Роторный аппарат

(5 ц 5 В 01 Р 7/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРС ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) уфимский нефтяной институт (72) М.В. Клыков и А,З, Галеева (53) 66.053(088,8)(56) Авторское свидетельство СССР М 1148638, кл. В 01 Е 11/02, 1985.ОЬег ЬосЫгеццепте Ятойеп опт Шпд, - СЬегпйегтд, 1960, 84, 1 ч. 24, 809-84.Патен Англии 1 ч. 1388889, кл, В 01 Г 5/06, 1975.(57) Изобретение относится к роторным аппаратам и может быть использовано для смешения жидкостей с целью интенсификации процесса гомогенизации и диспергирования, Роторный аппарат содержит корпус 1, сальниковый узел 2, крышку 3, зубчатый венец 4 ротора, зубчатый венец 5 статора, ступицу б ротора; вал 7 ротора, колесо 8 предварительного завихрения, служащее одновременно для крепления ступицы ротора к валу. Ротор и статор выполнены в виде концентрически охватывающих друг друга вращающихся и неподвижных щелевых венцов, снабженных зубьями в форме треугольных призм, причем передняя по направлениюдвижения грань призмы ротора расположена перпендикулярно направлению его движения, а зубья статора повернуты на 180 по отношению к зубьям ротора, 2 ил,Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано для обработки жидких неоднородных систем, например для процессов сульфирования не- предельных углеводородов, с целью получения стойких тонкодисперсных суспензий и эмульсий,Известен роторно-пульсационный аппарат, статор и ротор которого выполнены в виде прикрепленных к диску чередующихся коаксиальных цилиндров с прорезями и спиральными канавками на торцовых поверхностях, при этом диск соединен со ступицей посредством упругих элементов в виде лопастей.При вращении одного из цилиндров относительно другого происходит быстрое чередование совмещения и несовмещения прорезей разных цилиндров. Упругие элементы размещены между наружной поверхностью ступицы и внутренней поверхностью диска.Известны роторные аппараты, разработанные фирмой Юевз, так называемые кинематические высокочастотные генераторь, в которых многоступенчатые ротор и статор заключены в корпус, сходный с корпусом центробежного насоса. Создаваемое дросселирующим вентилем противодавление позволяет регулировать скорость движения жидкости через венцы вибратора. Распространяющиеся с высокой скоростью ультразвуковые колебания (1470 м/с в воде) при этом отражаются от стенок корпуса и воздействуют повторно на "кванты" жидкой фазы, находящейся в щелях венцов,Наиболее близким к предлагаемому является роторный аппарат, содержащий корпус, в котором концентрично зубчатым венцам статора размещены зубчатые венцы ротора с зубьями в форме треугольных призм,Недостатком данных конструкций является понижение эффективности его работы при обработке сред в связи с перекрытием вращающихся зубьев ротора щелей статора в течение почти половины времени работы генератора. При этом растет сопротивление движению обрабатываемой среды через генератор, что требует установки в схему дополнительного насоса для перемещения обрабатываемой среды через генератор. Это также приводит к затуханию ультразвуковых колебаний обрабатываемой среды в момент перекрытия вращающимися зубьями ротора щелей статора,Целью изобретения является интенсификация процесса диспергирования и гомогениэации, 50 55 Принцип действия роторного аппарата основывается на делении обрабатываемого жидкого потока на большое число получивших ускорение плоских струй, продавливаемых при быстром изменении направления через многочисленные узкие щели. Струя, ударяясь о зуб ротора 4, получает ускорение и отражается на грани зубьев статора 5, а от них вновь попадает на зубья ротора 4. При этом происходит сложение импульсов сил удара зубьев ротора 4 с двигающейся ему навстречу струей жидкости. Указанная цель достигается тем, что вроторном аппарате, содержащем корпус, в котором концентрично зубчатым венцам статора размещены зубчатые венцы ротора5 с зубьями в форме треугольных призм, нопередняя по направлению движения грань призмы ротора расположена перпендикулярно направлению его движения, а зубьястатора выполнены в форме треугольных10 призм и повернуты на 180 по отношению кзубьям ротора,При этом на 20 - 50 увеличивается поверхность контакта фаз, например, для экспериментальной системы вода - гексан, что15 подтверждает интенсификацию процессадиспергирования и гомогенизации. Это ве. дет к увеличению выхода продуктов реакции, производительности труда, приводит кзкономии сырья и реагентов. Мощность, за 20 трачиваемая на перемешивание, возрастает на 35 - 80 о,На фиг, 1 изображен механический генератор, поперечное сечение; на фиг. 2 -схема движения обрабатываемого потока,25 Роторный аппарат содержит корпус 1,сальниковый узел 2, крышку 3, зубчатый венец 4 ротора, зубчатый венец 5 статора,ступицу б ротора, вал 7 ротора, колесо 8предварительного завихрения, служащее30 одновременно для крепления ступицы ротора к валу, Рабочий орган роторного аппарата выполняется в виде концентрическиохватывающих друг друга вращающихся(ротор) и неподвижных (статор) зубчатых35 венцов.Обрабатываемый жидкий поток входитв улитку корпуса 1 роторного аппарата, попадает в щели между зубчатым венцом 4ротора, приводимого в движение ступицей40 6 ротора, которая насажена на вал 7 ротора,и между зубчатым венцом 5 статора, который насажен неподвижно,Сальниковый узел,2 предотвращаетпропуск обрабатываемой жидкости через45 выход из корпуса 1 вала 7 ротора, Колесо 8предварительного завихрения служит также для крепления ступицы 6 ротора к валу7.1722555 8,2орректор М.Максимишинец Составитель А,ГалееваТехред М.Моргентал едактор Т.Лазоре Заказ 1014 ВНИИП Тираж Подписноесударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Так как зубья ротора 4, выполненные ввиде треугольных призм, не перекрываютщелей статора ввиду того, что призматические зубья статора 5 повернуты на 180 поотношению к призматическим зубьям ротора 4, струи беспрепятственно проходят через зубчатые венцы, получая каждый разудвоенное-утроенное ускорение.Отражаясь, струя возвращается, встречается с вновь образовавшейся струей. В 10результате имеет место явление увеличениячисла струй, более тонкого измельчения потоков, диспергирования, интенференцииструй,То же самое происходит с ультразвуковыми волнами, распространяющимися вжидкости. Предложенная форма зубьев ротора и статора не препятствует проникновению волн, отраженных от корпусамеханического генератора в пространство 20между зубьями ротора и статора, При этомпроисходит интерференция ультразвуковыхволн колебания обрабатываемой среды.Возникают зоны с повышенным и пониженным давлением. В зонах пониженного давления происходят интенсивные явлениякавитации в среде обрабатываемой жидкости. За счет интенсивных колебаний обрабатываемой среды с одновременнымдействием на нее разнонаправленных ускорений, вызывающих явления разветвленияпотоков и диспергирования частиц, имеетместо явление обновления и развития поверхности контакта фаэ,Как следует из результатов испытаний, мощность, затрачиваемая на перемешивание, при использовании механического генератора с треугольными зубьями на 35 - 80;4 больше, чем при использовании генератора с прямоугольными зубьями. Например, проводились испытания по перемешиванию воды и гексана. Как следует из результатов испытания, мощность, затрачиваемая на перемешивание, при использовании предлагаемого роторного аппарата на 35 - 80 оь больше, чем роторного аппарата с прямоугольными зубьями. Скорость осаждения капелек эмульсии системы вода-гексан при прочих равных условиях снижается на 20-47%, т.е. увеличивается поверхность контакта фаз, что способствует увеличению выхода продуктов реакции, приводит к увеличению производительности труда, экономии сырья и реагентов.Формула изобретения Роторный аппарат, содержащий корпус, в котором концентрично зубчатым венцам статора размещены зубчатые концы ротора с зубьями в форме треугольных призм, отл и ча ю щийся тем,что,с целью интенсификации процессов диспергирования и гомогениэации, передняя по направлению движения грань призмы ротора расположена перпендикулярно к направлению его движения, при этом зубья статора выполнены в форме треугольных призм и повернуты на 180 О по отношению к зубьям ротора,