Устройство для создания акустических колебаний в жидкой среде

(51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Е ИЗОБР ОПИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ий и С.В.Спирин(54) УС СТИ 1 Е СРЕДЕ (57) Изо ство об роднос надежн ДЛЯ СОЗДАНИЯ АК БАНИЙ В ЖИДКО ТРОИ СТВО СКИХ КОЛ бретение поработки зати жидкогоость устр-за Изобретение относится к устройствам для создания акустических колебаний в проточной среде и может быть использовано в различных отраслях промышленности для проведения физических и химических процессов таких, как диспергирование, змульгирование и т.д,Известны механические излучатели акустических колебаний, в частности роторный аппарат, содержащий корпус с входным и выходным патрубками для рабочей среды и установленные в нем статор с рядами отверстий и ротор с лопастями, имеющий ряды отверстий по периферии. На входном патрубке установлен винтовой насос (1),В известном устройстве статор разделяет полость корпуса на две камеры: озвучиваабочую, примыка к полому ро(21) 4798485/29 (22) 01.03.90 (46) 23.01,92. Бюл (71) Научно-прои технологии авто сти(72) Н.М.Ставицк (53) 621.868(088.8 (56) Авторское св М 1369832, кл, ВАвторское св М 716629, кл. В МЗводственное объединение обильной промышленнозволяет пОвысить качесчет достижения однопродукта и повыситьдля создания акустичеЯ 2 , 1707311 А 1 ских колебаний в жидкой среде за счет исключения закупоривания твердыми частицами. В цилиндрическом корпусе 1 с патрубками 2 и 3 подвода и отвода жидкой среды установлены полый ротор 4 с лопастями 5 в его полости и отверстиями 9 на боковой поверхности ротора 4 и статор б с отверстиями 1 О, расположенными на уровне отверстий 9. Статор 6 разделяет полость корпуса 1 на камеры 7 и 8 рабочую и озвучивания. В торцовой части ротора 4 выполнены каналы 11 в виде сопел, примыкающие с одной стороны к внутренней боковой поверхности ротора 4, с другой - к рабочей стороне каждой лопасти 5. Каналы 11 сообщают полость ротора 4 с рабочей камерой. Внутренняя боковая поверхность ротора 4 выполнена конической с углом конусности 20- бО, направленным в сторону каналов 31,з.п, ф-лы, 2 ил. нияи р ющуютору.Недостаток данного устройства заключается в том, что оно не имеет средств предварительного перемешивания компонентов рабочей жидкости перед ротором-статором в результате чего готовый продукт может получаться расслоенным.Известно устройство для создания акустических колебаний в проточной среде, содержащее цилиндрический корпус с патрубками для подвода и отвода рабочей среды, установленные в корпусе полый ротор с лопатками и статор, разделяющий полость корпуса на две камеры - рабочую и озвучивания, а на цилиндрических поверхностях ротора и статора выполнены скаоэ 17073 115 10 15 20 25 30 35 40 45 50 отвода жидкой среды, установленные в корпусе полый ротор с лопастями в его полости и отверстиями на боковой поверхности и статор с отверстиями, расположенными на уровне отверстий ротора, разделяющий полость корпуса на две камеры - озвучивания и рабочую. В торцовой части ротора выполнены каналы в виде сопел, примыкающие с одной стороны к внутренней боковой поверхности ротора, а с другой - к рабочей стороные радиальные отверстия В статоре выполнены осевые каналы, соединяющие радиальные отверстия его с рабочей камерой, при этом устройство снабжено пробками, установленными в местах соединения радиальных отверстий и каналов с воэможно.стью поворота и имеющими каждая проточку, соединяющую последние с камерой озвучивания или с каналами (2.Устройство данного типа предназначено для многократной обработки рабочей жидкости и в нем предусмотрена возможность осуществлять предварительную обработку (перемешивание) жидкой среды за счет того, что ее часть после обработки в роторе-статоре возвращается по каналам из статора в рабочуюкамеру.Один из недостатков данного устройства заключается в том, что его производительность снижается на величину возвращаемого потока, который уже прошел обработку в роторе-статоре, Другой недостаток заключается в том, что поток жидкости, выходящий из отверстий в статоре в рабочую камеру не имеет возможности перемещаться, что ограничивает зону перемешивания жидкой среды. В результате ухудшается качество продукта, который также может оказаться неоднородным.Кроме того, известное устройство нерационально использовать при одноразовом процессе перемешивания, т,к, оно имеет достаточно сложную конструкцию, что удорожает его изготовление и эксплуатацию.Оба выше укаэанные устройства не могут быть использованы для размельчения твердых частиц в жидкой среде, из-за закупоривания отверстия ротора, если не исключена возможность попадания частиц, размер которых больше отверстия ротора.Цель настоящего изобретения заключается в повышении качества обработки засчет достижения однородности жидкого продукта и повышения надежности за счет исключения закупоривания отверстий в роторе крупными твердыми частицами.Поставленная цель достигается тем, что устройство для создания акустических колебаний в жидкой среде содержит цилиндрический корпус с патрубками для подвода и не каждой лопасти, при этом каналы сообщают полость ротора с рабочей камерой. Вустройстве внутренняя боковая поверхность ротора выполнена конической с угломконусности 20-60, направленным в сторону каналов.На фиг.1 изображено устройство в разрезе, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А нафиг,1,Устройство для создания акустическихколебаний я жидкой среде содержит цилиндрический корпус 1 с патрубками 2 и 3 дляподвода и отвода рабочей среды, установленный в корпусе с возможностью вращения от привода (не показан) полый ротор 4,имеющий лопасти 5, выполняющие рольцентробежного насоса, и статор 6, разделяющий полость корпуса 1 на камеры 7 и 8рабочую и озвучивания, На цилиндрическойповерхности ротора 4 и статора 6 имеютсясквозные радиальные отверстия 9 и 10 соответственно. На торцовой части ротора выполнены каналы 11, выполняющие рольсопел. Каналы примыкают к внутренней боковой поверхности ротора и сообщают полость ротора с рабочей камерой 7.Боковая поверхность ротора выполненанаклонной (конической) с углом наклона (конусности) 20-60, причем наклон направленв сторону каналов-сопел,Такое исполнение целесообразно вустройстве, предназначенном для приготовления суспенэий. Угол менее 20 нерекомендуется, поскольку несколько ухудшаются условия для вымывания частиц. хотя при угле, равном нулю, устройство хотя ис меньшим эффектом, но остается работоспособным. Угол более 60 не целесообразен, т.к, условия эксплуатации неулучшаются,При приготовлении эмульсий конусность не целесообразна, хотя условия приготовления эмульсий при ее наличии неухудшаются, Число сопел должно соответствовать числу лопастей 5 ротора, величина ихдиаметра должна превышать ширину отверстий в роторе в 2 - 3 раза, чтобы с потокамижидкой среды могли проходить и твердыечастицы, попавшие в состав суспензий.Если диаметр отверстий в канале будетпревышать ширину отверстия в роторе менее чем в 2 раза, снизится надежность устройства при попадании твердых частиц,размер которых больше отверстия, Превышение более чем в 3 раза не рекомендуется,т,к. возвращаемый поток жидкости можетснизить производительность устройства,ухудшить качество приготовления,Целесообразно располагать каналы-сопла с рабочей стороны лопастей с примыканием к ним. Такое расположение -;эвалит исключить зоны, где упамчнутые твердые частицы могут задерживаться.Устройство работает следующим агтразом. 5Рабочая среда поступает через патрубок 2 в рабочую камеру 7, откуда ана нагнетается с помощью лопастей 5 в палыи ротор 4, и при совпадении отверстий 1 О статара б часть пульсирующего потока поступает в ка О меру 8 озвучивания. Другая часть нагнетаемой рабочей среды поддавлением попадает через сопла в рабочую камеру 7 с большой окружной скоростью и осуществляется интенсивное перемешивание ее с вновь посту пившим продуктам,В случае использования дачного устройства для размельчения или приготовления суспензий, включающих твеодые частицы размером больше ширины о-яер стий 9 ротора, указанные часгиты т е будут их засорять, т.к. они вымываются из полости ротора через сопла 11. Таким образом происходит самоочищение ротора.Предлагаемое устройство обеспечивает 25 высокое качество эмульсий за счет получения их однородности в результате интенсивного перемешивания циркулирующим через сопла потоком жидкости Кроме того. оно надежно в работе при приготовлении 30 суспензий, включающих более крупные твердые частицы, которые к пвлк 1 тсч циркулирующйт и ч"рез ":.ла пата.ж".ткасти и не элк 1. рива "т д ре",лт:тэ-а этого отверстия са"батэотцттестт са статарамФормула и э об пете тт и ч1, Устрайстгта для саэдэния акустических калебатплтй в жидк.й срезе сад".гх;эщее цилиндричес кий карт,с с и;:т рубками для подвода и отвода,кидкай т:пе ы, установленные в карп;се полый ратао с лопастями в его полости и атв рстигми нз боковой поверхности л статар с аверстиами. распело,кет н,тми на уровне отверстий ротора, разде;ащий палгсть карп,са на две кгмеоы - азвуч вания и рыбачу а а г ич а ю щ е е с я т.м, что," целью повышения качества обработки за счет дгстижп 1 я однородности жидкого пра, тукта и повышения надежности за счет тсклачения эакупаривания отверстий в роторе твердыми частицами, в торцовой части ратарэ выл эгч г ы каналы в виде сопел, при.иыкающ. с одной стороны к вну грет,ей боковой павеахнасти ротора, а с другой - к рабочей т:таране каждой лопасти, при э;ам каналы сообщают полость ротора с рабочей к.",терай2. Устройство па п 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что втутранпяя баков,1 я гтавексность ротора выполнена ксни геок.й с угалт канусности 20-60", н".т 1 равлппым в сторону каналов.1707311 Составитель Н,СтавицкийТехред М,Моргентал Корректор С.Черни Редактор Т,Куркова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 253 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5