Роторно-импульсный аппарат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик Ф 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 240879 (21)2811532/23-26 (51)М. КЛ.

В 01 F 7/28 с присоединением заявки Ио— (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 1505.81. Бюллетень Но 18

Дата опубликования описания 150581 (53) УДК бб.обз (088. 8) О.A. Кремнев, В.Р. Боровский, В.В. Лойатин и Э.К. Жукотский

1

Институт технической теплофизики

1 "-;AH Украинской CCP

i (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) РОТОРНО-ИМПУЛЬСНЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к конструкции устройств для проведения гетерогенных процессов: диспергирования, получения гомогенизированных смесей и т..п., и может быть использовано в химической, пищевой и медицинской, в частности фармацевтической промышленности.

Известны различные роторно-импульсные аппараты для взаимодействия жид10 кости с жидкостью, газом или порошкообразным телом, состоящие из концентрически установленных вращающихся (ротор) и неподвижных (статор) цилиндров, снабженных прорезями. В та- 15 ких устройствах возникают значительные касательные напряжения сдвига, способствующие диспергированию частиц. При прохождении обрабатываемой среды через прорези ротора и статора 2О возникают пульсации потока в радиальном направлении, развиваются турбулентность и явления кавитации.

Известен роторно-импульсный аппарат, в котором для интенсификации процессов в гетерогенных системах роторы снабжены подпружиненными зубьями-вкладышами, которые прижимаются к внутренней цилиндрической поверх- ности статора (1), 30

Такой аппарат несколько интенси. фицирует процесс диспергирования, однако он ненадежен в работе из-за быстрого выхода из строя креплений зубьев-вкладышей, выполненных в виде пружины.

Известен также роторно-импульсный аппарат, содержащий концентрически установленные в корпусе чередующиеся роторы и статоры, снабженные прорезями. В теле и стенках (или зубьях) статора выполнены каналы. Кроме того, ротор может быть снабжен вих« ревыми камерами (углублениями) и вибрирующими элементами, на которые попадает поток из каналов. Выполненные в статоре каналы позволяют подать один из компонентов в зону действия вибрирующего элемента или резонирующей полости (2).

Однако вибрирующие элементы не могут способствовать сколько-нибудь . существенной интенсификации процессов, так как они расположены в застойной зоне. Основной поток идет через прорези (щели), минуя эти элементы. По этой же причине камеры . (углубления) также малоэффективны, так как они расположены на линии только одного компонента, а основной

829155 поток минует зту область стоячих звуковых колебаний, зона действия которых к тому же весьма ограничена и малоинтенсивна. Вследствие всего этого в таком аппарате практически невозможно повысить степень дисперсности обрабатываемой среды до раз3черов частиц менее 30 мкм в диапазоне свыше 89-90%, что обуславливает невозможность существенного повышения качества готовой эмульсии.

Цель изобретения — интенсификация процесса и повышение качества смеси.

Поставленная цель достигается тем, что в роторно-импульсном. аппарате для получения гомогенизированной смеси, содержащем концентрически установленные в корпусе чередующиеся роторы и статоры, по меньшей мере часть которых снабжена прорезями, расстояние между наружным ротором и наружным статором в радиальном направ лении кратно полуволне возбуждаемых колебаний, а верхний торец наружного ротора расположен над верхней кромкой прорези наружного статора.

Такое выполнение аппарата позволяет создать зону для дополнительного диспергирования смеси в полости, образованной стенками наружного ротора и наружного статора. Поскольку верхний торец наружного ротора расположен выше верхней кромки прорези наружного статора во время работы аппарата полость всегда заполнена обрабатываемой смесью, а так как расстояние между стенками ротора и статора кратно полуволне, то в полости образуется стоячая звуковая волна за счет отражения ее от сплошной стенки наружного ротора и сложения ее с волной, идущей иэ прорезей (щелей). В стоячей волне развиваются акустические течения и колебания значительной амплитуды, которые активно воздействуют на обрабатываемую среду, интенсифицируя тепломассообменные процессы.

Выполнение наружного ротора съемным дает воэможность устанавливать роторы различного диаметра в зависимости от состава дисперги-руемых компонентов, что необходимо для обеспечения между стенками наружного ротора и наружного статора расстояния, кратного полуволне, поскольку каждая жидкость имеет свою скорость распространения звуковых волн.

На чертеже схематически изображен роторно-импульсный аппарат.

Аппарат содержит корпус 1, в котором концентрически установлены чередующиеся наружный съемный ротор 2 и ротор 3 с прорезями (щелями) 6, статоры 4, снабженные прорезями (щелями) 5. Роторы 2 и 3 соединены с валом 7. Наружный ротор 2 и наружный статор 4 установлены друг от друга на расстоянии, кратном полуволне. Стенки ротора 2 и наружного статора 4 образуют полость 8 для дополнительного диспергирования ° Верхний торец 9 наружного ротора 2 расйоложен выше верхней кромки прорезей (щелей) 5 наружного статора 4. В верхней части корпуса

15 1 имеется входной патрубок 10 для подачи компонентов, а в нижней его части — выходной патрубок 11 для вывода гомогенизированной смеси.

Устройство работает следующим

-Щ образом. !

По патрубку 10 в аппарат подается смесь компонентов. Проходя через прорези (щели) 5 и 6 статоров 4 и ротора 3, смесь диспергируется, гомогенизируется и поступает в полость

8., где осуществляется дополнительное диспергирование смеси. Готовая смесь через торец 9 переливается во внутреннюю полость корпуса 1, откуда выводится через патрубок 11.

Предлагаемый роторно-импульсный аппарат прост по конструкции, надежен в работе и удобен в эксплуатации.

Формула изобретения

Роторно-импульсный аппарат для

40 получения гомогениэированной смеси, содержащий концентрически установ.ленные в корпусе чередующиеся ро« торы и статоры, в которых выполнены прорези, отличающийся

4 тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения качества смеси, расстояние между наружным ротором и наружным статором кратно полуволне возбуждаемых колебаний, 50 а веРхний торец наРужного РотоРа расположен над верхней кромкой прорези наружного статора.

Источники информации, принятые во внимание,при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

55 Р 258278, кл. В 01 З 1/00, 16.10.67.

2. Авторское свидетельство СССР

9 631188, кл. В 01 F 11/00, 16.06.69.

829155

Закаэ 2987/35

Тираж 578 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Т. Дуганова

Редактор Ю. Петрушко ТехредЖ.Кастелевич Корректор Е. Рошко