Устройство для смешения и диспергирования


 


Владельцы патента RU 2586564:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУВПО "ЯГТУ") (RU)

Изобретение относится к области химического машиностроения, в частности устройствам для смешения и диспергирования жидких гетерогенных систем, лакокрасочных материалов, приготовления различных суспензий и эмульсий. Устройство для смешения и диспергирования содержит раму, привод вращательного движения, кинематически связанный с ротором, выполненным в виде цилиндра, один конец которого погружен в статор, изготовленный в виде цилиндрической трубы, емкость для смешиваемых материалов. Ротор выполнен полым, наружная его часть изготовлена из цилиндрических сегментов, сегменты закреплены друг за другом по периметру ротора одними боковыми ребрами с помощью цилиндрических шарниров, внутренняя часть ротора изготовлена в виде открытого со стороны оснований полого усеченного конуса, расширяющегося кверху, высота конуса в два раза больше высоты цилиндрической части ротора, статор и цилиндрические сегменты ротора выполнены из износостойкого неметаллического материала, статор жестко прикреплен к внутренним стенкам емкости, емкость оснащена рубашкой для теплоносителя. Изобретение позволяет обеспечить надежную циркуляцию жидкости, необходимые зазор и прижимные усилия между ротором и статором в течение всего срока службы до момента их окончательного износа и ремонтопригодность. 1 ил.

 

Изобретение относится к области химического машиностроения, в частности устройствам для смешения и диспергирования жидких гетерогенных систем, лакокрасочных материалов, приготовления различных суспензий и эмульсий.

Известен роторный аппарат (патент РФ на полезную модель №97061, 2010, МПК B01F 3), содержащий раму, приводы вращательного движения, кинематически связанные с роторами, одни концы которых погружены в статор, емкость для смешиваемых материалов. Основным недостатком данного роторного аппарата является то, что он малоэффективен для производства высококачественных суспензий, например лакокрасочных материалов, при приготовлении которых требуется обеспечить дезагрегацию твердых частиц. Этого можно достигнуть только с применением растирающих поверхностей.

Известен роликовый диспергатор (авторское свидетельство СССР №1604448, 1990, МПК A1), содержащий раму, привод вращательного движения, кинематически связанный с ротором, выполненным в виде цилиндра с роликами, один конец которого погружен в статор, изготовленный в виде цилиндрической трубы, емкость для смешиваемых материалов. К основным недостаткам роликового диспергатора применительно к перемешиванию и диспергированию жидких гетерогенных систем следует отнести незначительное время действия на суспензию сдвиговых усилий роликов.

Наиболее близким по конструктивному исполнению к предлагаемому изобретению является устройство для смешения и диспергирования (полезная модель РФ №135270, 2013, МПК B01F 3/00), прототип, содержащий раму, привод вращательного движения, кинематически связанный с ротором, выполненным в виде цилиндра, один конец которого погружен в статор, изготовленный в виде цилиндрической трубы, емкость для смешиваемых материалов. К основным недостаткам устройства применительно к перемешиванию и диспергированию жидких гетерогенных систем следует отнести сложность регулирования сдвиговых усилий между постепенно изнашивающимися цилиндрическими рабочими поверхностями ротора и статора.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, повышение эффективности процессов перемешивания и диспергирования жидких материалов.

Решение указанной задачи достигается тем, что ротор выполнен полым, наружная его часть изготовлена из цилиндрических сегментов, сегменты закреплены друг за другом по периметру ротора одними боковыми ребрами с помощью цилиндрических шарниров, внутренняя часть ротора изготовлена в виде открытого со стороны оснований полого усеченного конуса, расширяющегося кверху, высота конуса в два раза больше высоты цилиндрической части ротора, статор и цилиндрические сегменты ротора выполнены из износостойкого неметаллического материала, статор жестко прикреплен к внутренним стенкам емкости, емкость оснащена рубашкой для теплоносителя.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства для смешения и диспергирования.

Устройство для смешения и диспергирования содержит раму 1, цилиндрическо-коническую емкость 2 для смешиваемых материалов, привод вращательного движения 3, кинематически связанный с ротором 4. Ротор 4 выполнен в виде цилиндра, один конец которого погружен в статор 5, изготовленный в виде цилиндрической трубы, жестко закрепленной в цилиндрической части емкости 2. Ротор 4 выполнен полым, наружная его часть изготовлена из цилиндрических сегментов 6. Сегменты 6 закреплены друг за другом по периметру ротора одними боковыми ребрами с помощью цилиндрических шарниров 7. Внутренняя часть ротора 4 изготовлена в виде открытого со стороны оснований полого усеченного конуса 8, расширяющегося кверху. Усеченный конус 8 смонтирован на вертикальном валу 9 с помощью лопаток 10. Вал 9 установлен в подшипниковых узлах 11. Высота конуса 8 в два раза больше высоты цилиндрической части ротора 4. Статор 5 и цилиндрические сегменты 6 ротора 4 выполнены из износостойкого неметаллического материала. Емкость 3 оснащена рубашкой 12 со штуцерами 13, 14 для ввода и вывода теплоносителя. Цилиндрическо-коническая емкость 2 снабжена герметичной крышкой 15 и патрубками 16, 17 для ввода и вывода материалов.

Устройство для смешения и диспергирования работает следующим образом.

Заполнение внутреннего объема цилиндрическо-конической емкости 2 подлежащими переработке жидкими компонентами смеси (например, суспензией) производится через патрубок 16. При вращении ротора 4 суспензия из нижней части корпуса 2 поднимается действием центробежных сил инерции по внутренней поверхности усеченного конуса 8, сливается в зазор между ротором 4 и статором 5 и подвергается интенсивному растирающему воздействию. При этом за счет высоких сдвигающих усилий и значительного времени нахождения суспензии между растирающими поверхностями пластин достигается интенсивное разрушение агломератов твердой фазы, их дезагрегация и перемешивание. Продукт отводится из емкости 2 через патрубок 17. Использование рубашки позволяет поддерживать необходимую температуру смеси.

Указанные преимущества предлагаемого устройства для смешения и диспергирования жидких гетерогенных систем, по сравнению с известными, обеспечиваются новой совокупностью конструктивных элементов. Использование ротора нового конструктивного исполнения позволяет обеспечить надежную циркуляцию жидкости, необходимые зазор и прижимные усилия между ротором и статором в течение всего срока службы до момента их окончательного износа и ремонтопригодность, т.е. нетрудоемкую и быструю замену статора и сегментов ротора.

Устройство для смешения и диспергирования, содержащее раму, привод вращательного движения, кинематически связанный с ротором, выполненным в виде цилиндра один конец которого погружен в статор, изготовленный в виде цилиндрической трубы, емкость для смешиваемых материалов, отличающееся тем, что ротор выполнен полым, наружная его часть изготовлена из цилиндрических сегментов, сегменты закреплены друг за другом по периметру ротора одними боковыми ребрами с помощью цилиндрических шарниров, внутренняя часть ротора изготовлена в виде открытого со стороны оснований полого усеченного конуса, расширяющегося кверху, высота конуса в два раза больше высоты цилиндрической части ротора, статор и цилиндрические сегменты ротора выполнены из износостойкого неметаллического материала, статор жестко прикреплен к внутренним стенкам емкости, емкость оснащена рубашкой для теплоносителя.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к фармацевтической области и касается способов стабилизации активного фармацевтического ингредиента в концентрированном растворе для орального введения, который включает 42-52 мас.% воды, 47-57 мас.% полиэтиленгликоля, имеющего среднюю молекулярную массу 3015-3685 Дальтон; 0,05-0,36% бензоата натрия и фармацевтически приемлемую кислоту.

Изобретение относится к способу получения стабильной дисперсии геля поливинилового спирта в виде порошка, стабилизированной гидрофобизированным нанокремнеземом, устойчивой к циклам оттаивания и замерзания.

Изобретения относятся к способу и устройству измерения расхода жидких сред, в частности одоранта, и могут быть использованы, например, в газовой промышленности, химической и нефтехимической.

Изобретение относится к области кавитационной обработки жидких сред, а также сред, где удельное содержание воды или иной жидкой фазы превышает ~40-50% от общей массы. Способ ультразвуковой кавитационной обработки жидких сред, в котором режим резонансной акустической кавитации формируется внутри проточной механической колебательной системы-канала, генерирование звуковых колебаний осуществляется синфазно на каждой стороне канала с амплитудой, превышающей порог акустической кавитации для движущейся жидкой среды.

Изобретение относится к способу получения полимерных материалов. Способ получения наномодифицированных полимерных материалов включает конденсацию паров мономера.

Изобретение относится к области кавитационной обработки жидких сред, где удельное содержание воды или иной жидкой фазы превышает 30-35% от общей массы. Способ одновременной ультразвуковой кавитационной обработки объемов жидких сред включает их размещение в рабочей жидкости в ванне прямоугольной формы, при этом материал объемов с жидкими средами имеет удельное акустическое сопротивление, равное или близкое удельному акустическому сопротивлению рабочей жидкости.

Изобретение относится к области переработки углеводородсодержащих отходов и предназначено для получения жидкого котельного топлива. Изобретение касается устройства для переработки нефтеотходов, включающего узел подготовки сырьевой смеси, диспергатор, резервуар готовой эмульсии, между узлом подготовки сырьевой смеси и диспергатором дополнительно установлен регулятор поддержания постоянства расхода сырьевой смеси, резервуар готовой эмульсии соединен трубопроводом через обратный клапан с узлом подготовки сырьевой смеси, а в качестве диспергатора используют вихревой насос, соединенный со струйным кавитационным аппаратом.

Изобретение относится к процессу утилизации попутного нефтяного газа в газогидратной форме с одновременной сепарацией нефти и воды и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей промышленности и в энергетике.

Изобретение относится к химической промышленности и предназначено для производства строительных материалов. .

Изобретение относится к применению эмульсии, полученной из противомикробного эфирного масла, аравийской камеди и воды, к способам улучшения противомикробного действия противомикробного эфирного масла и к водной композиции, включающей эмульсию из противомикробного эфирного масла, аравийской камеди и воды. Эмульсия предусматривает присутствие эфирного масла в концентрации, равной 0,08 мас.% или меньше. Способ включает следующие стадии: эмульгирование эфирного масла с аравийской камедью и водой для формирования эмульсии; добавление эмульсии к водной композиции и получение в результате эфирного масла в водной композиции в конечной концентрации, равной 0,08 мас.% или меньше. Другой вариант способа предусматривает добавление эфирного масла и аравийской камеди к водной композиции и получение в результате эфирного масла в водной композиции в конечной концентрации, равной 0,08 мас.% или меньше, и перемешивание водной композиции для эмульгирования эфирного масла с аравийской камедью. Водная композиция представляет собой напиток, пищевой продукт, биологически активную добавку к пище или корм для животных. Изобретение направлено на эффективное обеспечение антибактериального эффекта эфирного масла, при этом применение антибактериального эфирного масла в составе эмульсии не затрагивает присущий вкус и профиль запаха водного пищевого продукта. 5 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл., 5 пр.
Наверх