Смеситель

(51)5 В 0 Т ИДЕТЕЛ ЬСТВУ ВТОРСКО ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССР(57) Использование: лриготовление тонко- дисперсных растворов и паст из плохосмешивающихся многокомпонентных сред. Сущность изобретения: один контур рециркуляции выполнен в виде многогранной кольцевой камеры между торцевыми стенками ротора 2 и корпуса 1. Второй контур образован боковыми поверхностями ротора 2 и корпуса 1, Контуры сообщены кольцевым периферийным каналом и наклонными каналами 6 в роторе, 1 3 и, ф лы, 3 ил.Изобретение относится к химическомуи нефтяному машиностроению, в частностик оборудованию для приготовления тонкодисперсных растворов и паст из плохосмешивающихся многокомпонентных сред,например, красок, растворов для цементирования буровых скважин.Изобретение может применяться в пищевой промышленности, сельском хозяйстве, строительстве и других отраслях, гдетребуется интенсифицировать процессы измельчения, смешения, гомогенизации, приполучении концентрированных растворовпаст.Известный смеситель содержит конической корпус с коническим ротором, продольные пазы и кольцевые камерыозвучивания, выполненные на внутреннейповерхности корпуса и наружной поверхности ротора и регулировочное сопло, установленное в выходном канале корпуса.Среда, подлежащая обработке, нагнетаетсялопатками ротора от центра к периферии,многократно продавливается через щелиротора - статора от периферии к центру ивыводится через регулировочное сопло к потребителю.Основным недостатком прототипа являются большие энергозатраты, забиваниекольцевые камер озвучивания и продольных пазов продуктами обработки и невозможность получения концентрированных. раствором и паст,Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков, т.е, повышение работоспособности смесителя икачества продукции.Поставленная цель достигается тем, чтосмеситель, содержащий корпус с внутренней конической поверхностью, образующийс ротором входную и выходные полости, сообщенные между собой посредством кольцевого канала, средство ввода среды ивыходное сопло с регулируемым проходнымсечением, снабжен двумя контурами рециркуляции, входная полость выполнена в видемногогранной кольцевой камеры, образованной торцевыми поверхностями ротора икорпуса с кольцевыми канавками треугольного поперечного се.ения, а выходная полость образована боковыми поверхностямиро 1 ора и корпуса, при этом канал, сообщающий полости, выполнен винтовым лабиринтным, и полости дополнительно сообщенымежду собой посредством наклонных каналов на периферии ротора, а средство вводасреды расположено в центральной части многогранной камеры по направлению вращенияротора и выполненные в виде сопел,Достижение поставленной цели обосновывается наличием в корпусе двух контуров рециркуляции, что увеличивает времяпребывания обрабатываемых компонентов5 в рабочей зоне и положительно сказываетсяна размоле, смешении и гомогенизациикомпонентов.Разделение контуров рециркуляции ротором позволяет в первом контуре рецирку 10 ляции вести обработку смеси приповышенном расходе жидкости и, следовательно, при хорошей смачиваемости компонентов, Этот же фактор позволяетсоздавать в первом контуре рециркуляции15 кольцевой вихрь и зону разрежения по егоцентру. Компоненты засасываются в зонуразрежения, что исключает забивание дозирующих устройств. На периферии кольцево-го вихря возникает зона повышенного20 давления. В результате этого смесь поступает в периферийный винтовой лабиринт, который ее дополнительно размалывает инагнетает в второй контур рециркуляции,Время пребывания пасты й втором контуре25 рециркуляции регулируется изменениемплощади проходного сечения патрубка отвода обработанной среды. Пастообразнаясмесь накапливается на конической поверхности корпуса и движется быстрее с приЗ 0 ближением к центру, чем на перифериикорпуСа, что создает срезающее действие.Одновременно в поле действия центробежных сил происходит уплотнение и разделение обрабатываемой среды наЗ 5 концентрированную пасту и воду, Концентрированная паста отводится с периферииконической поверхности корпуса к потребителю. Вода и менее плотные плохосмачивающиеся компоненты скапливаются на40 внутренней поверхности вращающегося ротора и нагнетаются наклонными каналами,вновь на иэмельчение и смешение в первыйконтур рециркуляции.Формирование первого контура рецир 45 куляции клиновыми прорезями на переднемторце ротора и внутренней торцевой стенкекорпуса позволяет испольэовать при диспергировании не только эффект истирания,но и эффект ударов о стенки ротора и корпу 50 са,Расположение полости второго контурарециркуляции между внутренней конической поверхностью корпуса и наружной боковой поверхностью ротора упрощает55 конструкцию смесителя,Наличие внутренней конической поверхности в корпусе необходимо для реализации закона сохранения момента количествадвижения в полости второго контура рециркуляции для получения концентрированных растворов и паст,На фиг.1 схематически показан смеси- тель с приводом и рамой, внешний вид; на фиг,2 - место фиг.1 в увеличенном виде (приведено внутреннее устройство смесителя и контуров рециркуляции); на фиг.3 - вид по стрелке А на фиг,2 (приведено схематическое расположение сопел дозирующих устройств и крепежных элементов).Смеситель содержит разборный конический корпус 1, в котором расположен ротор 2, закрепленный на консольной пустотелой оси 3 с возможностью вращения от приводного вала 4, Ротор 2 снабжен сальниковым уплотнением 5, наклонными каналами 6 и периферийным винтовым лабиринтом 7 и делит внутреннюю полость корпуса 1 на два контура циркуляции. Первый контур циркуляции включает входную полость 8, образованную клиновыми прорезями 9 нэ переднем торце ротора 2 и аналогичными им клиновыми прорезями 10 на внутренней торцевой стенке корпуса 1, и имеет вид кольцевой многогранной камеры, по центру которой размещены выходами по направлению вращения ротора 2 входные сопла 11 обрабатываемых сред,Второй контур циркуляции включает выходную полость 12, образованную внутренней конической поверхностью 13 корпуса 1 и наружной боковой поверхностью ротора 2, и имеет регулируемый патрубок 14 отвода обработанной среды к потребителю,Смеситель снабжен несколькими, например тремя., бункерами 15 со своими входными соплами 11 и дозирующим устройством 17 со своим соплом 18 для жидкой рабочей среды, прорезной пружинной муфтой 19, рамой 20, приводом 21,Вращение от привода 21 через прорезную пружинную муфту 19 и приводной вал 4 передается ротору 2, Сь 1 пучие компоненты из бункеров 15 и жидкость по соплу 18 подаются дозирующими устройствами 16, 17 в входную полость 8. При вращении ротора 2, его вращающиеся клиновые прорези 9 будут отбрасывать обрабатываемые компоненты смеси и жидкость на неподвижные клиновые прорези 10 корпуса 1, отражаться ими вновь на вращающиеся клиновые прорези 9 ротора 2 и т.д, При этом в первом контуре рециркуляции возникнут осевой и тангенциальный потоки, которые сливаются в один кольцевой вихрь с разрежением в центре и повышенным давлением на периферии. В зону разрежения всасываются смешиваемые, сыпучие и жидкие компоненты, которые увлекаются клиновыми прорезями 9 ротора 2 в кольцевое вращение, ударяются о вращающиеся и неподвижные стенки ротора 2 и корпуса 1 и размалываются. Далее смесь поступает в периферийный винтовой лабиринт 7, диспергируется им и выбрасывается в выходную полость 12 в виде вращающегося цилиндрического вихря. При движении цилиндрического вихря по конической поверхности 13 к регулируемому патрубку 14 отвода обработанной среды, за счет сохранения момента количества движения скорость вращения ее увеличивается. При этом возникают срезающие усилия, которые.улучшают размол, и происходит сепарация смеси, Более плотная и высококонцентрированная смесь скапливается на периферии вращающегося в выходной полости 12 вихря. Количество ее и качество регулируются изменением площади проходного сечения регулируемого патрубка 14 отвода обработанной среды; чем меньше площадь, тем выше концентрация и тонкость измельчения и наоборот. Близлежащие к оси слои вращающегося в выходной полости 12 вихря состоят в основном не менее плотных компонентов смеси. т,е, отсепэрированной воды. Эта вода наклонными каналами 6 ротора. 2 нагнетается вновь во входную полость 8, где она вступает в процесс гомогенизации, диспергирования и смешения с находящейся там первичной рабочей средой, улучшая смачиваемость и раз 5 10 15 20 25 30 мол Технико-экономическая эффектвностьизобретения заключается в следующем; изводительность, так как реализуемые технические эффекты используются более полно - для выполнения двух - трех функций;отсутствие забивания рабочих органов; высокое качество продукции с точки зрения гомогенности, тонкости диспергирования, точности концентрации;возможность получения высококонцен 40 трированных растворов и паст;высокая надежность и работоспособность смесителя;возможность работы смесителя не только на чистых, но и на загрязненных инородными включениями (песок, гравий) среда. При этом инородные тела, например камешки, попавшие в первый контур рециркуляции, будут циркулировать в нем до своего полного разрушения, увеличивая при этом 4550 размалывающий эффект, так как будут вы 55 полнять роль шаров в шаровой мельнице;высокая долговечность смесителя, Износ его рабочих органов не отражается на качестве продукции. Это обусловлено конструкцией смесителя. Например, со временем клиновые прорези 9 и 10 потеряют свою 35 меньшие энергозатраты и большая про1789256 многогранную форму, превратятся в овальные, Ударный эффект уменьшается, но зато возрастает тангенциальная скорость кольцевого вихря за счет меньших потерь на Формула изобретения 1. Смеситель, содержащий корпус с внутренней конической поверхностью, образующий с ротором входную и выходную полости, сообщенные между собой посредством кольцевого канала, средство ввода среды и выходное сопла с регулируемым проходным сечением, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет создания двух контуров рециркуляции, входная полость выполнена в виде многогранной кольцевой камеры, образованной торцевыми поверхностями ротрение, и следовательно истирающий эффект разрушения возрастет и этим компенсирует потери от ударной составляющей разрушения,51 10 тора и корпуса с кольцевыми канавками треугольного поперечного сечения, а выходная полость образована боковыми поверхностями ротора и корпуса, при этом канал, сообщающий полости, выполнен винтовым 15 лабиринтным, и полости дополнительно сообщены между собой посредством наклонных каналов на периферии ротора, а средство ввода среды расположено в центральной части многогранной камеры по на правлению вращения ротора.2. Смеситель по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что средство ввода среды выполнено в виде сопл.1789256Составитель Н.Федоровадактор А,МЕльникова Техред М.Моргентал Корректор Л.Ливрин Заказ 314 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК113035. Москва, Ж, Раушская наб 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10