Роторный смеситель-диспергатор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 4 В 01 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ Т СССРОТКРЫТИ ч,В ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Яостокстрой елов;месите ль-диспергатщ и й с я гх ребер уме попе ечными ем, чт отлича высота винт дками, о т л что, с цель чаю распш,шается и ный диари этом наруж длине постоян тока,тора и,1) тр интенси ик и процесса смешения,(21) 3756752/2 (22) 29,04.84 (46) 30,10.87. (71) Главвлади (72) М.В, Ного (53) 66.063(08 (56) Авторское М 1011219, кл. (54)(57) 1. РО ПЕРГАТОР, соде ным и вьг одным рично размещен товыми ребрами ляющими перего щийся те ия функциональных возможностеи в винтовых ребрах по всеи высоте дополнительно выполнены поперечныепрорези, размещенные по обе стороныкаждой направляющей поперечной перегородки, при этом боковые поверхности прорезей со стороны поперечныхперегородок имеют большую высоту,2, Смеситель-диспергатор по п.1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что одополнительно снабжен диафрагмой сразгрузочными окнами, установленнойнд роторе,47970 2 1 13Изобретение относится к технике роторных лопастных машин, предназначенных для гомогенизации, диспергирования и эмульгирования веществ в жидких и вязких фазах, может быть использовано в гибких технологических линиях различных объектов народного хозяйства, функциональная специфика которых направлена на обеспечение необходимых Физико-химических, качеств обрабатываемых материалов (составов), и преимущественно предназначено для использования в строительной и лакокрасочной промьппленности.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и интенсификация процесса смешения.На фиг, 1 изображен роторный диспергатор, продольный разрез; на Фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - ротор диспергатора с рабочими элементами (ребра ротора условно спрямлены); на фиг, 4 - схема закрутки ребер по длине ротора диспергатора; на фиг. 5 - периферийная часть винтового ребра; на Фиг. 6 сечение Б-Б на фиг. 5; на Фиг. 7 конструктивная схема образования ребер диспергатора. Роторный диспергатор состоит из статора 1, имеющего входной 2 и выходной 3 патрубки, полость 4 охлаждения, торцовые крышки 5, патрубков ввода 6 и вывода 7 охлаждающей среды, ротора 8, имеющего в своем составе несколько винтовых ребер 9. Последние со стороны набегающего потока (обрабатываемой среды) имеют поперечные направляющие перегородки 10. Боковые поверхности перегородок 10 и рабочая поверхность элемента винтового ребра 9 в своем поперечном сечении образуют каналы П-образной формы. В винтовых ребрах 9 по всей вы - соте выполнены поперечные прорези 11, размещенные по обе стороны направляющих перегородок 10 по радиусу ребер 9, от корня до периферии, и в направлении толщины ребра 9 - на всю толщину. Боковые поверхности прорезей 11 со стороны поперечных перегородок 1 О имеют большую высоту: периферийная часть ребер ротора в своем продольном направлении имеет форму прямоугольных зубцов, имеющих вершины, образованные концевыми элементами поперечных перегородок 10, и впадины, рас 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 положенные в периферийной части элемента ребер.Радиальный размер впадины по величине соизмерим с шириной прорези 11. Каждая поперечная перегородка в своей выступающей части со стороны движения обрабатываемой среды имеет острые кромки 12, На роторе установлена разделяющая диафрагма 13, имеющая разгрузочные окна 14. Количество разгрузочных окон соответствует количеству винтовых ребер ротора, Ротор имеет насосную крыльчатку 15, совместно с которой он жестко насажен на вал 16 вращения, Наружный диаметр ротора постоянный по длине (Р=сопя). Высота винтовых ребер 9 уменьшается по ходу потока за счет увеличения их корневого диаметра, причем корневой диаметр изменяется монотонно или ступенчато, 0 ( Пк .Роторный смеситель-диспергатор работает следующим образом.Обрабатываемая среда подается через входной патрубок 2 в проточную часть диспергатора и заполняет ее.Посредством вала 16 ротор 8 с установленными на нем винтовыми ребрами 9 приводится во вращение с угловой скоростью ( 1 . Под воздействием вращающихся рабочих элементов ребер обрабатываемая среда получает количество движения и, находясь под воздействием поля центробежных сил, движется в П-образном канале к периферийной части винтовых ребер. При своем движении компоненты обрабатываемой среды вытягиваются в нити. Одновременно обрабатываемая среда направляется острыми кромками 12 поперечных ребер в прорези 11, где она находится в интенсивном поле ускорения, тем большем, чем вьппе окружная скорость ротора. При своем движении обрабатываемые взаимонерастворимые компоненты испытывают большие градиенты скоростей в поперечном сечении пути своего движения в каналах и прорезях. Это порождает трение между отдельными потоками, а также интенсивное трение между средой, стенками П-образного канала и боковыми поверхностями прорезей (структура образования гидродинамического потока показана на Фиг.2), Трение между отдельными потоками и потоком с рабочими элементами ребер 9 ротора приводит к иэмельчению твердой фазы в жидкости, вытягиванию дисперз 131 гируемой массы в:здимонерастворгмых жидкостей на длину, при которой пропев ходит самодробление элемента жидкости. При сходе с ребер 9 обрабатывдемая среда, имеющая интенсивную относительную скорость, испытывает дефотр)- мацию удара о внутреннюю поверхность статора 1, что способствует дальнейшему измельчению вещества, К точке удара В имеет место сильно развитая турбулентность из-зд резких изменеНИй НаПРаВЛЕНИЛ И ВЕЛИЧИЮ: СКОРОС тт)Г . В ЭтОй ОбЛаетИ ПОТОК ИМЕЕТ трОСГПдц - ственное абсолютное и Относитеьп )с движение, Большая часть обрдбдтывддмого вещества закручивается в отно- СИтЕЛЬНЫЕ ПОПЕРЕЧНЬР ЦИРКУЛЛЦИОННЫЕпотоки, где процесс измельчения продолжается из-за наличия трения между частицами, а некоторая часть вещества продавливается через радиат)ь" ный зубьевидный зазор между с.т:тгром 1 и ротором 8 диспергдторд, Пос:те сжатия в радиальном зазоре обре дтываемая среда попадде; в зону кавптации на тыльной стороне ребра, гпе подвергается различным турб.пентным И КаВИтаЦИОННЫМ ВОЗДЕйСтВИЯМ, )ТО) О ВЫШаЕт ИНтЕНСИВОСтЬ ДИСПЕОГИРОВа . НИя И ГОЬ)ОГЕНИЗацИИ. ОбраЗОВдНГЬС) циркуляционные токи взаиОдест.) т (испытывают трение) как вн три сво и структуры, так и между собой, а также по поверхностям, образоваИы стенками рабочих элементов ребер 9 ротора 8 П-образные каналы и про- РЕЗИ) И ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТЮ та" тора 1. Взаимодействие различных потоков обрабатываемой средь проис .одит в плоскости вращения ротора и вдоль проточной части диспергатора. Двигаясь вдоль ротора 8, среда проходит последовательную обработку измельчения в каждом П-образном каналеи прорезях, а также в соответствующемрадиальном зазоре. По ходу движениясреды высота винтовых ребер монотон 7970НО И С.:и д Гд у ЬС ПЬдс , Л, 1)с=сотБГ, д 1 т, с. тст пс во 1 Яет тодч;ЬЕ Пвт т , ,1 ;тТтт 1;1 дт:ПВ ЬТ ;тРп(ифи дп"т,11 тб т 1 с 111, О О кот 1 су5УМЕН: 1 С НПСЬ Всаг ОТЫ рдб т 1 С ЭПЕМЕНТОВребер 9 т увс) чттс.иЯ сор тстО дпдмстрд ребер) твеигпп;дс гся ьружпдя скс -1:ость нд вхс),.Г ь 11- )бтд тп й кдптп 1011" т ПОСТОЯПП 1 Х ", " Г, т-ЕЬптпр политого , ; тт. 111 и )т мС Оэлаюточ ); )т;11,ЧЯ ттс С т ОПЕПВт)Г О,;Ис Гсчгутт д - "счс ф.т 1, 1 Исрп Р ГОЦ 1 тт ".т 1":ттт П с)1)дтд,Дидфдд,:., 1ттс.т .;зг.зс чС)тон 1 т,;:.с - . т. т Р ст ГРС бЫ -Каиц. с.брдб 1сс М,оС . ГВГ П ЗО -то Зт;ТИГв т.: т:;:, )тс ЬПХ С р; ОтОт, Г. Е.: )ПС т Ст т )ткп ВС тоот вд, Устдпттвкд,п;т,1)дгмГ п р;.торе 8 псзвотт тет выл эгнять Рю 1)т)1 есс диев пергирс вдпя 1 тцествд, 110 песс из - 4т 1,т 1тя П дф) с 1 Мт 11 ОС "1 СС)ЗЛЛР ТСЯ з г с т т т пс т с с реви О б )коВЬР С Ьр:;тт : ГС, ; Ву ПС ЕркНОС ТЬ Б рд,тт.с Ь 1)М 3 д Зт ) ГЕжду Г)НЕЬ 1- НИМ дИд 1 "Г "," дид)двЬ1 И ГНуТрРН- тт 1; д С Г;т. С"т т Горд 1, Эт- Пртп Одс)вт,тг тс тт "Пт "жеям с)СтГдт, тттт -Ь, . тт:.Итт . т О)Г)тттт, 1 рс,цСС/.Ит П:Р.Гт Я .сст 1.т СбДГ)ОТДНЬСДЯс т сд Ив, с ..,1,),.с 1 Ф),11;,т-ХГМИЧЕСЕС 1 Е 1 Р .Ь:т.,: Гт" С т "ПсДС т Ысз НДСОСт" 1 К Ь 1 д ГК 1:Ч:т ОЬ)атт Г.)ЗППЕТН:;Пттр В Вктклднои Натру)К 3, В рРЗУ Ьтатд ЧЕГО ГС тОВОЕ ВЕЩЕСТВО ПОСТУпает к 1 отребите:тк.рОПЕСС Пис ПЕр.ирОГтдИя и ГОМОГЕНиэсации В ДППЯРс 1 с. ПРСИ;.Х)ДИТ С ИН 40теис свнь 1 выделением Тепловой энерГИИ. ДПЛ ГтПтит ВЫдЕЛЛЕМОй тЕПЛОВОйэнепгии, с также в необхоцимьгх слУалх длл обеспе ения нормального температурного режима процесса диспергирования веЦества статор 1 аппаратаимеет полость 4, куда подается иотводится через патрубки 6 и 7 охлаждающая (нагреваемдя)среда.Заказ 5139/5 Тираж 564 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4