Устройство для гомогенизации пастообразных материалов

(21) 3 (22) 0 (46) 3 (72) В Ю Г Па ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 941262/31-268.08.850.03.87. Бюл. В 12(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГОМОГЕНИЗАЦИИПАСТООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к гомогенизирующим устройствам, позволяетинтенсифицировать процесс гомогенизации и повысить качество готового продукта. Устройство содержит корпус спатрубками входа и выхода среды, вкотором установлен ротор в виде диска с каналами, на рабочей поверхнос)ти, образующей с рабочей поверхнрстью корпуса уменьшающийся к периферии зазор. Рабочая поверхность корпуса выполнена из трех участков. Первый и второй участки выполнены с каналами и образованы поверхностямидвух сопряженных усеченных конусов,образующие которых наклонены под разными уменьшающимися к периферии углами. Третий участок выполнен в видеплоскости, параплельной поверхностиротора. Каналы йа рабочих поверхностях конуса и ротора выполнены наклонными к радиусу и их глубина уменьшается, а ширина увеличивается от центра к периферии. Ротор снабжен диспергирующими роликами, установленнымина его боковой поверхности с возможностью радиального перемещения. Каналы на рабочих поверхностях корпусаи ротора наклонены в противоположных,направлениях. Угол наклона образую"щей конуса первого участка составляет 7-30, а второго участка - 1-63 з,п. ф-лы, 4 ил,11 12996Изобретение относится к техникедля гомогенизации пастообразных материалов и может быть использованов химической, строительной, фармацевтической промышленностях для приго 5товления паст, растворов, мазей,Цель изобретения - интенсификацияпроцесса гомогенизации и повышениекачества готового продукта.На фиг,1 изображено устройство 1 Одля гомогенизации пастообразных ма. -териалов, продольный разрез; нафиг.2 - ротор с каналами; на фиг,3 -рабочая поверхность корпуса с каналами; на фиг,4 - показан канал, продольное сечение,Устройство для гомогенизации пастообразных материалов имеет корпусв котором размещен ротор 2, установленный на валу 3. В корпусе имеют вся патрубки 4 и 5 соответственно длявхода и выхода обрабатываемого продукта.Ротор 2 выполнен в виде диска сканалами 6 на рабочей поверхности,образующей с рабочей поверхностьюкорпуса уменьшающийся от центра кпериферии зазор.Рабочая поверхность корпуса выполнена из трех участков. При этом пер- ЗОвый 7 и второй 8 участки выполненыс каналами 9 и образованы поверхностями двух сопряженных усеченных конусов, образующие которых наклоненыпод разными, уменьшающимися к периферии углами. Третий участок 10 выполнен в виде плоскости, параллельнойповерхности ротора. Каналы 6 и 9 нарабочих поверхностях ротора и корпуса выполнены наклонными к радиусу и 4 Оих глубина уменьшается, а ширина увеличивается от центра к периферии.Ротор 2 снабжен диспергирующимироликами 11, установленными на оправках 12 на его боковой поверхности с д 5возможностью радиального перемещения.Каналы 6 и 9 на рабочих поверхностяхкорпуса и. ротора наклонены в противоположных направлениях. Угол наклонаобразующей конуса первого участкаосоставляет 7-30, а второго участка -1-6 Устройство снабжено рубашкой 13. Необходимый зазор между плоской рабочей поверхностью корпуса 1 и ротора 2 устанавливается с помощью установочных винтов 14, На роторе 2 для равномерного заполнения рабочего 15 2объема устройства обрабатываемым материалом выполнены окна 15, Длятранспортировки исходного продуктав зону обработки на валу 3 установлен шнек 16.устройство для гомогенизациипастообразных материалов работаетследующим образом.Исходный материал по входномупатрубку 4 попадает на шнек 16 итранспортируется в рабочий объем устройства, заполняя его равномерно через окна 15 в роторе 2, Крупнокусковые компоненты измельчаются на первом и втором участках рабочих поверхностей корпуса 1 и ротора 2 с каналами 9 и 6 соответственно. Обрабатываемый продукт движется под действиемцентробежной силы, сообщаемой ему ротором 2 и каналами 6, выполненнымина его поверхности, претерпевая приэтом постепенное измельчение при одновременном перемешивании, создаваемом каналами 9 и 6 на корпусеи роторе 2 при вращении последнего. Пройдя предварительную обработку на первых двух участках измельчения, продукт, не содержащий крупных твердыхкомпонентов, попадает в зазор, создаваемый третьим участком 10 поверхности корпусаи ротора 2, где претерпевает тонкое измельчение путемрастирания твердых частичек плоскостями ротора и корпуса, и отбрасывается к цилиндрической стенке корпуса1. Диспергирующие ролики 11, укрепленные на оправках 12, которые свободно перемещаются в отверстиях наторцовой поверхности ротора 2, имеютвозможность радиального перемещенияи при вращении ротора под действиемцентробежной силы плотно прижимаютсяк стенкам корпуса и перекатываютсяпо ним, раздавливая нерастертые твердые частички, интенсивно перемешиваяобработанный материал, который удаляется из устройства через патрубок5 для выхода обработанного продукта,При необходимости устройство снабже"но рубашкой 13,Первый участок 7 рабочей поверхности корпусас углом наклона образующей конуса 7-30 предназначендля интенсивного измельчения особокрупных твердых частиц (10-15 мм).Мелкие частицы никакого измельченияне претерпевают. Для интенсивногоих измельчения необходимо взять меньший зазор между ротором и корпусом3 12996 т.е уменьшить угол наклона образующей конуса второго участка, причемоугол должен быть 1-6 , Если угол больше укаэанного предела, то это вызывает увеличение габаритов устрой 5 ства и не влияет на увеличение интенсивности процесса гомогениэации, Частицы размером 3-5 мм, количество которых составляет 70-8 И, будут проходить через этот зазор не претерпе вая обработки. При угле наклона образующей конуса второго участка 1-6 величина максимального зазора между ротором и корпусом составляет 5-8 мм (в начале второго участка) и умень шается до устанавливаемого зазора на третьем участке. Частицы твердой фазы, размеры которых 3-5 мм, сразу начинают измельчаться с начала второ. го участка. При этом уменьшается 20 время нахождения их в аппарате без обработки, что влечет уменьшение цикла. переработки продукта. Время является одним из важнейших показателей интенсивности обработки.25Выполнение на рабочих поверхностях каналов, наклонных к радиусу с уменьшающейся глубиной и увеличивающейся шириной позволяет интенсифицировать процесс гомогениэации. Стенки 30 каналов образуют с поверхностями корпуса и ротора острые режущие кромки. Вязкая масса, содержащая твердые частицы, движется вдоль рабочих поверхностей Ротора к периферии. Твердые частицы захватываются каналами ротора и, встречаясь с каналами корпуса, наклоненными в противоположную сторону, измельчаются режущими кромками хан алов. 40Для интенсивного дробления необходимо, чтобы размер частицы, которая, приближаясь к периферии, становится все меньше, был больше глубины кана ла, т.е чтобы частица выступала над режущей кромкой канала, срезаясь при этом режущей кромкой другого канала. Для этого каналы как на корпусе, так и на роторе выполнены умень шающимися по глубине и сходящими на нет к началу третьего участка, участка истирания.Кроме того, чтобы каналы не .забиМвались твердыми частицами, которых в процессе измельчения становится все больше, каналы выполняются расширяющимися к периферии. 15 4Выполнение каналов на рабочих поверхностях корпуса и ротора противо- положно направленными позволяет интенсифицировать процесс дробления и перемешивания с использованием материала в каналах, Наличие каналов позволяет производить перемешивание обрабатываемого материала.Наличие в устройстве третьего участка обработки продукта, участка истирания позволяет получить качественный пастообразный материал, не содержащий твердых компонентов, Проходя по малому зазору на этом участке между рабочими поверхностями корпуса и ротора, твердые частицы, содержащиеся в обрабатываемом продукте, растираются указанными поверхностями. При проскоке через зазор нерастертых твердых частиц последние доиэмельчаются.Таким образом, на выходе из устройства получается дисперсный, хорошо гомогенизированный продуктФормула изобретения1, Устройство для гомогенизациипастообразных материалов, содержащее корпус с патрубками входа и выхода среды, в котором установлен ротор ввиде диска с каналами на рабочей по"верхности, образующей с рабочей поверхностью корпуса уменьшающийся кпериферии зазор., о т л и ч а ю щ е е -с я тем, что, с целью интенсификации процесса гомогенизации и повыше ния качества готового продукта, рабочая поверхность корпуса вь 1 полненаиз трех участков, из которых первыйи второй участки выполнены с каналами и образованы поверхностями двухсопряженных усеченных конусов, образующие которых наклонены под разными,уменьшающимися к периферии углами,а третий участок выполнен в видеплоскости, параллельной поверхности. ротора, при этом каналы на рабочихповерхностях корпуса и ротора выполнены наклонными к радиусу и их глубина уменьшается, а ширина увеличива"ется от центра к периферии,2.Устройство по п,1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что ротор снабжен диспергирующими роликами, установленными на его боковой поверхности с возможностью радиального перемещения.5 1 2996З.Устройство по пп. 1 и 2, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что каналы на рабочих поверхностях корпуса и ротора наклонены в противоположных направлениях. 5 4,Устройство по п,1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что угол наклона обраэующей конуса первого участка составляет 7-30 , а второго участка - 1-6 О.1299615 Составитель Н,ФедороРедактор И,Касарда ТехредН.Глущенко ректор И.Самборск Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектн Заказ 958/5ВНИИПИпо дел113035 Тиражсударстм иэобросква, Ж 566 Подписнонного комитета СССРений и открытий35, Раушская наб., д. 4/5