Роторный аппарат

. (51) 5 В О 1 Р 7/28 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ А СЛ 3 й Фиг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Московский институт химического машиностроения и Всесоюзный научно. исследовательский биотехнический институт(57) Изобретение . относится к аппаратам,предназначенным для создания акустическойи гидродинамической кавитации в проточной среде, и может быть использовано вхимической, биологической, пищевой и других отраслях промышленности. Роторный аппарат содержит корпус с выходным и входным патрубками, а также статор 3 и ротор 6 с прорезями. Прорези ротора снабжены криволинейными пластинами 10, при этом кромки 8 выполнены скругленными и расположены концентрично пластинам 10, образуя каналы 14. Среда поступает в ротор через входной патрубок и продвигается по каналам 14 в прорези ротора и далее в прорези статора, подвергаясь при этом обработке. Прорези ротора выполнены наклонными, при этом угол наклона может быть различным. Данная конструкция обеспечивает интенсификацию процесса, повышает качество обработки и улучшает эксплуатационные характеристики роторного аппарата.2 3. и. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к аппаратам, предназначенным для создания акустической и гидродинамической кавитации и высокочастотных механических колебаний в проточной среде, и может быть использовано в химической, биологической, пищевой нефтяонои, машиностроительной, авиационной и в ряде других отраслей народного хозяйства для интенсификации различных физико-химических тепломассообменных, биологических и других процессов, протекающих в системе 10 жидкость-газ, жидкость-жидкость, жидкость- твердое тело.Цель изобретения - повышение производительности, качества обработки и улучшение эксплуатационных характеристик аппарата.На фиг. 1 изображен роторный аппарат, разрез; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг, 3 - схема скоростей течения смеси в аппарате.Роторный аппарат содержит корпус 1 20 с выходным патрубком 2, цилиндрический или конический статор 3 с прорезями 4, входной патрубок 5, цилиндрический или конический ротор 6 с наклонными прорезями 7, имеющими передние 8 и задние 9 кромки по ходу вращения ротора 6. На зад 25 них кромках 9 расположены криволинейные пластины 10, а передние кромки 8 выполнены скругленными и расположены концентрично пластинам 10. При этом отношение длины 1 прорезей к толщине Ь ротора 6 составляет,4 - 4,0, а,угол а между осями 11 и 12 статора 3 и ротора 6 равен 91 - 135. Корпуси статор 3 образуют озвучиваемую зону 13, а пластины 1 О и скруглен ные передние кромки 9 - изогнутые каналы 14.Роторный аппарат работает следующим образом.Обрабатываемая смесь из двух и более 40 компонентов поступает через патрубок 5 в ротор 6. В полости ротора 6 среда двигается к каналам 14. В момент совпадения прорезей 4 и 7 смесь захватывается криволинейными пластинами 10, двигается с ускорением, постоянно изменяя направления дви жения. По мере открывания прорезей 4 скорость смеси резко возрастает. При закрывании прорезей 4 статора 3 расход смеси достигает максимального значенйя, затем поток получает большое отрицательное ускорение, что вызывает отрицательный импульс давления, сопровождающийся явлением акустической и гидродинамической кавитации. После обработки смесь выводится через патрубок 2,При совпадении отверстий ротора и статора обрабатываемая смесь движется по каналам ротора, плавно изменяя направление абсолютной скорости движения (Р) от тангенциального на входе в прорези ротора до направления, параллельного осям прорезей статора на выходе из прорезей ротора. Абсолютная скорость смеси полностью определяется скоростью течения смеси в прорезях ротора (1 т ) и тангенциальной скоростью вращения ротора (Ю) в каждой точке его прорези. Проведенные исследования показали, что минимальное сопротивление истечения смеси приходится на диапазон углов между осями отверстий ротора и статора 91 - 135, При этом увеличение производительности аппарата смещает оптимум к а=135, а увеличение произведения угловой скорости ротора на его радиус смещает оптимум к а=91. Смещение величин угла от оптимума ведет к увеличению сопротивления аппарата.Интенсификация процесса кавитации в предлагаемом аппарате путем увеличения ускорения импульса и модулируемой жидкости в прорезях ротора, достигаемого за счет скругления на входе смеси передних кромок, продолжения задних стенок ротора изогнутыми пластинами и наклона прорезей ротора, приводит к увеличению амплитуды отрицательного импульса давления.Уменьшение сопротивления аппарата на входе обрабатываемой смеси в канал ротора, которое связано с относительным вращением смеси у внутренней поверхности ротора у известного и нанизыванием смеси на отверстия ротора в предлагаемом устройстве, приводит к увеличению положительного ускорения и скорости истечения обрабатываемого потока в каналах.Уменьшение сопротивления аппарата при истечении смеси из отверстий ротора в отверстия статора, которое достигается путем создания угла между осями отверстий ротора и статора, равного углу поворота смеси, связанного с инерционностью среды при ее вращении в каналах ротора, приводит к увеличению отрицательного ускорения смеси при закрывании каналов, а следовательно, и к увеличению амплитуды импульсов давления.формула изобретения1. Роторный аппарат, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и коаксиально расположенные в нем ротор и статор в виде тел вращения с прорезями в боковых стенках, имеющими передние и задние кромки по ходу вращения ротора, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, качества обработки, улучшения эксплуатационных характеристик, ротор с внутренней стороны снабжен криволинейными пластинами, расположенными на задних кромках прорезей, при этом прорези выполнены наклонными, а передние кромки скруглены и расположены концентрично пластинам.1579549 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем,что отношение длины прорезей ротора к еготолщине составляет 1,4 - 4,0. 3, Аппарат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что угол между осями прорезей ротора и статора,при совмещении прорезей в их поперечном сечении равен 91 - 135. авитель И. Ше А, Кравчук517 СостТехредТиражитета иа, Жкомб тнев о изобретениям- 35, Раушская нат Патент, г 1 О Редактор Л. ГратиллоЗаказ 972ВНИИПИ Государственного ко113035, МоскПроизводственно-издательски Корректор Л. ВескиПодписноеоткрытиям при ГКНТн аб., д. 4/5Ужгород, ул. Гагарина