Акустический проходной аппарат роторного типа с регулируемым зазором



Акустический проходной аппарат роторного типа с регулируемым зазором
Акустический проходной аппарат роторного типа с регулируемым зазором

 


Владельцы патента RU 2410150:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (RU)

Изобретение относится к пульсационным аппаратам роторного типа. Аппарат содержит разборный корпус, состоящий из верхней и нижней частей, соединенных между собой резьбой, и снабженный патрубком для удаления продукта, вал, установленный в верхней части корпуса и расположенный в подшипниковом узле, верхнее и нижнее рабочие колеса и подвижный диск с венцами, насаженные на вал, перегородку, находящуюся между верхним рабочим колесом и подвижным диском, неподвижный диск с концентрически расположенными венцами, установленный на нижней части корпуса, каналы, прорезанные в поверхностях венцов, эжектор с патрубками для входа обрабатываемой среды и подсоса воздуха, прикрепленный к нижней части корпуса. Нижняя часть корпуса с размещенным на ней неподвижным диском выполнена с возможностью перемещения в вертикальной плоскости. Венцы подвижного и неподвижного дисков во фронтальном сечении представляют собой равнобокие трапеции. Диски имеют два ряда венцов, которые при вращении периодически перекрывают прорезанные в их поверхностях каналы. Между венцами подвижного и неподвижного дисков выполнен зазор, величина которого убывает по мере продвижения среды к выходу. Технический результат: повышение эффективности и интенсифицирование процесса обработки высококонцентрированных суспензий. 2 ил.

 

Изобретение относится к пульсационным аппаратам роторного типа и может быть использовано для интенсификации химико-технологических процессов, протекающих между жидкими компонентами при их смешении, эмульгировании или диспергировании, например при получении дисперсии технического углерода для модификации синтетического каучука.

Известен роторно-пульсационный аппарат с вибрирующим ротором [патент RU 2203728 С2, кл. В01F 7/00, 7/12], содержащий корпус, в который перед ротором с прорезями вмонтирован электромагнит. Ротор установлен на валу и поджат пружиной к гайке. Статор с прорезями жестко закреплен на крышке. В состав аппарата входят патрубки ввода и вывода компонентов, а также уплотнения. Ротору сообщаются осевые перемещения вследствие подачи переменного напряжения на обмотку электромагнита, тем самым происходит изменение зазора между ротором и статором.

Устройство имеет следующие недостатки:

- сложность конструкции;

- необходимость обеспечения электропитания магнита;

- повышенный износ уплотнений.

Известен также роторно-диспергирующий аппарат [патент RU 2158629 С1, кл. В01F 7/28], включающий корпус с входным и выходным патрубками статора, закрепленного на корпусе, и ротора, выполненного с возможностью вращения в корпусе. Статор установлен между лопатками и цилиндром ротора коаксиально последнему и с зазором между внутренней поверхностью статора и лопатками ротора, а также между внешней поверхностью цилиндра ротора, равным 0,1-0,3 мм.

Недостатками роторно-диспергирующего аппарата являются:

- ненадежность крепления деталей из-за того, что регулировка зазора проводится на вращающейся части аппарата, что снижает качество надежности крепления деталей;

- сложность регулирования, связанная с предварительной разборкой и подбором дополнительных элементов для фиксации ротора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является акустический проходной аппарат роторного типа ГАРТ-Пр для гидродинамического перемешивания и диспергирования, содержащий акустическую камеру, в которой расположен вращающийся роторный излучатель, состоящий из двух дисков с концентрически расположенными венцами, верхнюю и нижнюю камеры нагнетания, причем венцы дисков роторного излучателя расположены под углом 45° к плоскости вращения, а с целью создания насосного эффекта роторный излучатель помещен между верхней и нижней камерами нагнетания [Авт. свид. SU 250111 А, кл. В01F 11/02].

Недостатками данного устройства являются:

- снижение эффективности процесса при обработке высококонцентрированных суспензий;

- невозможность регулирования дисперсного состава обрабатываемых суспензий.

Технической задачей изобретения является разработка акустического проходного аппарата роторного типа с регулируемым зазором, позволяющего регулировать дисперсный состав обрабатываемых суспензий различной концентрации, повысить эффективность и интенсифицировать процесс обработки высококонцентрированных суспензий.

Техническая задача изобретения достигается тем, что в акустическом проходном аппарате роторного типа с регулируемым зазором, содержащем разборный корпус, состоящий из верхней и нижней частей, соединенных между собой резьбой, и снабженный патрубком для удаления продукта, вал, установленный в верхней части корпуса и расположенный в подшипниковом узле, верхнее и нижнее рабочие колеса и подвижный диск с венцами, насаженные на вал, перегородку, находящуюся между верхним рабочим колесом и подвижным диском, неподвижный диск с концентрически расположенными венцами, установленный на нижней части корпуса, каналы, прорезанные в поверхностях венцов, эжектор с патрубками для входа обрабатываемой среды и подсоса воздуха, прикрепленный к нижней части корпуса, при этом нижняя часть корпуса с размещенным на ней неподвижным диском выполнена с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, а венцы подвижного и неподвижного дисков во фронтальном сечении представляют собой равнобокие трапеции, причем диски имеют два ряда венцов, которые при вращении периодически перекрывают прорезанные в их поверхностях каналы, при этом между венцами подвижного и неподвижного дисков выполнен зазор, величина которого убывает по мере продвижения среды к выходу.

Изменение зазора между венцами подвижного и неподвижного дисков позволяет непосредственно влиять на величину сдвиговых и срезывающих напряжений и, как следствие, регулировать дисперсный состав суспензии различной концентрации, и повысить эффективность при обработке высококонцентрированных суспензий.

Исполнение венцов дисков, во фронтальном сечении представляющих собой равнобокие трапеции, позволяет обеспечивать равновеликий зазор при перемещении нижней части корпуса, что способствует равномерному изменению свойств по объему обрабатываемого материала.

Постепенное уменьшение зазора к выходу организует ступенчатое увеличение дисперсности.

Подсос воздуха организован с целью увеличения эффекта кавитации, посредствам чего происходит интенсификация процесса.

Технический результат изобретения заключается в регулировании дисперсного состава обрабатываемых суспензий различной концентрации, интенсификации, а также повышение эффективности процесса обработки высококонцентрированных суспензий.

На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого аппарата, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Акустический проходной аппарат роторного типа с регулируемым зазором представляет собой разборный корпус, состоящий из верхней 1 и нижней 2 частей, соединенных между собой резьбой. В верхней части корпуса 1 расположен подшипниковый узел 3, в котором установлен вал 4. На вал насажены верхнее 5 и нижнее 6 рабочие колеса и подвижный диск 7 с венцами 8. Полученная система фиксируется гайкой 9. Между верхним рабочим колесом 5 и подвижным диском 7 расположена перегородка 10. На нижней части корпуса 2 установлен неподвижный диск 11 с венцами 12. Поверхности венцов 8 и 12 образуют зазор, величина которого убывает к выходу. В поверхностях венцов прорезаны каналы 20. К внешней стороне нижней части корпуса крепится эжектор 13 с патрубками 16 для входа обрабатываемой среды и 17 для подсоса воздуха. Предупреждение утечки организуется с помощью сальников 14,15. Патрубок 18 служит для удаления продукта, а ручки 19 - для вращения нижней части корпуса.

Акустический проходной аппарат роторного типа с регулируемым зазором работает следующим образом.

Обрабатываемая среда поступает в аппарат через патрубок 16 под давлением, в эжекторе 13 она приобретает большую скорость, увлекая за собой через патрубок 17 необходимое количество воздуха. Далее, попадая в нижнюю часть корпуса 2, она подвергается обработке. Верхнее 5 и нижнее 6 рабочие колеса служат для создания насосного эффекта. При вращении подвижного диска 7 каналы его венцов 8 периодически совпадают с каналами венцов 12 неподвижного диска 11. В период времени, когда каналы подвижного диска перекрыты стенкой неподвижного диска, в полости подвижного диска давление возрастает, а при совмещении каналов подвижного и неподвижного дисков давление за короткий промежуток времени сбрасывается, в результате чего в каналах распространяется импульс давления. При этом в зазорах возникают большие сдвиговые напряжения. Изменение зазора между венцами 8 и 12 подвижного 7 и неподвижного 11 дисков позволяет непосредственно влиять на величину сдвиговых и срезывающих напряжений и, как следствие, регулировать дисперсный состав суспензии. По мере продвижения среды к выходу грубость суспензии снижается постепенно. После обработки получаемый продукт отводится по технологическому назначению через патрубок 18. Перемещение нижней части 2 корпуса аппарата в вертикальной плоскости позволяет регулировать зазор между рабочими поверхностями дисков 7 и 11.

Предложенный акустический проходной аппарат роторного типа с регулируемым зазором позволяет:

- регулировать дисперсный состав обрабатываемых суспензий различной концентрации;

- повысить эффективность и интенсифицировать процесс обработки высококонцентрированных суспензий.

Акустический проходной аппарат роторного типа с регулируемым зазором, содержащий разборный корпус, состоящий из верхней и нижней частей, соединенных между собой резьбой, и снабженный патрубком для удаления продукта, вал, установленный в верхней части корпуса и расположенный в подшипниковом узле, верхнее и нижнее рабочие колеса и подвижный диск с венцами, насаженные на вал, перегородку, находящуюся между верхним рабочим колесом и подвижным диском, неподвижный диск с концентрически расположенными венцами, установленный на нижней части корпуса, каналы, прорезанные в поверхностях венцов, эжектор с патрубками для входа обрабатываемой среды и подсоса воздуха, прикрепленный к нижней части корпуса, при этом нижняя часть корпуса с размещенным на ней неподвижным диском выполнена с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, а венцы подвижного и неподвижного дисков во фронтальном сечении представляют собой равнобокие трапеции, причем диски имеют два ряда венцов, которые при вращении периодически перекрывают прорезанные в их поверхностях каналы, при этом между венцами подвижного и неподвижного дисков выполнен зазор, величина которого убывает по мере продвижения среды к выходу.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике обработки жидких сред и может быть использовано для проведения различных физико-химических, гидромеханических и тепломассообменных процессов в системах «жидкость-жидкость».

Изобретение относится к устройствам для создания акустических колебаний в проточной жидкой среде и может быть использовано для проведения и интенсификации различных физико-химических, гидромеханических, тепломассообменных процессов в системах «жидкость-жидкость» и «твердое вещество-жидкость».

Изобретение относится к области переработки жидких сред и может использоваться для получения жидких композиционных материалов. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для смешивания растительного масла с жидкими минеральными компонентами при приготовлении биодизельного топлива.

Изобретение относится к устройствам для производства кислотных золей кремневой кислоты и триметилсилилированных силикатов и может быть использовано во многих отраслях народного хозяйства, где требуется производство тонких суспензий и всевозможных жидких смесей.

Изобретение относится к устройствам для создания акустических колебаний в проточной жидкости и может быть использовано для проведения и интенсификации различных физико-химических, гидромеханических и тепломассообменных процессов в системах «жидкость - жидкость».

Изобретение относится к устройствам для создания акустических колебаний в проточной жидкой среде и может быть использовано для проведения и интенсификации различных физико-химических, гидромеханических и тепломассообменных процессов в системах «жидкость-жидкость».

Изобретение относится к устройствам для создания акустических колебаний в проточной жидкой среде и может быть использовано для проведения и интенсификации различных физико-химических, гидромеханических и тепломассообменных процессов в системах «жидкость - жидкость» и «твердое - жидкость».

Изобретение относится к устройствам для создания импульсных колебаний в проточной жидкой среде и может быть использовано для процессов эмульгирования, абсорбции и других в системах "жидкость-жидкость".

Изобретение относится к устройствам для создания акустических колебаний в проточной жидкости и может быть использовано для проведения и интенсификации различных физико-химических, гидромеханических и тепломассообменных процессов в системах «жидкость-жидкость» и «твердое-жидкость»

Изобретение относится к устройствам для создания акустических колебаний в проточной жидкости и может быть использовано для проведения и интенсификации различных физико-химических, гидромеханических и тепломассообменных процессов в системах «жидкость-жидкость» и «твердое-жидкость»

Изобретение относится к роликовым диспергаторам и может использоваться в лакокрасочной промышленности для диспергирования темных пигментов в пленкообразующих веществах или их растворах

Изобретение относится к роторным устройствам для перемешивания сыпучих и жидких сред, диспергирования и гомогенизации суспензий и может найти применение в производстве лакокрасочных материалов

Изобретение относится к смешению сыпучих материалов и предназначено для применения в химической промышленности, агропромышленном комплексе, производстве строительных материалов и других отраслях промышленности

Изобретение относится к смешению сыпучих сред и предназначено для применения в химической промышленности, агропромышленном комплексе, производстве строительных материалов и других отраслях промышленности

Изобретение относится к центробежному массообменному аппарату, предназначенному для проведения процессов, осложненных химическими превращениями, как в системах "жидкость-твердое", так и в системах "жидкость-жидкость" и может быть использовано в химической, фармацевтической, биотехнологической и других отраслях промышленности

Изобретение относится к устройствам для создания колебаний в жидкой проточной среде и может быть использовано для проведения различных физико-химических, гидромеханических и тепломассообменных процессов в системах «жидкость-жидкость»

Изобретение предназначено для применения в химической промышленности, агропромышленном комплексе, производстве строительных материалов и других отраслях промышленности. Центробежный смеситель сыпучих материалов содержит дозаторы, устройство выгрузки, неподвижный корпус. Во внутреннем объеме корпуса установлен отбойник и приводная распылительная насадка, имеющая соосные камеры, каждая из которых снабжена радиальными каналами, чередующимися в окружном направлении насадки. Отбойный элемент выполнен из набора конических вставок с различными углами конусности, под которым размещено подсоединенное к корпусу приемное устройство, состоящее из набора кольцевых направляющих элементов, причем расстояния между направляющими элементами выполнены переменными и возрастающими по обе стороны от центральной направляющей. Изобретение позволяет упростить конструкцию центробежного смесителя и повысить качество смешения компонентов. 4 ил.

Изобретение относится к устройствам для получения стабильных дисперсных систем с жидкой фазой и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности. Роторно-пульсационный аппарат содержит корпус с входным 8 и выходным 9 патрубками, электродвигатель 1 с регулируемой частотой вращения, привод-мультипликатор 2, включающий горизонтальный вал 3 и вертикальный вал 4, сопряженные винтовой передачей. В корпусе расположен ротор 11 и статор 13 с рабочими элементами в виде концентрично расположенных зубьев. Ротор 11, жестко закрепленный на вертикальном валу 4. Вертикальный вал привода-мультипликатора 2 установлен в упругих опорах с возможностью вертикальных и горизонтальных перемещений. Обеспечивается повышение интенсивности процессов диспергирования, эмульгирования и гомогенизации в дисперсных системах с жидкой фазой, содержащих пищевые волокна, за счет наложения вертикальных и горизонтальных колебаний, сообщенных ротору. 1 ил.
Наверх