Роторный аппарат

(54)(57) 1,РОТОРНЫЙ АППАРАТ, содержащий корпус, крышку, входной и выходной патрубки, ротор и электроизолированный от остальной части аппарата статор, выполненные в видеконцентричных тел вращения с отверстиями, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью интенсификациипроцесса обработки гетерогенных систем, контроля процессов диспергирования, тепло- и массообмена,.повышения надежности и безопасностиработы, по крайней мере два телавращения статора или два их участка выполнены взаимно электроизолированными.1212539 2. Аппарат по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что по крайней мере одно из тел вращения статора и/или ротора или его часть выполнены иэ магнитных или магнитофорных материалов.3. Аппарат по нп.,.и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что корпус, крышка или патрубки полностью или частично выполнены электроизолированными и/или иэ магнитных материалав"..4. Аппарат по пп, 1-3, о т л и ч ающ и й б я,тем, что аппарат полностью или частично выполнен с покры- тием из слоя диамагнитного материала.1 Изобретение относится к роторнопульсационным аппаратам и можетбыть использовано в различных отраслях народного хозяйства для осуществления различных гидромеханичес 1ких, химических, тепло- и массообменных процессов и гетерогенных средах, а также для их контроля и управления процессом. В частности, предложенный аппарат может быть использован в производстве веществ и материалов, получаемых экстрагированием, растворением, гетерофазным химическим или микробиологическим синтезом, кристаллизацией, суспендированием, эмульгированием и другими. гидромеханическими методами,Цель изобретения - интенсификация процесса обработки гетерогенныхсистем, контроля процессов диспергирования, тепло- и массообмена, повышение надежности и безопасностиработы, а также увеличение одновременно выполняемых операций по контролю и электромагнитной обработкепродукта.На фиг. изображен роторный ап.парат, продольный разрез; на фиг.2 то же, с телами качения, продольный разрез.Аппарат состоит из корпуса 1,крышки 2 иэ электроизоляционногоматериала, входного 3 и выходного4 патрубков. Внутри корпуса на при 5. Аппарат по пп.1-4, о т л и ч а-, ю щ и й с я тем, что, с целью уве-.1 личения количества одновременно выполняемых операций по конттролю и электромагнитной обработке продукта, одно или несколько тел вращения ротора или его часть выполнены электроизолированными.6. Аппарат по пп.1-5, о т л и ч а . ю щ и й с я тем, что он снабжен телами качения, размещенными между телами вращения ротора и статора, по крайней мере одно из которых выполнено электроизолированным и/или из магнитных или магнитофорных материалов. 2водном валу 5 установлен ротор 6и электроизолированный от остальной части аппарата статор 7, выполненные в виде концентрических тел 5вращения 8-12, Тела вращения 8 и 9ротора прикреплены к диску 13 изэлектроизоляционного материала, атела вращения 10-12 статора - ккрышке 2. Тела вращения выполненыс отверстиями 14, При этом в одномиз телвращения отверстия могутотсутствовать. Статор выполнен электроизолированным от остальной части аппарата.Кроме того, по крайней мере, дватела вращения 10 и 11 статора,или их два участка выполнены взаимно электроизолированными.Одно из.тел вращения статора 9 и/нлиротора 12 или его часть выполненыиз магнитных или магнитофорных материалов.Корпус 1, крышка 2 или патрубки3 и 4 могут быть полностью или час -тично выполнены электроизолированными и/или из магнитных материалов,При необходимости защиты от обрабатываемой среды аппарат весь иличастично выполнен с покрытием из30слоя диамагнитного материала. Одноили несколько тел вращения 8 и 9ротора или его часть выполнены электроизолированными.От вращающихся и неподвижных тел вращения выведены электрические контакты 5-19 соответственно.Электрические контакты подключены к соответствующим источникам электрической энергии и измерительным схемам, не показанным на фиг.1 При этом с помощью переключателей одни и,те же контакты могут быть использованы по различным назначениям в различные промежутки времени.Аппарат, показанный.на фиг.2,состоит из статора 20, ротора 21, тел вращения 22-26 ротора и тел вращения 27-31 статора. По крайней мере, одно из этих тел выполнено электроизолированным и/или из магнитных или магнитофорных материалов . Иежду телами вращения размещены тела качения 32. Тела вращения размещены в корпусе 33. Для электрической изоляции тел вращения 27-31 от корпуса 33 в последнем установлена втулка 34 из электроизоляционного материала. Для электрической изоляции тел вращения 22- 26 вала 35 на нем установлена втулка 36 из электроизоляционного материала. В аппарате установлены также неподвижные перфорированные кольца 37 и подвижные 38. От тел вращения ротора выведены электрические контакты 39-41. От тел вращения статора 20 выведены электрические контакты 42-45. От корпуса аппарата вывецен контакт 46. Для электрической изоляции друг от друга тел вращения 22 и 27 на них установлены кольца 47 и 48 из электроизоляцион-.ного материала.Аппарат работает следующим образом.Обрабатываемая среда поступает в аппарат по входному патрубку 3, где подвергается магнитной обработке.Под действием вращающихся тел 8 и 9 .за счет центробежных сил поток перемещается в радиальном направлении через отверстия 14 и зазоры между вращающимися и неподвижными телами вращения. За счет взаимодействия потока с вращающимися и неподвижными рабочими органами возникают интенсивные пульсации потока, кавитация и другие гидромеханические явления, В пространстве между неподвижными телами вращения 11 и 12 поток подвергается обработке в постоянномэлектрическом поле за счет подключения источника постоянного тока кконтактам 17 и 18. В пространствемежду вращающимися телами 8 и 9осуществляется обработка переменным,током, источник которого подключен к контактам 16 и 15. Измерение электрических свойств с цельюО управления процессом осуществляетсяподключением рабочих тел 11 и 12через контакты 19 и 7 ж измеритель -ной схеме,Далее обрабатываемая среда удаляется через выходной патрубок 4,Увеличение числа изолированныхрабочих органов, а также рабочихорганов из магнитных или магнитофонных материалов позволяет осуществить большое количество различных видов электромагнитной обработки и контроля электрических и,магнитных параметров среды.Дополнительно электрически изо 25 лированные детали, а также детали йзмагнитных материалов могут быть уста"новлены на роторе, корпусе, входном и выходном патрубках роторногоаппарата. Кроме того, в ряде случаев целесообразнее, чтобы входнымбыл патрубок 4, а выходным - патрубок 3. Это дополнительно повышаеттурбулизацию потока и степень смешения и однородности.35Вращение металлических рабочихорганов ротора в электромагнитномполе обеспечивает их нагрев за счетвихревых токов и нагрев обрабатываемой среды.40Комплексное взаимодействие гидромеханических, электрических имагнитных полей существенно повышает производительность аппаратаи сокращает время обработки. Неподвижные взаимно электроизолирован 45ные.рабочие органы статора позволяюттакже значительно повысить надежчость и безопасность работы по сраовнению с известными роторно-пульсационными аппаратами.50 Аппарат (фиг.2) работает следующим образомГетерогенная система последовательно проходит через пространствомежду телами вращения ротора и55 статора и телами качения 32, подвергаясь интенсивной гидромеханической обработке, а также электромагнитной обработке. Подключение1212539 тов оставителехред И. ректор Л.Патай С.Патрушев еда аи 72/11ВНИИПИ Го Тираж енного етений -35, Р 8 Подписноемитета СССР ак сударст ам изоб осква,открытии, ская наб., д. 4 по113035 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,контактов 45 и 46 к высокому напря- жению позволяет обеспечить электро- гидравлическую обработку за счет электрогидравлического удара между кольцом 37 и телами вращения 25 и 30. Тело, выполненное из магнитного материала, обеспечивает магнитную обработку потока. Подключение элект-, рического поля к контактам 39 и 42 позволяет обеспечить нагрев обрабаэ тываемой среды за счет вихревыхтоков, возникающих в телах качения32.5Сложные электромагнитные явления,возникающие при вращении тел качения в электромагнитном поле междуэлектроизолированными и магнитными телами вращения, приводят к суще 10 ственному повышению интенсивностиосуществляемых процессов,