Роторно-пульсационный аппарат
Изобретение относится к аппаратам, осуществляющим процесс гомогенизации жидкостей, в частности мазута, содержавшего нитевидные битумированные сгустки. Аппарат содержит коаксиально установленные ротор и статор, снабженные прорезями, клиновидные лопасти, закрепленные на диске ротора. На лопастях на минимальном расстоянии от статора закреплена насадка. Процесс гомогенизации интенсифицируется за счет перетирания сгустков в канале, образованном между закрепленной на лопастях насадкой, образующей с ротором канал, на стенках которого нанесен абразивный материал. 2 ил.
Изобретение относится к аппаратам, предназначенным для проведения в поле упругих колебаний процессов гомогенизации и других процессов, протекающих в жидкости.
Известен роторно-пульсационный аппарат для обработки жидких систем (а.с. СССР № 331811, 1969 г.), содержащий статоры с набором коаксиальных цилиндров с прорезями и ротор, выполненный в виде диска, по обе стороны которого укреплены коаксиальные цилиндры с прорезями, размещенные между цилиндрами статоров, а диск имеет отверстия и радиальные лопасти, укрепленные с обеих сторон.
Недостатком такого аппарата является недостаточно интенсивный процесс гомогенизации жидкости.
Известен роторно-пульсационный аппарат (а.с. СССР №303091, 1969 г. - ближайший аналог), содержащий коаксиально расположенные ротор и статор, снабженные прорезями, при этом статор выполнен изолированным.
В данном аппарате также недостаточно интенсивно осуществляется процесс гомогенизации жидкости.
Целью заявляемого изобретения является создание аппарата, позволяющего интенсифицировать процесс гомогенизации жидкости, в частности - мазута, содержащего нитевидные битуминизированные сгустки.
Поставленная цель достигается за счет того, что в предлагаемой конструкции роторно-пульсационного аппарата используются коаксиально установленные ротор и статор, снабженные прорезями. Ротор снабжен клиновидными лопастями, выполненными в виде сферических сегментов, обращенных выпуклыми частями в сторону вращения и закрепленных на поверхности диска ротора, имеющего форму конуса с вершиной на оси вращения. На лопастях на минимальном расстоянии от статора закреплена имеющая форму горла кувшина насадка, образующая со статором кольцевой канал, частично входящий во входной патрубок, при этом на стенках канала нанесен абразивный материал.
Такая конструкция роторно-пульсационного аппарата позволяет осуществлять интенсивную гомогенизацию жидкости, в частности мазута, содержащего большое количество нитевидных битуминизированных сгустков, которые забивают полость аппарата, затрудняя его функционирование. За счет вращения ротора вместе с лопастями поступающий в аппарат мазут будет отбрасываться на периферию и частично поступает в кольцевой канал, где происходит перетирание (перемалывание) сгустков в результате их трения о нанесенный на стенки канала абразивный материал, что интенсифицирует процесс гомогенизации. При этом благодаря форме кольцевого канала, частично входящего во входной патрубок, перетиранию подвергается только часть потока мазута, поступающего в аппарат через входной патрубок, который подмешивается к основному потоку мазута.
Этот процесс будет повторятся многократно (происходит рециркулирование) во все время поступления мазута в аппарат. Через прорези ротора и статора гомогенизированный (очищенный от сгустков) мазут поступает во выходной патрубок и далее - в сжигающее устройство, где благодаря гомогенизации обеспечивается его более полное сгорание.
Таким образом, при реализации данного технического решения достигается технический результат, заключающийся в обеспечении интенсивного процесса гомогенизации мазута за счет применения лопастей и насадки, имеющей форму горла кувшина, образующей вместе со статором кольцевой канал, на стенках которого нанесен абразивный материал.
Анализ аналогов и прототипа показал, что заявляемое техническое решение является новым. Новизна решения заключается в применении закрепленных на поверхности диска ротора, имеющего конусообразную форму, лопастей, имеющих вид сферических сегментов, обращенных выпуклыми частями в сторону вращения, а на лопастях на минимальном расстоянии от статора закреплена имеющая форму горла кувшина насадка, образующая со статором кольцевой канал, частично входящий во входной патрубок, при этом на стенках канала нанесен абразивный материал. Процесс гомогенизации мазута происходит не только при прохождении мазута через прорези ротора и статора, но и в кольцевом канале, перетирающем битуминизированные сгустки, таким образом, интенсифицируется процесс гомогенизации мазута.
На фиг.1 изображен предлагаемый роторно-пульсационный аппарат в разрезе по А-А, на фиг.2 - разрез по В-В. Аппарат содержит корпус 1, статор 2 с прорезями 3, ротор 4 с прорезями 5 и конусообразным диском 6. На диске 6 закреплены клиновидные лопасти 7, выполненные в форме сферических сегментов, обращенных выпуклой частью в сторону вращения ротора 4. Диск 6 закреплен на валу 8 шпонкой 9. На лопастях 7 закреплена на минимальном расстоянии от статора 2 насадка 10, имеющая форму горла кувшина, частично входящая во входной патрубок 11, образующий со статором 2 канал 12 с нанесенным на его стенки абразивным материалом 13. Болты 14 служат для крепления статора 2 к корпусу 1, снабженному выходным патрубком 15. Прокладка 16 предназначена для уплотнения соединения статора 2 с корпусом 1. Лапы 17 служат для крепления статора 2 с корпусом 1 и с этой целью они снабжены отверстиями 18.
Роторно-пульсационный аппарат работает следующим образом. Производится пуск аппарата (приводится во вращение вал 8) от электродвигателя (на фиг. не показан). Затем через входной патрубок 11 в аппарат поступает мазут с нитевидными битуминизированными сгустками, который, попадая на лопасти 7, отбрасывается центробежными силами на периферию. Основной поток мазута подвергается гомогенизации, проходя через прорези ротора и статора (разрушаются наиболее мелкие примеси). Часть потока попадает в канал 12, где сгустки мазута перетираются абразивным покрытием 13 стенок канала 12, и очищенный от сгустков мазут попадает снова во входной патрубок 11 (происходит рециркуляция части мазута). Этот процесс повторяется многократно, что способствует более интенсивной гомогенизации мазута, поступающего через выходной патрубок 15 на форсунки (на фиг. не показано), что обеспечивает более полное сгорание мазута в топке котла.
Предлагаемый роторно-пульсационный аппарат является промышленно применимым, так как не содержит в себе элементов, представляющих сложность при их изготовлении и монтаже.
Предлагаемый роторно-пульсационный аппарат по принципу действия, обеспечиваемому новой совокупностью существенных признаков, позволяет осуществлять интенсивный процесс гомогенизации жидкого топлива (мазута), содержащего нитевидные битуминизированные сгустки, благодаря их перетиранию (дроблению) в аппарате за счет использования клиновидных лопастей, имеющих форму сферических сегментов, и закрепленной на них насадки в форме горла кувшина, образующего со статором канал, на стенках которого нанесено абразивное покрытие.
Роторно-пульсационный аппарат, содержащий коаксиально установленные ротор и статор, снабженные прорезями, отличающийся тем, что ротор снабжен клиновидными лопастями, выполненными в виде сферических сегментов, обращенных выпуклостями в сторону вращения и закрепленных на диске ротора, имеющего конусную форму с вершиной на оси вращения, на лопастях на минимальном расстоянии от статора закреплена имеющая форму горла кувшина насадка, образующая со статором кольцевой канал, частично входящий во входной патрубок, при этом на стенки канала нанесен абразивный материал.
