Роторный аппарат

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 8015 9) н 5 В 01 Р 7/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЫЙА овани диспе изаци и ко(54) РОТОР (57) Исполь смешения, 4 ии, Гомоге жидкость кость-тверд тело" и "га ность изоб установлен увеличиваю ра. Диски 9 резями 1 поверхност потока, 5 ил П АРАТпроведрованиэкстрак"жидкгаз-гаь-твердотор совым зэо ходу ьский гербис эксо-исследовактный институт ж д,сть ое тело", з-жидкост ретения: р ных с осе щегося и выполнен 2 и бо ью 11, ра та растени зачанский, А.П,Щ льство СССР5/00, 1982,льство СССР,т я ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР)ч". 860847, кл. В 01 Р 7 ние про 4 ессов я, классификации в системах ость-газ", "жид", "газ-твердое ое тело". Сущстоит из пакета ором дисков 9 потока диаметиальными проконической щейся по ходуИзобретение относится к химическойпромышленности, в частности к роторнымаппаратам, предназначенным для проведения процессов смешения, диспергирования, классификации, гомогенизации изкстракции в системах жидкость-жидкость,жидкость-газ, жидкость-твердое тело, гэзгаз, газ-твердое тело и газ-жидкость-твердое тело, может применяться встроительной, пищевой, фармацевтической, лакокрасочной, косметической и других отраслях промышленности.Целью настоящего изобретения является устранение отмеченных недостатков, тоесть повышение эффективности работМ,На фиг.1 схематически показан роторный аппарат в продольном разрезе; нафиг.2 - разрез А - А на фиг.,1; нэ фиг.3 -сечение Б - Б на фиг.2; (пазы расположены вдисках друг против друга); на фиг,4 - сечение Б - Б на фиг.2 (расположение пазов вдисках со смещением пазов относительнодруг друга);на фиг.5- схема .образованиягэзодинамической или гидравлической"псевдолопатки", стрелками показано направление движения потока.В-В - плоскость косого скачка давления;и - угловая скорость ротора;чд - скорость дисков,чт - тангенциальная скорость потока;ч - скорость скольжения нотока;чн - скорость нагнетания потока "псевдолопаткой" В-В;ч - осевая скорость потока.1Роторный аппарат состоит из сборнорэзборного корпусов 1, 2, снабженных входн ым патрубком 3, для подачи обрабатываемой среды, выходным патрубком 4 для отбора тонкодисперсной фракции, патрубком 5 для отбора крупнодисперсной фракции и патрубком 6 для ввода технологических жидких, твердых или газообразных компонентов в обрабатываемую среду. В корпусе 1,2 выполнена кольцевая камера 7 и коническая полость 8, в которой с осевым зазором расположены диски 9 ротора 10 увеличивающегося по ходу потока диаметра. Разновеликие диски 9 снабжены боковыми коническими поверхностями, (боковыми скосами 11), расширяющимися по ходу потока и радиальными прорезями 12, Диски 9 крепятся на приводном валу 13 ротора 10 непосредственно или с помощью дистанционных крепежных элементов 14 так, чтобы радиальные прорези 12 были расположены друг против друга или со смещением относительно друг друга, например на 1/3 ширины паза, Приводной вал 13 снаб жен уплотнением 15 и масленкой 16 дляпринудительной подачи смазки,Роторный аппарат работает следующимобразом.Обрабатываемая среда, например, суспензия подается во входной патрубок 3 и по радиальным прорезям 12 распределяется между дисками 9 и в конической полости 8,Ротор 10 приводится во вращение от при- "0 водного вала 13, За счет трения обрабаты-.ваемой среды о поверхность дисков 9 и эффекта Бернулли при течении жидкости в каналах, имеющих различную площадь проходного сечения (17 - между дисками 9; 18 15 - между боковыми скосами 11 дисков 9 иповерхностью конической полости 8, 19 -между поверхностью конической полости 8 20253035 40455055 и радиальными пазами 12 дисков 9) возникают пульсации давления от вакуума до избыточного и центробежное поле, Вчастности, в полости 17 между дисками 9возникает зона разрежения, В зазорах 18 между боковыми скосами 11 дисков 9 и внутренней поверхностью конической полости 8 возникает зона разрежения, В полостях 19 между внутренней поверхностью конической полости 8 и стенками радиальных прорезей 12 дисков 9 возникает зона по вы ше нного дэ вления, Т, к. ротор 10 вращается, а стенки внутренней конической полости 8 неподвижны, то возникают бегущиеволны разряжения-сжатия, Эти волны периодически воздействуют на обрабатываемые частицы суспензии, создавая в них пульсации давления с большой амплитудой - от положительного до разряжения. Суспензия, проходя через диски 9 подвергается механическому истиранию, срезу и удару, диспергируется, Далее она подвергается пульсационной обработке и гидроакустическому воздействию (последнее наступает,при окружных скоростях ротора 10 более 21 м/с) и выбрасывается в кольцевую камеру 7, За счет инерции потока и его нагнетания, в кольцевой камере 7 обрабатываемая суспензия закручивается в торообразный вихрь, В центре вихря возникает зона пониженного давления (а для газов и пониженной температуры), вплоть до разрывов жидкости и кавитационного схлопывания ее, а на периферии - зона повышенного давления (а для газов и повышенной температуры), Крупные и более плотные частицы суспензии отбрасываются к периферии ивыносятся потоком вновь в зону механического действия дисков 9 на повторное диспергирование или отводятся из кольцевой камеры 7 по патрубку 5 к потребителю, Мелкие частицы собираются в центре торообразного вихря, откуда отводятся черезпатрубок 4 - к потребителю тонкодисперсной суспензии,При необходимости смешать суспензию с другими компонентами (реагентами),их вводят через патрубок б, Компонентыпопадают на диски 9, разбиваются ими иразбрасываются, Поток обрабатываемойсреды подхватывает их, смешивает и нагне, тает в кольцевую камеру 7 -на многократную циркуляцию. Готовые продукты, сырьеи полуфабрикаты отводятся через соответствующие патрубки 4 и/или 5,Если роторный аппарат работает насредах газ-газ или газ-твердое тело, то вуплотнении 15 через масленку 16 принудительно подают смазку,Технико-экономическая эффективностьроторного аппарата заключается в его широких функциональных возможностях, В частности роторный массообменный аппаратможно использовать для размельчениявзвешенных частиц при их проходе черезрабочие органы ротора до определенной заданной зернистости; перемешивания веществ плохо поддающихся смешению принормальных условиях; управления химическими реакциями, например, путем регулируемой подачи самых небольших примесей;увеличения скорости регулирования за счетрезкого увеличения поверхности разделафаз; изменения формы, структуры и состояния веществ, например за счет расплавления их при циркуляции в замкнутом контуре4 кольцевой камеры; проведения взаимоисключающих технологических операций в одном аппарате, например газификации жидкости путем подачи газа через патрубок 5 б и дегазации жидкости путем отвода газачерез патрубок 4, а жидкости через патрубок 5; для обработки газообразных,жидких и твердых сред или их различных соотношений; для обработки сред, загрязненных ино родными механическими включениями,например, использование аппарата в качестве насоса-очистителя; для обработки сред в условиях высокой надежности: ибо в заявляемом роторном массообменном аппарате 15 нет статора, шнеков, и других устройств,поэтому число возможных поломок снижается, Изобретение просто в изготовлении и надежно.Формула изобретения 20 Роторный аппарат, содержащий корпусс конической полостью, в которой соосно расположен ротор, состоящий из пакета ди- сков увеличивающегося по ходу потока диаметра, боковая поверхность которых 25 образует зазор со стенкой полости, сопряженной с кольцевой камерой, сообщенной со средством вывода потока, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности работы, диски установлены 30 с осевым зазором относительно друг другаи выполнены с радиальными прорезями и боковой конической поверхностью, расширяющейся по ходу потока.1801565 17 72 Составитель А.МазгаровТехред М.Моргентал Корректор М.Керецман Редактор В,Трубченко Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 809 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5