то в прорезях 15 жидкость дополнительного увеличивает свою скорость (это происходит и эа счет уменьшения проходного сечения). В прорезях 15 в жидкости падает статическое давление. При достижении некоторого критического значения давления в жидкости начинается процесс гаэообраэования (холодного кипения), образуются в большем количестве газовые пузырьки, каверны. Попадая в кольцевой зазор 14, образованный коаксиальными цилиндрами 12 и 13 за счет значительного увеличения проходного сечения, скорость жидкотекучей среды падает, что влечет за собой повышение статического давления. Повышение давления в двухфазной жидкости, содержащей газовые каверны, приводит к их схлопыванию. Каждый газовый пузырек является при схлопывании источником интенсивного гидравлического удара. Распространяясь s жидкости как ударная волна, гидроудар является одним из самых главных процессов, приводящих к диспергированию жидкой фазы в жидкой среде, при этом эа счет срабатывания эффекта кавитации в кольцевом эазоре14удается получить ультратонкие эмульсии с размером по диаметру частиц жидкой фазы порядка 0,2 мкм. Повышению давления в кольцевом зазоре 14 способствует и тот факт, что прорези 16 выполнены во втором коаксиальном цилиндре 13 и имеют наклон, противоположный наклону прорезей 15, выполненных в первом цилиндре 12. Повышение давления происходит за счет того, что жидкость меняет направления вращения (оектор переносной скорости) при входе и выходе из системы коаксиальных цилиндров 11 статора. Атак как вектор переносной скорости меняет свое направление на 180О, то в коаксиальном зазоре 14 есть область, где скорость равна нулю, и жидкость имеет только расходную (радиальную) скорость, Наклон прорезей 16 приводит к тому, что жидкость истекает на лопатки 7 следующей ступени ротора 5 навстречу, Таким образом, движение жидкости относительно лопаток происходит со скоростью, равной сумме скорости жидкости, набегающей на лопатки, и линейной скорости движения лопатки.

Таким образом, увеличение скорости относительного движения приводит к повышению градиента скорости, гидроудару, увеличению тангенциальных напряжений в жидкости, что приводит к увеличению пути перемешивания, тем самым интенсифицируя перемешивание, диспергирование, гомогениэацию в жидкости. Далее обрабатываемая жидкотекучая среда, пройдя последовательно все ступени "ротор-ста1824227

Формула изобретения

Роторный аппарат, содержащий ротор, выполненный в виде диска с радиальными лопатками и статор с набором коаксиальо л

1З

PuH2

Составитель Н.Федорова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор H.Ãóíüêî

Редактор

Заказ 2205 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 тор", покидает устройство через выходной патрубок 3.

Экономический эффект от использования предлагаемого устройства заключается в получении ультратонких эмульсий с одной стороны или. увеличением производительности аппарата с другой стороны. ных цилиндров с прорезями, расположенными под острым углом по направлению вращения ротора, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса об5 работки эа счет создания дополнительной области кавитации, каждый цилиндр статора снабжен установленным с зазором относительно него дополнительным цилиндром с прорезями, причем прорези дополнитель10 ных цилиндров смещены и наклонены в противоположную сторону относительно прорезей основных цилиндров.