Гомогенизатор

(21) 4241215 (22) 1 .05.8 (46) 23.07.Ь (71) Сумский литехническо Бюл филиад а исках воположэволяет но направленным спиралям ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ПЮТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Изобретение относится к аппаратам для обработки гетерогенных среи может быть использовано в химической, строительной, горно-рудной,пищевой и других отраслях промьппленности.Целью изобретения является повышение качества готового продукт иснижение энергозатрат,На фиг. 1 изображен гомогенизатор, общий вид; на фиг. 2 - дискстатора; на фиг. 3 - диск ротора.Гомогениэатор содержит корпусв котором в подшипниковом узле 2 установлен вал 3, на последнем укреплена система роторов, выполненныхв виде дисков 4, с помощью шпонки 5В корпусена шпонке 5 установленасистема статоров, выполненных в виде дисков 6. На соосных дисках статоров и роторов выполнены несоосныеотверстия 7, которые расположены по(57) Нэобретение относится к гомогениэаторам и позволяет повысить качество готового продукта, а такжеснизить энергоэатраты. Гомогенизатор содержит корпус с загрузочными разгрузочным патрубками, в котором соосно установлены диски ротораи статора с отверстиями. Отверстияна дисках ротора и статора расположены по противоположно направленнымспиралям Архимеда. 11 аг спирали Архимеда составляет 1,1 - 1,3 диаметра отверстий. 2 э.п.ф-лы, 3 ил,противоположно направленным спиралям Архимеда, На валу укреплены лопатки 8, предназначенные для вы грузки обработанного материала. Корпус 1 имеет загрузочный 9 и ра грузочный 10 патрубки. Шаг спирали Архимеда, по которой расположены отверстия 7 в дисках статора 6 и р тора 4, составляет 1,1 -1,3 диаметр отверстия 7.Расположение отверстий в д статоров и роторов по проти овысить качество обрабатываемого атериала и снизить гидравлическое опротивление гомогенизатора. Повыение качества готового продукта до тигается за счет того, что при таом расположении отверстий на диска сключаются воэможность одновременого открытия всех отверстий и про кок через образовавшиеся каналы не14949 30 обработанных твердых компонентов.Выполнение отверстий на дисках несоосными позволяет открывать их неполностью. При этом открыта примернополовина отверстия на соседних дисках. По мере вращения одного дискаотносительно другого, открытая частьрассматриваемого отверстия уменьшается и начинает открываться новая 10часть, в просвет которой устремляется обработанный материал. Таким образом, поток движущейся обрабатываемОй массы разбивается отверстиями в дисках статоров и роторов намножество небольших в диаметре каналов . Частички твердой фазы, движущиеся по тонким каналам в пастообраэном материале, имеют меньше степенейсвободы, чем в сплошном потоке. Поэтому твердые компонентыв обрабатываемом продукте, движущемся тонкимипотоками по открытым сечениям отверстий в дисках, находятся очень25близко к режущим кромкам отверстий,интенсивно измельчаются этими кромками даже при небольшой скоростидвижения одного диска относительнодругого, исключая при этом проскокнеобработанных твердых частиц. Отсутствие последних в готовом продукте делает его хорошо гомогенизированным и высокого качества. Вместес этим резко снижается гидравлическоесопротивление гомогенизатора, так как 35отсутствует в определенные моментызакрытие всех отверстий, что наблюдается в известном устройства. Влюбой момент времени в предлагаемомгомогенизаторе открыта часть отверстий, через которые проходит обрабатываемый материал,Расположение отверстий на роторахи статорах по спиралям Архимеда позволяет добиться расширения пределов 45активного участка режущей кромки, Величина режущей кромки, участвующейв измельчении, достигает 1/3 длиныокружности отверстия в диске, а в известном устройстве 1/1 О. Поэтому износ статоров и роторов, точнее ихотверстий, происходит значительно медленнее режущие кромки остаются ост)рыми в течение длительного срока, чтоспособствует интенсивному измельчению 55твердых компонентов, не допуская приэтом их проскока через зону обработки и исключая содержание их в гото 56 4вом продукте. Готовый продукт, таким образом, не содержит твердых час тиц, что повышает его качество.Кроме того, расположение отверстий в дисках пОзволяет хорошо перемещать обрабатываемый материал в радиальном направлении, что также повышает качество готового продукта, так как хорошо гомогенизированный материал не только не содержит твердых включений, но и имеет одинаковый состав по всему объему, т.е. является хорошо перемешанным.Выполнение шага спирали Архимеда не более 1,3 диаметра отверстий позволяет получить максимальное количество отверстий на статорах и роторах готового продукта и снизить гидравлическое сопротивление гомогенизатораПолучение на дисках максимального количества отверстий позволяет получить максимальное количество режущих кромок и разбить поток движущегося материала на большее количество каналов уменьшенного сечения, что позволяет интенсифицировать процесс диспергирования твердых частиц, исключая их содержание в готовом продукте, и повысить его качество. Снижение гидравлического сопротивления наблюдается за счет увеличения площади свободных сечений отверстий, которая возрастат при увеличении количества последних.Выполнение шага спирали, по которой расположены отверстия на дисках, менее 1,1 диаметра отверстий не позволяет получить перфорированный диск необходимой прочности, так как толщина перемычки конструкционного материала между отверстиями очень тонкая. Кроме того, в процессе работы наблюдается некоторый износ режущих кромок отверстий, Если в результате износа отдельные перемычки разрушаются, то в целом на диске увеличивается свободное сечение (отверстия как бы сольется) при одновременном уменьшении количества режущих кромок, что влечет за собой снижение интенсивности процесса гомогенизации и отрицательно сказывается на качестве готового продукта.Таким образом, шаг спирали Архимеда, по которой расположены отверстия на дисках, должен быть более 1,1 диаметра отверстий, Прч этом шагспирали не должен превышать 1,3 диаметра отверстий, так как при этом наблюдается нерациональное использование поверхностей дисков. На них и в этом случае выполняется меньшее количество отверстий, что снижает количество режущих кромок, в результате чего снижается интенсивность гомогенизации и ухудшается качество готово О го продукта. Кроме того, в случае малого количества отверстий на дисках аппарат обладает большим гидравлическим сопротивлением, что ведет к дополнительным затратам энергии на пере 15 мешивание обрабатываемого материала по рабочему объему гомогенизатора,Гомогенизатор работает следующим образом.Исходный пастообразный материал 20 содержащий твердые компонеты, под давлением по патрубку 9, установленному в корпусе 1, подается в рабочий объем гомогенизатора. Отверстиями 7, выполненными в дисках статоров 6 и ро торов 4, сплошной поток гомогенизируемого материала разбивается на множество каналов, размеры которых определяются величиной просвета, образованного несоосными отверстиями 7. При вращении вала 3 с дисками 4 ротора, укрепленного в корпусе 1 в подшипниковом узле 2, происходит интенсивное измельчение находящихся в пастообразном материале твердых компонентов и перемешивание его, Измельчение производится острыми режущими кромками отверстий 7 дисков ротора 4 и статора 6. При этом наблюдается постоянное изменение направления дви О жения пастообразного обрабатываемого материала, который движется по каналам, образующимся несоосными отверстиями 7, в результате чего обрабатываемый материал интенсивно перемешивается; Проворачивание дисков статора 6 в процессе работы гомогенизатора исключается с помощью шпонки 5, установленной в корпусе 1, Хорошо гомогенизированный продукт, не содержащий твердых включений и одинакового состава по всему объему, с помощью лопаток 8, укрепленных на валу 3, выгружается из аппарата через патрубок 1 О.Наряду с высоким качеством готового продукта аппарат обеспечивает небольшое гидравлическое сопротивление в процессе его эксплуатации, поскольку отверстия 7 в дисках статоров 6 и роторов 4 расположены по противоположно направленным спиралям Архимеда, исключая при этом моменты полного закрытия отверстий. Кроме того, и расположение отверстийф 7 по противоположно направленным спиралям Архимеда способствует более полному и интенсивному перемешиванию обрабатываемого материала, что повышает его качество. ФормУла изобретения1 . Гомогенизатор, содержащий корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, в котором соосно установлены диски ротора и статора с отверстиями, отличающийся тем, что, с целью повышения качества готового продукта и снижения энергозатрат, отверстия на дисках ротора и статора расположены по противоположно направленным спиралям.2, Гомогениэатор по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что отверстия расположены по спирали Архимеда.3. Гомогенизатор по пп.1 и 2, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что шаг спирали Архимеда составляет 1,1,-1,3 диаметра отверстий.Коррек Гус ка аказ 414 писнопрп ГГ 11 Т ССС и лопс тленно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, чл, 1 р-ктння, 4 ИИБ 1 Государственного 113035, Тираж 547 митета по сква Жизобретениям и открыт Раушская наб., ц. 4