Аппарат для получения красок

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

„,>961742 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25. 07. 80 (21) 2962370/23-26 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 300982. Бюллетень ¹36

Дата опубликования описания 30.09.82

}51}М Кл з

В 01 F 7/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53} УДК 66.063 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Н.А. Фетинг, А.К. Ставаш, И.В. Домански

A.É. Терентьев, A. ° Шишкин и В.Н. Куэь

Ленинградский ордена Октябрьской Револю

Трудового Красного Знамени технологичес им. Ленсовета (71) Заявитель (54) АППАРАТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КРАСОК

Изобретение относится к,оборудованию для получения красок и может быть использовано в химической, химикофармацевтической промпаленности.

Известен аппарат для получения красок, имеющий цилиндрический корпус с рубашкой, привод, входной и выходной патрубки . Внутри корпуса установлен вал с жесткими лопастями, имеющими скошенные кромки и соединенными с валом при помощи пружин.

Под крышкой аппарата на валу размещен распределительный диск, верхняя плоскость которого расположена ниже входного патрубка, установленного тангенциально относительно корпуса.

В нижней части аппарата коническое дно с патрубком и коническая вставка образуют полость, в которой создается гидроэатвор (1) .

Недостатком конструкции этого аппарата является эарастание движущихся частей ротора аппарата (вала, цапф, обратных сторон лопастей, звездочек) обрабатываемым продуктом. Таким образом, возникает необходимость в остановке аппарата, разборке и проьывке частей ротора в растворителе (уайт-спирт, ацетон), это приводит к загрязнению окружающей среды. При обработке высоковязких Суспензий эа. эоры между лопастями и корпусом могут достигать значительной величины, в результате чего снижается производительность аппарата.

Наиболее близким к предлагаемому является роторный пленочный аппарат, состоящий иэ корпуса с рубашкой, ротора с лопастями, дисков, над которыми на упругих элементах закреплены кольца. Диски образуют с корпусом аппарата зазор, превышающий толщину пленки, остающейся за лопастью, а зазор, образованный кольцами и корпу15 сом, близок к нулю (2).

Недостатком устройства также является эарастание движущихся частей ротора аппарата (вала, цапф, обратных сторон лопастей, звездочек) обрабатываемым продуктом, что приводит к остановке аппарата, разборке, промывке частей ротора в растворителе (уайт-спирт, ацетон) и сборке аппарата. Все это является причиной значительных эксплуатационных издержек.

Кроме того, при обработке Высоковяэких красочных суспенэий зазор между лопастями и внутренней поверхностью корпуса аппарата может достигать значительной величины, что при961742 водит к уменьшению сдвиговых усилий в пленке жидкости и, следовательно, снижает эффективность диспергирования пигмента.

Цель изобретения — уменьшение зарастания деталей ротора обрабатыва- 5 емым продуктом и повышение эффективности обработки суспензий, изменяющих вязкость в процессе диспергирования, путем увеличения сдвиговых усилий в зазорах между лопастью и fo корпусом за счет обеспечения самопроизвольно регулирующегося во время работы зазора и ограничения его максимального значения, созданием экрана вокруг деталей ротора. 15

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате для получения красок, содержащем цилиндрический корпус с рубашкой, вал, установленные на нем звездочки с шарнирно закрепленными на них лопастями, диски, жестко укрепленные на звездочках между лопастями, наружная кромка диска расположена на расстоянии от внутренней боковой поверхности корпуса, входной и выходной патрубки и привод, лопасти выполнены в виде части цилиндрической поверхности выпуклостью в сторону вращения ротора, причем свободная кромка каждой предыдущей лопасти расположена на наружной боковой поверхности каждой последующей лопасти.

На фиг. 1 показан аппарат,продоль- ный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 — крепление лопасти1 на фиг. 4 — вид по стрел-35 ке A на фиг. 3.

Аппарат состоит из корпуса 1 с ру башкой 2, вала 3 с.лопастями 4, шарнирно закрепленными на звездочках 5, .которые в свою очередь жестко зак- 4О реплены на валу. В зазорах между лопастями на звездочках 5 жестко укреплены диски 6, разделяющие аппарат по длине на несколько секций. Диски 6 образуют с корпусом аппарата зазор, соизмеримый с толщиной пленки, остающейся за лопастью.

Лопасти 4 выполнены в виде частей цилиндрической обечайки с длиной дуги Г и радиусом r>. Одна из сторон лопастей крепится шарнирно к звездочкам 5 с помощью цапф 7, образующих с имеющимися в звездочках отверстиями 8 шарниры.

Лопасти 4 в .количестве и установлены на звездочках 5 с шагом 24/и по дуге окружности центров шарниров радиуса гш

Корпус 1 аппарата имеет внутренний радиус R . На одной стороне корпуса аппарата в первой его секции танген- 60 циально устанавливается входной патрубок 9, через который суспензия подается на диспергирование. Непосредственно под патрубком при вращении

t ротора проходят лопасти, которые 65 подхватывают суспензию и размазывают ее тонким слоем по, поверхности корпуса. С противоположной стороны корпуса радиально установлен выходной патрубок 10, через который выходит готовая краска. Выходной патрубок установлен таким образом, что над ним проходят лопасти последней секции аппарата.

Аппарат работает следующим образом.

В аппарат подается предварительно смешанная красочная суспензия.

Она подхватывается лопастями 4 и размазывается в виде тонкой пленки, причем перед лопастями 4 образуются небольшие валики жидкости ° За счет вращения ротора суспензия из валиков переходит в пленку и при этом проходит через клиновой зазор между лопастью 4 и корпусом 1. Значительные скорости сдвига при больших вязкостях обрабатываемой суспензии ведут к возникновению в зазорах больших сдвиговых усилий, что приводит к быстрому диспергированию красочных суспензий.

Брызги продукта не попадают на вал 3, цапфы 7 и звездочки 5 ротора, так как они полностью перекрыты лопастями 4. Капли суспензии под действием центробежных сил скатываются по лопасти 4 к корпусу 1, где снова попадают в клиновой зазор.

Лопасти всегда находятся в таком положении, при котором конец предыдущей лопасти перекрывает узел крепления последующей. Зазор, имеющийся между лопастями, весьма незначительный. Он соизмерим с толщиной пленки, остающейся за лопастью (0,2 — 1 мм) .

Поэтому вероятность попадания туда брызг продукта ничтожно мала и капли должны описать весьма сложную траекторию, чтобы попасть в этот зазор.

Поэтому капли продукта практически никогда не попадают во внутреннее пространство, ограниченное лопастями. A образующиеся брызги продукта попадают на лопасти 4 и скатываются в сторону корпуса 1 аппарата под действием центробежной силы.

В процессе производства часто необходимо переходить на изготовление красок других составов. При этом нуж- но остановить, разобрать и замыть растворителем аппарат. В предложенном аппарате операция замывания производится без его остановки и демонтажа.

В аппарат, не останавливая вращения ротора, подается растворитель, который заьыкает лопасти 4 и корпус

1. Перечисленные элементы имеют гладкие поверхности, поэтому замывка происходит быстро. При этом растворитель не попадает в окружающую среду, а отводится через выходной патрубок, например, в специальную емкость.

961742 фие.З

ВНИИПИ Заказ 7354/9 Тираж 622 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4

При обработке особо вязких сус-. пензий зазор между лопастями и корпусом может возрастать только до определенного значения, когда соседние лопасти войдут в соприкосновение, величина максимального зазора задается геометрическими размерами и количеством лопастей. Такая конструкция сочетает в себе достоинства аппаратов с жестко закрепленными лопастями и шарнирно закрепленными лопастями °

В начальный период диспергирова ния, когда вязкость продукта велика, зазор принимает максимальное значение, ограниченное конструкцией ротора, аппарат работает аналогично аппарату с жестким ротором. В зазоре между корпусом и лопастями, который меньше зазора, который бы образовался в аппарате с шарнирными лопастями обычной конструкции, возникают большие сдвиговые усилия, что ускоряет процесс диспергирования. По мере повышения однородности суспензии ее вязкость понижается и зазор между лопастями и корпусом уменьшается, т.е. предлагаемый аппарат работает как аппарат с шарнирно закрепленными лопастями. Таким образом, касательные напряжения в зазоре поддерживаются на необходимом для проведения процесса диспергирования уровне.

Формула изобретения

1. Аппарат для получения красок, содержащий цилиндрический корпус с рубашкой, вал, установленные на неМ звездочки с шарнирно закрепленными на них лопастями, диски, жестко укрепленные на звездочках между лопастями, наружная кромка диска расположена на расстоянии от внутренней боковой поверхности корпуса, входной и выходной патрубки и привод, о т л ич ающий с я тем, что, сцелью уменьшения зарастания деталей ротора

10 обрабатываемым продуктом и повышения эффективности обработки суспензий, изменяющих вязкость в процессе диспергирования, путем увеличения сдвиговых усилий в зазорах между ло)5 пастью и корпусом эа счет обеспечения самопроизвольно регулирующегося во время работы зазора и ограничения его максимального значення, созданием экрана вокруг деталей ротора, лопасти выполнены в виде части цилиндрической поверхности с выпуклостью в сторону вращения ротора, при чем свободная кромка каждой предЫдущей лопасти расположена на наружной боковой поверхности каждой последующей лопасти. г

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 347071, кл. В 01 F 7/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР .Р 697163, кл. В 01 F 7/00, 1977.