Стержневой диспергатор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК п 9) 471 А 5 Н 5 В 01 )- 11/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ по назначению и ибрационный сме ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт аналитической техники Научно-производственного объединения "Аналитприбор"(56) 1, Авторское свидетельство СССР М 441030, кл, В 01 Е 11/02, 1974.2, Авторское свидетельство СССР М 850194, кл. В 01 Е 11/00, 1979.(54) СТЕРЖНЕВОЙ ДИСПЕРГАТОР (57) Изобретение относится к устройствам для подготовки водных растворов и смесей Изобретение относится к устройствам для подготовки водных растворов и смесей к анализу и может быть использовано для перемешивания, экстракции и диспергирования жидких сред в химической, нефтеперерабатывающей, лакокрасочной и других отраслях промышленности,Известен ультразвуковой диспергатор (1), содержащий камеру обработки пробы, выполненную в виде объемного резонатора с входным и выходным штуцерами, проходной ультразвуковой излучатель, полый волновод - концентратор с резонансной мембраной.Основной недостаток данного диспергатора заключается в сложности конструкции, необходимости высокочастотного мощного генератора и малой производительности,Наиболее близкимконструкции является в к анализу и может быть использовано для перемешивания, экстракции и диспергирования жидких сред в химической, нефтеперерабатывающей, лакокрасочной и других отраслях промышленности. Цель изобретения - интенсификация процесса диспергирования, Внутри корпуса на рамках закреплены элементы для перемешивания. Элементы для перемешивания расположены на концентрических окружностях и совершают возвратно-поступательное движение, при этом дробят находящиеся в воде частицы, повышая точность определения концентрации их в воде, 3 з,п, флы, 9 ил. ситель (21, содержащий смесительную камеру (корпус) с вибрационным приводом возвратно-поступательного действия, в а полости которой на пружине подвешен мешалка, перемешивающие элементы которой с выполнены в виде пакета стержней.Этот смеситель работает следующим образом,Материалы, подлежащие смешиванию, загружаются в полость смесительной камеры, включается вибратор, что приводит смешиваемые материалы в состояние виброожижения и циркуляционного движения. Колебания через корпус смесительной камеры посредством пружин передаются мешалке и сообщают ей возвратно-поступательное движение, вызывающее дополнительные потоки смешиваемых материалов,Известное устройство предназначено только для смешивания и увлажнения смесей мелкозернистых и порошковых матери 177347110 20 25 30 35 40 4550 алов, Оно периодического действия с малыми скоростями относительного перемещения элементов перемешивания,Конструкция устройства не может осуществлять диспергирование водных растворов,особенно при наличии нефти, для полученияразмеров частиц менее 10 мкм. Конструкция металлоемкая, громоздкая и самоеглавное не решает поставленную цель - интенсификация процесса диспергирования,Цель изобретения - интенсификацияпроцесса диспергирования с получениемчастиц размером менее 10 мкм.Цель достигается тем, что стержневойдиспергатор, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, пакет стермкней, закрепленных на рамке, связанной систочником колебания, снабмкен дополнительным источником колебания и связанной с ним рамкой со стермкнями,установленной под углом 30 - 180 по отношению к основной рамке, Стержни выполнены упругими с различной формойрифления или в виде прумкин. Кроме того,эти стержни расположены на концентрических окружностях в шахматном порядке. Внижней части корпуса имеется штуцер,пневматически связанныи с воздухом.Наличие дополнительного источникаколебания и связанной с ним рамки состержнями (перемешивающие элементы),установленной под углом 30-180 по отношению к основной рамке. обеспечивает интенсивное дробление различныхкомпонентов за счет "взрывного" характера пробы при относительном перемещениибольшего числа перемешивающих элементов относительно друг друга.Элементы для перемешивания, выполненные в виде упругих стержней с различной формой рифления или в виде прукин,обеспечивают увеличение площади контакта элементов для перемешивания с обрабатываемой жидкостью, Образование зонкавитации, а такмке значительных сдвиговыхнапряжений на границе раздела элементыдля перемешивания - жидкость обеспечивают интенсивное дробление с получениемчастиц размером менее 10 мкм.Вращение рамок со стержнями, расположенными на концентрических окружностях в шахматном порядке, обеспечиваетзначительное барботирование жидкости иведет к мелкодисперсному дроблению,Наличие штуцера, пневматически связанного с воздухом, вызывает интенсификацию процесса дробления смеси воздуха ижидкости при интенсивном воздействииэлементов для перемешивания. На фиг,1 показана схема диспергатора с одной рамкой и источником колебания, где используются стержни с различной формой рифления; на фиг,2, 3, 4, 5 и б соответственно показаны схемы элементов для перемешивания: плоские упругие стержни с рифлями, отверстиями, гребнями, резьбой или в виде пружин; на фиг.7 показана схема диспергатора с двумя рамками и соответственно с двумя источниками колебания; на фиг.8 показана схема диспергатора с двумя рамками, на которых закреплены элементы для перемешивания, расположенные на концентрических окружностях и связанные15 с приводом вращения; на фиг,9 показано сечение диспергатора по фиг.8.Диспергатор (фиг.1) содержит корпус 1 с входным патрубком 2, В нижней части корпуса имеется входной штуцер 3 для ввода воздуха, который связан с источником давления (условно не показан), В верхней части корпуса имеется выходной патрубок 4, Внутри корпуса 1 установлена рамка 5, а через подвижную мембрану б введен вал 7 вдоль оси 8, который вне корпуса связан с источником колебания, На рамке 5 закреплены элементы для перемешивания - стержни 9,Диспергатор (фиг,7) содермкит корпус 10 с входным 11 и выходным 12 патрубками, два вала 13 и 14, соответственно связанных с источниками колебания (условно не показаны) через мембраны 15 и 16 соответственно. Стержни 17 и 18 для перемешивания закреплены на рамках 19 и 20,Диспергатор (фиг.8) с двумя вращающимися рамками содержит закрепленные на рамках 21 и 22 стержни для перемешивания, расположенные на концентрических окружностях, связанные с приводом (условно не показан). В нижней части находятся входной 23 и выходной 24 патрубки. Диспергатор (по фиг.1) работает следующим образом.Исследуемая проба жидкости (например, водонефтяная смесь) поступает через входной патрубок 2 в корпус 1, где попадает под интенсивное воздействие стержней 9, которые, совершая возвратно-поступательное перемещение, дробят находящиеся в воде частицы, (например, частицы флоры и фауны). Мелкий дисперсный состав частиц с размером менее 10 мкм получается за счет резкого увеличения контактной площади вибрирующих стержней и значительных контактных, касательных(сдвиговых) напряжений,Диспергатор (по фиг.7) работает следующим образом, 177347180-100 Валам 13 и 14 задаются с помощью генератора (условно не показан) колебания сзаданной частотой и амплитудой, затем подается проба через входной патрубок 11.заполняет корпус 10 и через выходной патрубок 12 уходит на анализ. Дополнительнаярамка 19 со стержнями для перемешивания 17 располагается под углом 30 - 180,что увеличивает интенсивность процессадробления исследуемой жидкости, Наиболее эффективным является воздействие приугле 90-180. Диспергатор (по фиг.8) работает следующим образом. Задается вращательное движение впротивоположные стороны рамкам 21 и 22,подается проба во входной патрубок 23,диспергируется и через выходной патрубок24 уходит на анализ, П р и м е р конкретного выполнения. Диаметр корпуса, мм 70(по фиг.1 и 8) Высота корпуса, мм 80 (по фиг.1 и 8) Количество стержней, шт. 150 (на одной рамке) Источник колебания - генератор маркиГЭМ (генератор звуковой) Частота колебаний, Гц Амплитуда колебаний, мм 3 - 5 Основание корпуса, мм 70 х 70 (по фиг.7) Привод от двигателя,кВт 1,1 (фиг.8)Число оборотов,об/мин 13005 По сравнению с прототипом наличие дополнительной рамки со стержнями для перемешивания, выполненными с различнойформой рифления или в виде пружин, обеспечивает интенсивное дробление частиц10 нефтяного происхождения, повышает точность определения концентрации нефти вводе,Формула изобретения1. Стержневой диспергатор, содержа 15 щий корпус с входным и выходным патрубком, пакет стержней, закрепленных нэрамке, связанной с источником колебания,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюинтенсификации процесса диспергирова 20 ния, он снабжен дополнительным источником колебания и связанной с ним рамкой состержнями, установленной подфглом от 30до 180 по отношению к основной рамке,2. Диспергэтор по п,1, о т л и ч а ю щ и й 25 с я тем, что стержни выполнены упругими сразличной формой рифления или в виде пружин.3. Диспергатор по п,1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что стержни расположены на кон 30 центрических окружностях в шахматном порядке,4, Диспергатор по п,1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в нижней части корпуса он снабжен штуцером, пневматически связанным с35 воздухом,1773471 и,9 Составитель К.Ляпинехред М,Моргентал Редактор Т.Хорина Т Корректор И.Шмакова аказ 3885 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 45 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101