Роторный аппарат

/ Г.Вг ,4 БРЕТ Е 2 давления, 2 ил. ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ- технологический и проектный институт химико-фотографической промышленности Производственного обьединения "Тасма" (72) В,М.Фомин, Р.Ш.Аюпов, Б,А.Воробьев, Г,С.Клетнев, В.А.Куницын и Э.Н.Островская (56) Авторское свидетельство СССР М 789147, кл, В 01 Г 7/28, 1980. (54) РОТОРНЫЙ АППАРАТ (57) Изобретение относится к области смесительной техники. Цель изобретения - интенсификация процесса обработки. Роторный аппарат содержит корпус 1, вход 1824222 А ной 2 и выходной 3 патрубки, статор 4 и ротор 5. Ротор 5 выполнен в виде диска 6, на котором установлены радиальные лопатки 7 и цилиндры 8 с прорезями 9, На статоре 4 размещены коаксиальные цилиндры 11, каждый из которых выполнен из основного 12 и дополнительного 13 цилиндров, установленных с зазором 14, Прорези цилиндров 12 и 13 смещены и наклонены в противоположные стороны относительно одна другой. При работе аппарата обрабатываемая среда, попадая из одних прорезей в зазор и далее в Другие прорези; подверга ется интенсивной обработке за счет последовательного понижения и повышенияИзобретение относится к области смесительной техники и может быть использовано в химической, пищевой, фармацевтической промышленности для проведения процессов диспергирооания, гомогенизации и т,д, в жидкотекучих средах, о частности, о химико-фотографической промышленности для произоодства кино- фотоматериалов. 10 Цель изобретения - интенсификация процесса обработки за счет создания дополнительной области кавитоции.На фиг. 1 изображен роторный аппарат; на фиг, 2 - сечение А - А на фиг. 1, 15Роторный аппарат содержит корпус 1, входной 2 и выходной Э потрубки. В корпусе 1 устаноолен статор 4 и ротор 5, выполненный в виде диска 6, на котором установлены радиальные лопатки 7 и коаксиальные ци линдры 8 с прорезями 9. Ротор 5 установлен на оалу 10 сопряженном с приводом(на фиг. не показан), На статоре 6 размещены между радиальными лопатками 7 и коаксиальными цилиндрами 8 ротора 5 коаксиальные ци линдры 11 статора.Коаксиальные цилиндры 11 состоят из двух коаксиальных цилиндров 12 и 13, между которыми имеется кольцевой зазор 14, В первом коаксиальном цилиндре 12 выпол цены прорези 15, направленные подострым углом по направлению вращения ротора 5. Во втором коаксиальном цилиндре 13 выполнены прорези 16, имеющие наклон в противоположную сторону, 35Устройство работает следующим образом.Через патрубок 2 в корпус 1 устройства подается обрабатываемая кидкотекучая среда. При вращении вала 10 от привода 40 вращается ротор 5, а оместе с ним и радиальные лопатки 7 и коаксиальные цилиндры 8 с прорезями 9. За счет центробежных сил, действующих на жидкость, она движется о устройстве о радиальном направлении, 45 Нэ жидкость, находящуюся о радиальном зазоре между ротором 5 его радиальными лопатками 7 и коаксиальными цилиндрами 8 с одной стороны и коаксиольными цилиндрами 11 статора 4 с другой стороны, дейст оуют традиционно высокие градиенты скорости, высокие напряжения сдоига, которые приводят к измельчению, диспергирооанию, гомогенизации различных фаэ, находящихся о жидкой среде. Жидкотекучая 55 среда с ротора 5 с его отдельных ступеней поступает о наклонную прорезь 15 первого коаксиального цилиндра 12. Так как направление прорезей совпадает с вектором абсолютной скорости жидкости покидающей ступень ротора, то в прорезях 15 жидкость дополнительного увеличивает свою скорость (это происходит и эа счет уменьшения проходного сечения). В прорезях 15 в жидкости падает статическое давление. При достижении некоторого критического значения давления в жидкости начинается процесс гаэообраэования (холодного кипения), образуются в большем количестве газовые пузырьки, каверны, Попадая в кольцевой зазор 14, образованный коаксиальными цилиндрами 12 и 13 за счет значительного увеличения проходного сечения, скорость жидкотекучей среды падает, что влечет за собой повышение статического давления. Повышение давления в двухфазной жидкости, содержащей газовые каверны, приводит к их схлопыванию. Каждый газовый пузырек является при схлопывании источником интенсивного гидравлического удара, Распространяясь в жидкости как ударная волна, гидроудар является одним из самых главных процессов, приводящих к диспергирооанию жидкой фазы в жидкой среде, при этом эа счет срабатывания эффекта кавитации в кольцевом эазоре 14 удается получить ультратонкие эмульсии с размером по диаметру частиц жидкой фазы порядка 0,2 мкм. Повышению давления в кольцевом зазоре 14 способствует и тот факт, что прорези 16 выполнены во втором коаксиальном цилиндре 13 и имеют наклон, противоположный наклону прорезей 15, выполненных о первом цилиндре 12. Повышение давления происходит за счет того, что жидкость меняет направления вращения (вектор переносной скорости) при входе и выходе из системы коаксиальных цилиндров 11 статора. А так как вектор переносной скорости меняет свое направление на 180 О, то в коаксиальном зазоре 14 есть область, где скорость равна нулю, и жидкость имеет только расходную (радиальную) скорость, Наклон прорезей 16 приводит к тому, что жидкость истекает на лопатки 7 следующей ступени ротора 5 навстречу, Таким образом, движение жидкости относительно лопаток происходит со скоростью, равной сумме скорости жидкости, набегающей на лопатки, и линейной скорости движения лопатки. Таким образом, увеличение скорости относительного движения приводит к повышению градиента скорости, гидроудару, увеличению тангенциальных напряжений в жидкости, что приводит к увеличению пути перемешивания, тем самым интенсифицируя перемешивание, диспергирование, гомогениэацию в жидкости. Далее обрабатыовемая жидкотекучая среда, пройдя последовательно все ступени "ротор-ста1824227 Составитель Н.федороваедактор Техред М. Моргентал Корректор Н.Гун Заказ 2205 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 КНТ СС роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 тор", покидает устройство через выходной патрубок 3.Зкономический эффект от использования предлагаемого устройства заключается в получении ультратонких эмульсий с одной стороны или. увеличением производительности аппарата с другой стороны. Формула изобретения Роторный аппарат, содержащий ротор,выполненный в виде диска с радиальнымилопатками и статор с набором коаксиальных цилиндров с прорезями, расположенными под острым углом по направлению вращения ротора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса об работки эа счет создания дополнительнойобласти кавитации, каждый цилиндр статора снабжен установленным с зазором относительно него дополнительным цилиндром с прорезями, причем прорези дополнитель ных цилиндров смещены и наклонены в противоположную сторону относительно прорезей основных цилиндров.