Роторный аппарат гидромеханической обработки



Роторный аппарат гидромеханической обработки
Роторный аппарат гидромеханической обработки

 


Владельцы патента RU 2428246:

Федеральное казенное предприятие "Бийский олеумный завод" (RU)

Изобретение относится к измельчению материалов и может быть использовано в процессах диспергирования гетерогенных суспензий, в частности для придания кристаллическим веществам определенной, близкой к округлой, формы, которые в дальнейшем используются в композиционных составах. Аппарат содержит корпус, внутри которого расположен статор и ротор с радиально-волновой поверхностью. Статор в форме диска жестко крепится к корпусу и радиально-волновой поверхностью расположен к ротору, а ротор, также в форме диска, крепится на вал привода и радиально-волновой поверхностью расположен к статору. Угол волны поверхности статора и ротора равен 5-25°, а зазор между статором и ротором составляет от 5 до 15 мм. Суспензия из аппарата, снабженного перемешивающим устройством, подается на всасывающий патрубок роторного аппарата, проходит между ротором и статором и через выходной патрубок возвращается обратно в аппарат. Суспензия может быть как водной, так и в органическом растворителе. Число оборотов ротора, диаметр ротора и статора подбираются таким образом, чтобы истечение суспензии между статором и ротором было турбулентным и число Рейнольдса превышало 14000. Технический результат состоит в возможности получения кристаллических веществ с округлой формой частиц. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к измельчению материалов и может быть использовано в процессах диспергирования гетерогенных суспензий, в частности для придания кристаллическим веществам определенной, близкой к округлой, формы, которые в дальнейшем используются в композиционных составах.

Известен роторно-пульсационный аппарат по патенту РФ №2124935, содержащий роторный и статорный диски с зубчатыми элементами, размещенными по чередующимся концентрическим окружностям и выполненными со смещением по концентрическим окружностям на одном из дисков. Расстояние между соседними зубчатыми элементами одной концентрической окружности меньше или равно ширине зубчатого элемента следующей концентрической окружности в направлении к периферии. Зубчатые элементы одной или нескольких концентрических окружностей роторного или статорного дисков смещены на величину, обеспечивающую перекрытие сквозных сечений между зубчатыми элементами соседней пары концентрических окружностей роторного и статорного дисков при открытом положении сквозного сечения любой другой соседней пары.

Недостатком данного технического устройства, несмотря на его хорошие эмульгирующие возможности, является непригодность для обработки суспензий при получении необходимой формы твердых частиц, так как это устройство будет измельчать твердые частицы суспензии за счет ударных нагрузок и сдвиговых деформаций.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является измельчитель-диспергатор, содержащий корпус, внутри которого концентрично расположены полые статор и ротор с радиальными щелями, при этом полость ротора имеет входную часть, образованную входным осевым патрубком, выходную часть с упомянутыми радиальными щелями, ограниченную с одной стороны торцевой стенкой ротора, и кольцевую среднюю часть. Торцевая стенка ротора в зоне кольцевой средней части полости ротора имеет кольцевое углубление, поверхность которого сопрягает поверхность центральной стенки кольцевой средней части полости ротора с поверхностью торцевой стенки в зоне выходной части полости ротора. Кольцевое углубление имеет большую глубину, чем имеет геометрическая поверхность, имеющая в осевом сечении дугу окружности 90°С и сопрягающая те же поверхности. Внутренняя поверхность корпуса имеет форму витка спирали в сечении, перпендикулярном оси ротора и статора (Патент RU №2321448).

Недостатком данного диспергатора является то, что он предназначен для получения эмульсий либо для измельчения кристаллических веществ в суспензиях. Его действие основано на вибрационных либо кавитационных воздействиях на суспензии и эмульсии, сопряженных с ударными нагрузками за счет центростремительного ускорения и соударения частиц при прохождении сквозных каналов. Эти воздействия приводят к разлому кристаллов и их измельчению, вследствие чего кристаллы имеют неправильную форму с рваными острыми гранями.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка роторного аппарата гидромеханической обработки материалов, позволяющая получать кристаллические вещества с близкой к округлой формой частиц, которые в дальнейшем могут использоваться в композиционных составах.

Поставленная задача решается тем, что роторный аппарат гидромеханической обработки содержит корпус, внутри которого расположены статор и ротор с радиально-волновой поверхностью. Статор в форме диска жестко крепится к корпусу и радиально-волновой поверхностью расположен к ротору, а ротор, также в форме диска, крепится на вал привода и радиально-волновой поверхностью расположен к статору. Угол волны поверхности статора и ротора равен 5-25°, а зазор между статором и ротором составляет от 5 до 15 мм. Роторный аппарат работает как центробежный насос под заливом. Суспензия из аппарата, снабженного перемешивающим устройством, подается на всасывающий патрубок роторного аппарата, проходит между ротором и статором и через выходной патрубок возвращается обратно в аппарат. Суспензия может быть как водной, так и в органическом растворителе. Число оборотов ротора, диаметр ротора и статора подбираются таким образом, чтобы истечение суспензии между статором и ротором было турбулентным и число Рейнольдса превышало 14000.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображен общий вид роторного аппарата; на фиг.2 - статор, вид сбоку и вид сверху.

Роторный аппарат гидромеханической обработки содержит корпус (4) в форме «улитки» с входным (3) и выходным (1) патрубками, ротор (6), закрепленный на валу привода (5), и статор (2) жестко закрепленный к корпусу аппарата со стороны входного патрубка. Зазор между статором и ротором равен 5-15 мм. Угол α° наклона радиальной волны (а) составляет 5÷25°. Приводом роторного аппарата гидромеханической обработки является электродвигатель.

Обрабатываемая суспензия самотеком подается по входному патрубку и поступает между статором и ротором аппарата, где за счет вращения ротора, создающего центростремительные ускорения суспензии, происходит истирание острых граней и углов кристаллических веществ, содержащихся в суспензии за счет трения твердых частиц о волновую поверхность ротора и статора. В случае, если зазор между статором и ротором менее 5 мм, будет значительное истирание кристаллических веществ, что будет приводить к значительному изменению гранулометрического состава твердой фазы суспензии. Увеличение зазора выше 15 мм приведет к увеличению времени обработки и соответственно к увеличению энергозатрат.

Угол волны на рабочей поверхности статора и ротора обусловлен тем, что если угол α° будет меньше 5°, то время контакта твердых частиц за счет гидродинамических потоков с рабочей поверхностью будет снижено и это приведет к увеличению времени обработки. Увеличение угла волны более 25° будет приводить к увеличению лобовых столкновений частиц с поверхностью статора и ротора и разлому кристаллов. Число оборотов ротора, диаметр ротора и статора подбираются таким образом, чтобы истечение суспензии между статором и ротором было турбулентным и число Рейнольдса превышало 14000.

1. Роторный аппарат гидромеханической обработки, содержащий корпус, внутри которого расположен статор и ротор с радиально-волновой поверхностью, при этом статор в форме диска жестко прикрепляется к корпусу и радиально-волновой поверхностью расположен к ротору, а ротор, также в форме диска, крепится на вал привода и радиально-волновой поверхностью располагается к статору, угол волны поверхности статора и ротора равен 5÷25°, а зазор между статором и ротором составляет 5÷15 мм.

2. Роторный аппарат гидромеханической обработки по п.1, отличающийся тем, что может обрабатывать кристаллические вещества как в водной суспензии, так и в органических растворителях.

3. Роторный аппарат гидромеханической обработки по п.1, отличающийся тем, что число оборотов вала ротора и диаметр ротора должны быть такими, чтобы обеспечить турбулентность потока суспензии с числом Рейнольдса не менее 14000.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для перемешивания гетерогенных систем «жидкость-жидкость», «жидкость-твердые частицы» и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к осевым смесителям для измельчения и перемешивания гетерогенных систем «жидкость-твердые частицы» и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к перемешиванию гетерогенных и гомогенных систем «жидкость-жидкость», «жидкость-твердые частицы» и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания гетерогенных и гомогенных систем и может быть использовано в химической, пищевой 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» и «твердое-жидкость».

Изобретение относится к устройствам для непрерывного приготовления смесей сыпучих материалов и может быть использовано в пищевой, сельскохозяйственной, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к аппаратам для перемешивания жидких неоднородных сред, может быть использовано в химической, строительной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к смесительному устройству для смешивания порошкообразного растворимого экстракта, в частности кофе, с горячей водой для приготовления напитка.

Изобретение относится к агрегатам для смешения сыпучих материалов и может быть использовано в химической промышленности, агропромышленном комплексе, производстве строительных материалов и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к перемешивающим устройствам, используемым в химической промышленности

Изобретение относится к устройствам для непрерывного приготовления смесей сыпучих материалов и может быть использовано в пищевой, сельскохозяйственной, химической и других отраслях промышленности

Изобретение относится к устройствам для непрерывного приготовления смесей сыпучих материалов, содержащих конгломераты, и может быть использовано в пищевой, сельскохозяйственной, химической и других отраслях промышленности

Изобретение относится к устройствам для непрерывного приготовления смесей сыпучих материалов и может быть использовано в пищевой, сельскохозяйственной, химической и других отраслях промышленности. Центробежный смеситель содержит вертикальный цилиндрический корпус с коническим основанием, сужающимся книзу, перфорированные направляющие, крышку, на которой имеется загрузочный патрубок и подшипниковый узел, в котором закреплен вал. На валу смесителя крепится ротор в виде конуса, на внутренней поверхности которого в хаотичном порядке установлены углообразные турбулизаторы, угол и длина которых разнообразна, а на внешней - установлен рассеивающий диск. Технический результат состоит в повышении эффективности процесса смешивания. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности, агропромышленном комплексе, производстве строительных материалов и других отраслях промышленности. Ускоритель содержит устройство загрузки материала, ускорительную насадку с приводом вращательного движения, состоящую из двух коаксиально расположенных полых, внешнего и внутреннего усеченных конусов, установленных большим основанием вниз, внутренний из которых связан с устройством загрузки материала. В нижней части насадки расположены радиальные соосно установленные сопловые трубки, внутренние из которых подсоединены к внутреннему полому усеченному конусу, а внешние - к внешнему. При этом над насадкой размещена кольцевая пневмокамера, к которой подсоединены вертикальные патрубки, расположенные в кольцевой полости между полыми усеченными конусами, причем на внутренней поверхности внешнего конуса установлены лопасти для направления воздуха во внешние радиальные сопловые трубки, внешние концы которых имеют коническую форму. Изобретение обеспечивает высокую эффективность разгона частиц при упрощении конструкции и снижение энергозатрат. 2 ил.

Изобретение относится к центробежному турбонасосу для нагнетания двух различных текучих сред и может использоваться для получения смеси двух различных сред, для отделения дисперсных частиц от газов после их смешивания с жидкостью с последующим отделением ее от последних и т.п. Турбонасос включает корпус (4) с рабочей камерой (9), вал (7) с внешним приводом, рабочее колесо, установленное соосно на валу (7) внутри камеры (9). Колесо включает первый и второй диски (1, 2), расположенные соосно с осевым зазором между ними и имеющие входные отверстия (6) в центральной области. Колесо имеет вход первой текучей среды (5) для осевой подачи в осевой зазор между первым и вторым дисками (1, 2) через входное отверстие первого диска (1), вход второй текучей среды для осевой подачи в осевой зазор между первым и вторым дисками (1, 2) через входное отверстие (6) второго диска (2), выход для отвода первой и второй сред из периферийной области рабочей камеры (9). Колесо дополнительно содержит промежуточный диск (3), выполненный сплошным и расположенный соосно дискам (1, 2) с осевым зазором между ним и дисками (1, 2). Внешний диаметр промежуточного диска (3) выполнен меньше внешнего диаметра дисков (1, 2) и больше диаметра внешней окружности входных отверстий (6) дисков (1, 2). Турбонасос имеет простую конструкцию, что позволяет снизить его стоимость, энергопотребление и эксплуатационные расходы, а также повысить надежность. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройствам непрерывного действия для приготовления смесей сыпучих материалов и может быть использовано в пищевой, химической, строительной и других отраслях промышленности. Центробежный смеситель содержит вертикальный цилиндрический корпус, эллиптические крышку и днище, ворошитель, выполненный в виде двух лопастей, вертикальный вал с размещенным на нем ротором. Основание ротора выполнено в виде диска, на котором концентрично установлен полый тонкостенный усеченный конус, соединенный с диском снизу меньшим основанием. С внешней стороны смесителя крепится гибкий шнек, выполненный в виде пружины. Технический результат состоит в повышении эффективности процесса смешивания за счет создания внешней рециркуляции потоков материала. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания маловязких суспензий и эмульсий в осесимметричных емкостях. Устройство для перемешивания жидкостей включает емкость, спаренные диски и соосное с ними кольцо, установленные на валу с зазором, между которыми образуются верхние и нижние щели и полости, соединенные с верхними и нижними каналами. Щели выполнены в виде автономных радиальных отверстий, причем верхние отверстия соединены через нижнюю полость с нижним входным каналом, а нижние отверстия через верхнюю полость соединены с верхним входным каналом, и на внутренней поверхности емкости напротив радиальных отверстий смонтирован отбойник треугольной формы в сечении, одна из вершин которого направлена в сторону оси вала. Техническим результатом изобретения является более эффективное перемешивание и диспергирование жидких материалов в осесимметричных емкостях. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам непрерывного действия для приготовления смесей сыпучих материалов и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности. Центробежный смеситель содержит сужающийся книзу вертикальный конический корпус, крышку, на которой имеется загрузочный патрубок, вал, на котором крепится ротор, выполненный в виде диска, на котором концентрично установлен меньшим основанием полый тонкостенный усеченный конус с волнообразной верхней кромкой. На крышке закреплен направляющий диффузор. Изобретение обеспечивает повышение интенсивности протекания процесса смешивания сыпучих материалов. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для обработки зернистого материала жидкостью и может быть использовано для гидрофобизации семян сельскохозяйственных культур, а также для нанесения на частицы зернистых материалов небольшого количества связующей или пленкообразующей жидкости в различных отраслях промышленности. Смеситель содержит корпус с загрузочными и разгрузочными патрубками, приводной вал, рабочий орган, выполненный в виде коаксиальных спиральных обечаек с патрубками, установленными по касательной на наружных витках спиральных обечаек, заключенных между горизонтальными дисками. Верхний горизонтальный диск жестко соединен с корпусом и коаксиальными спиральными обечайками, нижний горизонтальный диск установлен с зазором к коаксиальным спиральным обечайкам, закреплен на приводном валу и выполнен полым, внутренняя полость нижнего диска соединена с патрубками подвода и отвода жидкости, верхняя поверхность нижнего горизонтального диска изготовлена перфорированной и имеет пористое покрытие из эластичного материала. Изобретение обеспечивает повышение эффективности процессов смешения и обработки зернистого материала малыми количествами жидкости. 2 ил.
Наверх