Роликовый диспергатор

) (11) 1)5 В 01 Р 7/28ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСКОМУ СВИ ски цид (72 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследователй технологический институт гербиов и регуляторов роста растений(56) Авторское свидетельство СССР(57) Изобретение относится к ролико вым диспергаторам и позволяет новьсить качество диспергирования путем использования эффектов кавитации и объемного вытеснения приупрощении конструкции. Диспергатор содержит ротор О с установленными вего пазах роликами 5, На внутреннейповерхности корпуса 1 размещена роликовая дорожка 3 эксцентрично оси корпуса. Рлики 5 выполнены пустотелымии установлены с зазором между ними и торцами крышки и корпуса, равным0,5 мм. 4 илИзобретение относится к химическому и сельскохозяйСтвенному машиностроению, в частности к оборудованию по производству и применению химических средств защиты растений с использоваФнием методов гидроакусшического воздействия и механической активации на гетерогенные рабочие среды.Цель изобретения - повышение ка О чества диспергирования путем использования эффектов кавитации и объемного вытеснения при упрощении конструкции.На фиг.1 схематически изображен 5 диспергатор, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 на фиг.3 - показана схема всасывания, сжатия, выкида, направление движения и перетока нагнетаемого потока; на 20 фиг,4 - расположение роликового диспергатора в емкости и схема движения в ней рабочей среды.Роликовый диспергатор состоит из корпуса 1 и крышки 2. На внутренней 25 поверхности корпуса 1 выполнена эксцентричная его оси роликовая дорожка 3. В корпусе 1 выполнены канал 4 для подвода рабочей среды в рабочую зону роликов 5 и расточка 6 под уплотне ния, подшипник 7 и соединение со штангой 8. В корпусе 1 размещен приводной вал 9, на котором жестко закреплен ротор 10, снабженный радиальными пазами 11 под ролики 5. Ролики 5 выполнены пустотелыми для обеспечения принудительного барботажа в них жидкости и размещены в радиальных пазах 11 и между торцами крышки 2 и корпуса 1 с зазором 0,05-0,50 мм для ка витацнонного перетока рабочей среды из одной части рабочей эоны роликов и другуюоЗазор 0,05-0,5 мм является оптимальным с точки зрения обеспечения рабочего цикла всасывания, сжатия, кавитационного перетока рабочей среды и выкида ее из рабочей эоны роликов к потребителю. Увеличение зазора снижает эффективность кавитационного диспергирования, уменьшение зазора ведет к увеличению энергозатрат и снижению работоспособности диспергатора.В крышке 2 вылолнены отверстия 1255 для отвода рабочей среды из рабочей эоны роликов к потребителю. В случае выполнения роликового диспергатора в погружном варианте в крышке 2 рекомендуется выполнить канал 13, а в корпусе 1 - канал 14 для обеспечения восходяще-нисходящего движения рабочей среды в емкости 15.В случае выполнения роликового диспергатора в выносном варианте каналы 4, 14 и отверстия 12 снабжаются штуцерами (не показаны) для соединения с источником рабочей среды и потребителем готовой продукции.Роликовый диспергатор работает следующим образом.При вращении ротора 1 О от приводного вала 9 ролики 5 прижимаются центробежной силой к эксцентричной роликовой дорожке 3 и, проскальзывая в радиальных пазах 1, катятся по ней, осуществляя раздавливание твердых компонентов рабочей среды. За счет эксцентриситета роликовой дорожки 3 происходит периодическое возвратно- поступательное перемещение роликов 5 в радиальных пазах 11 ротора 10. При этом свободные от роликов 5 объемы радиальных пазов 11 и объемы 16 (фиг.2) изменяются от минимума до максимума за один оборот ротора 10,При увеличении объемов радиальных пазов 11 и объемов 16 через каналы 4. происходит всасывание рабочей среды, переток ее по торцовым и радиальным зазорам между роликами 5 и контактирующими с ними элементами ротора 1 О, корпуса 1 и крышки 2 и заполнение объемов 16, радиальных пазов 11 и пустот роликов 5 рабочей средой (фиг.3).При уменьшении объемов 16 радиальных пазов 11 происходит сжатие рабочей среды, "схлопывание" образовав" шихся при всасывании каверн, кавитационный переток рабочей среды по тор" цовым и радиальным зазорам между роликами 5 и контактирующими с ними, элементами ротора 1,О, корпуса 1 и крышки 2 на выход через отверстие 12и/ипи в каналы 13, 14 и в емкость 15. При этом происходит естественная "ще" левая" фильтрация суспензии, отбрасы" ванне крупных частиц к периферии и раэдавливание их. Если частицы недробятся и/или образуют наклеп, то при накатывании на них роликов 5, по.- следние утопают в радиальных пазах 11. Между роликовой дорожкой 3 и роликами 5 образуется щелевой зазор, В этот зазор с высокой скоростью устремпяется всасываемая или нагнетае 160 й 44850 55 мая рабочая среда, которая за счет сдвиговых напряжений разрушает наклеп или выбивает недробимые частицы на повторный размол.Выполнение роликовой дорожки не" посредственно на корпусе упрощает конструкцию и технологию иэготовле" ния роликового диспергатора, исключает неорганизованный переток жид" кости из одной герметичной камеры в другую (по сравнению с вариантом вставного размольного кольца) по местам сопряжения вставного размольного кольца с корпусом, Кажущийся выигрыш в долговечности роликового диспергатора, например за счет замены изношенного раэмольного кольца новым, необоснован, так как вместе с изношенным кольцом необходимо менять и ролики, а также корпус и крьццку из"за износа их торцовых стенок.Выполнение роликов пустотелыми обеспечивает три основных функции: кавитационный переток жидкости через торцовые зазоры между корпусом и роликами, а также между роликами и крышкой из эоны повышенного давления в зону "пустот" ролика .1 ца выход: это обеспечивает кавитаццонную обработку продукта в пустотыроликов: сме - шение рабочей среды в "пустотах" ро - ликов за счет барботажаз происходящего при качении роликов по эксцентричной роликовой дорожке ц вращении их вокруг своей осц; прц этом. возникающее центробежное поле отбрасывает частицы к торцам корпуса ц крышки, т.е, в зону интенсивного кавцтационного и истцрающего воздействия, повышает качество дцспергцровапия; и, наконец, функцию зслс ника: это исключает потребность в специальном распределительном ус.-.ройстве, что упрощает конструкцию.Эксцентричная роликовая дорожка служит для засасывания ц выталкивания среды в результате образования камер переменного объема, а также для выполнения роли наковальни (а ролики - молотка, что обеспечивает раздавливанце твердых частцчек, попавших между дорожкой и роликами. Это повышает качество дцспергцрования. Кавитационньцц эффект вознцкаст при образовании камер переменного объема. Однако вид кавцтации ц, следовательно, эффект от нее различный. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 В зоне всасывания (фиг.З) возникает вакуумная кавитация, т.е. происходит "вскипание" жидкости с образова"нцем больших газовых пузырьков - каверн, которые не схлопываются и, следовательно, не оказывают разрушающего воздеиствия.В зоне сжатия происходит повышение давления и, следовательно, схлопывание каверн, Это вызывает обилиекумулятивных микроструек, которые,двигаясь со скоростями 800-1000 м/ч,вызывают большие сдвиговые налряжения и разрушение частичек рабочейсреды,В зоне выхода действует в основномструйная кавцтация, т,е. рабочая среда цз зоны сотня через торцовые зазоры между роликами и корпусом, роликамц и крьдцкой впрыскцнается в зоны пустот роликов осществляя восновном кавитвцпоцную обработку рабочей среды в замкнутом объеме, Прцэтом схлопывацце мпкрокавсрн осуществляется за счет соударенця струй другс другом и со стенками аппаратаПр каченцп роликов по эксцеп.вцчцой ролцкозойорожкг весьожнь 1 .,.;бегапця ролцков на твердые частицы обрабатывагмоц среды. Прц этом междуэксцентричной роликовой дорожкой ироликами образуется зазор, равныйразмеру дцсперспц, Через этот зазор,а также через торцовые зазоры междуроликами ц корпусом, ролцкамц и крьш. -кой возможно струйное цстечеппе цэзоны повышенного давления в зону сменьшим давлением, в том числе ц в зозону всасьвацця. Б этом случае взоне всасшванця также происходит кавитаццонцая обработка рабочей среды,Таким образам, кавцтаццо 1 пцая обработка материала осуществчяется вовсех зонах, те. косит общий характер.Однако эффгктцвпость кавцтаццонной обработкп по зонам различная,Эффективность кавптац 1.оццой обработки зависит нг то:и:ка от зоны, нои от. величины зазо 1 а Прп очень малецькцх зазорах (мецгер 0,05 мм) увелцчивается эффектгппьост 1 кввптаццацной обработки в зоне скатпя (за счет повышения статического д;пзлецця), но снижается в зонах выхода и всасыванця Одновременно резко возрастают эцергозатраты ц температура рабочей среды., Бсг это делает вьццолпсппе зазора мене" 0 05 мм нежелательным., 1604448При очень больших зазорах (более 0,5 мм) снижается. эффективность кавитационной обработки в зоне сжатия и увеличивается в зонах выхода и всасывания за счет более мощных струй- . ных перетоков рабочей среды из зоны повышенного давления в зону пониженного давления,10Таким образомзазор 0,05-0,5 мм является оптимальным для каждой зоны.Эффективность изобретения заключается в отсутствии дополнительных нагнетательных устройств, так как роликовый диспергатор сам работает как объемный нагнетатель, простоте конструкции; возможности простого регулирования тонины помола и размола недробимых частиц, например, путем увеличения числа оборотов ротора 10 и, следоватеЛьно, величины раздавливающей центробежной силы, действующей на ролики 6, использование эффектов механического разрушения и гидродина мической кавитации, барботажа рабочей среды в пустотах роликов 6, вы" сокнх давлений и скоростей перетекающих струй для самоочистки роликового диспергатора от наклепов, использование эффекта "схлопыванзцихся" под большим давлением каверн и эффекта щелевой фильтрации позволяет получать продукцию высокого качества.Ф о р м у л а изобретения оРоликовый диспергатор, содержащий установленный в корпусе с крышкой ротор с.размещенными в его пазах роликами, контактирующими с роликовой дорожкой и установленными между торцами корпуса и крышки с зазором, каналы для подвода и отвода среды, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества диспергирования путем использования эффектов кавитации и объемного вытеснения при упрощении конструкции, роликовая дорожка размещена на внутренней поверхности корпуса эксцентрично его оси, при этом ролики выполнены пустотелыми и зазор между роликами и торцами крышки и корпуса составляет 0,050,50 мм.ГО КОМИ 5, Моск открытиям пр агарина, 101 Редактор Н,ГунЗаказ 3414 ВНИИПИ Госуда изводственно-издател та по изобретениям н Ж, Раушская наб. ий комбинат "Патент", г. Ужгороц