Диспергатор

СОЮЗ СОВЕТСНИКСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 91 (И щ)5 В 01 Г 3/08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСНОМУ 24) Д 11 СПЕРГАТОР(71) Всесоюзный научский технологическийцидов и регуляторов(56) Авторское свиде769131, кл, В 01 Р 11 зобретение относится кмашиностроению и предназолучения тонкодисперсных мич аченосусЦель кому о-исследователь институт гербия й, эмульсий и растворов. етения - повьппение качес енз и. роста растен.А.Коврижникндулаев обработки путем м ренней циркуляции иэ корпуса 1 с вх гократноиДиспергаторным патрубконичесо вала ,тор бир состоиом иого ыходным патрубком 4 татора 6, приводног обтекателя 9. Ста 11 Ю- 11586758 55 выполнены соответственно с продольныи впадинами 14 и 22 и выступами 21. роме того, ротор выполнен с буртами 1:7 и 23, имеющими отверстия 19 и 24, Рабочая среда по патрубку поступает в продольные впадины 22, где происходйт закрутка потока в цилиндричеси кие вихри, При этом образуются миниИзобретение относится к химичесому машиностроению, в частности которным аппаратам, предназначеннымя получения тонкодисперсных сусйензий, эмульсий и растворов в системах жидкость - жидкость, жидкостьаз, жидкость- твердое тело и можетрименяться в сельском хозяйстве,едицине, в фармацевтической, пищеой, целлюлозно-.бумажной,лакокраочной и прочих отраслях промышленности где требуется создание тонкоисперсных систем с высокой удельнойповерхностью внутренней фазы.Цель изобретения - повышениекачества обработки путем многократ 30ной внутренней циркуляции.На фиг,1 изображен диспергатор,продольный разрез; на фиг,2 - видА на фиг.1", на фиг.3 - разрез Б-Бна Фиг,; на фиг.4 - сечение В-В нафиг,1,(выступы-впадины); на фиг,5 - 35то же, с выполнением шероховатостей(рифлений) на рабочих органах,Диспергатор состоит из корпуса1 с входным натрубком 2, крышки 3 свыходным патрубком 4, патрубки 2 и 440жестко закреплены (например, сваркой) в корпусе 1 и крышке 3 соответственно, подшипникового узла 5 и конического с. атора 6, приводного вала457, на котором консольно смонтированротор 8, и статора-обтекателя 9, закрепленного с помощью дистанционнойпрокладки 10 между фланцами 11 и 12соответственно корпуса 1 и крышки 3,50 дКорпус. 1 может быть выполнен иэ стандартного переходника, снабженного опорой 13. Конический статор 6 имеет на внутренней поверхности, обращенной к ротору 8, продольные выступы-впадины 14, козырек 15 и выборку 16 под бурт кольца 17 ротора 8. атюрные гидроциклоны , которые осуществляют разделение суспенэии накрупнофракционную и мелкофракционную,Бурты 23 уменьшают неорганизованныеперетоки иэ периферийной эоны навход и выход ротора 8, 1 з,п, ф-лы,5 ил. Продольные выступы-впадины 14 могут быть выполнены в виде выфрезеровок (фиг,4) или зубчатых рифлений (Фиг.5), что предпочтительнее. В козырьке 15 выполнено осевое отверстие 18, а в кольце 17 - отверстие 19 для прохода рабочей среды, Ротор 8 имеет на наружной конической поверхности, обращенной к статору, шероховатости 20 (рифления) и острокомчатые продольные выступы 21 переменного сечения, а в теле - цилиндрические продольные впадины 22, Каждая цилиндрическая продольная впадина 22 снабжена по периферии с входного и выходного торцов буртом 23 с центральным отверстием 24, Бурты 23 и центральные отверстия 24 могут быть образованы непосредственно телом ротора 8 или кольцом 17, В последнем случае отверстия 19 кольца 17 выполняют функцию центральных отверстий 24, поэтому должны располагаться соосно с цилиндрическими впадинами 22Цилиндрические впадины 22 целесообразно получать путем сверления ротора 8 от оси с последующей проточкой его конической наружной поверхности до образования острокромчатых продольных выступов 21 шириной 1.В, равной ширине 1. прорезей цилиндрических продольных впадин 22 (фиг,4),При монтаже ротора 8 в статор 6 выступы буртов 23 и кольца 17 должны перекрывать торцы выступов-впадин 14 статора 6 с образованием торцового зазора 25, Статор-обтекатель 9 закреплен между фланцами 11 и 12 и снабжен окнами 26, образованными при отгибе бортов 27 статора-обтекателя 9, Просветы 28 между бортами 27 и окнами 26 служат для выхода рабочей среды иэ цилиндрических продольных впадин 22 через статор-обтекатель 9 в выходной патрубок 4, 1586758Борты 27 предназначены для периодического (при вращении ротора 8)перекрытия центральных отверстий 24Это ведет к остановке радиальногодвижения жидкости в цилиндрическихпродольных впадинах 22 и к гидравлическому удару в них, Последний осуществляет схлопывание микропузырьков,обусловленных вихревой кавитацией в 10цилиндрических продольных впадинах22, в зазоре 25 и в радиальном зазоре 29,Диспергатор работает следующимобразом, 15Рабочая среда (суспензия) поступает по входному патрубку 2 через осевое отверстие 18 и отверстия 19 вцилинлрические продольные впадины 22,При вращении ротора 8 возникают центробежные силы, под действием которыхрабочая среда под давлением выбрасывается через центральные отверстия24, просветы 28, окна 26 через выходной патрубок 4 к потребителю. Одновременно за счет сил трения о продольные выступы-впадины 14 статора 6и сил вязкости происходит закруткапотока в цилиндрических продольныхвпадинах 22 в цилиндрические вихри, 30Образуются " миниатюрные гидроциклоны" со своим центробежным полем,которое осуществляют разделение сус -пензии на крупно- и мелкофракционную,Крупнофракционная суспензия отбра 35сывается к периферии, попадает в торцовый зазор 25 и измельчается механическим путсм, Измельчению способствуют большие сдвиговые напряжения,возникающие в зазоре 25 из-за разно 40сти скоростей ротора 8 и статора 6,вихреобразование в продольных выступах-впадинах 14 статора 6 и шероховатостях 20 ротора 8, вихревая кавитация, обусловленная разрывом жидко 4сти в центре цилиндрических продольных впадин 22 и у передних, по вращению ротора 8, стенок цилиндрическихпродольных впадин 22, обусловленныхсилами Кориолиса.50Поскольку ротор 8 вращается, топроисходит периодическое перекрытиецентральных отверстий 24 бортами 27и создание в цилиндрических продольных впадинах 22 гидравлических ударов, которые, помимо собственногопульсационного воздействия на обрабатываемый материал, осуществляют принудительное схлопывание микропузырьков и, следовательно, усиливают эфФект кавитационного воздействия на диспергируемый материал.Бурты 23 уменьшают неорганизован" ные перетоки из периферийной зоны повышенного давления цилиндрических продольных впадин 22 на вход и выход из ротора 8 Козырек 5 способствует эжекции утечек рабочей среды в полость цилиндрических продольных впадин, а не во вход в ротор 8, что улучшает условия его работы.Выступы буртов,23 и кольца 7 перекрывают выходы из продольных выступов-впадин 14 статора 6, что обеспечивает высокое качество диспергирования и с малыми энергоэатратами.Преимущества предлагаемого диспергатора заключаются в высокой точности диспергирования, обусловленной многократной внутренней циркуляцией рабочей среды и ее многоступенчатым диспергированием с последующей классификацией и направлением мелких Фракций на повторное диспергирование ь радиальном зазоре 29 статора-обтекателя 9; в высокой производительности, так как в процессе диспергирования участвуют различные физические эффекты, в частности турбулизаци., пульсация, кавитация, гидроакустическая кавитапия (схлопывающаяся кавитация), гидравлическое истирание, гпдравлическ,й удар и различные виды механического разрушения: срез, раздавливание,;:.:.тирание, улар, усталостное разрушение и разрыв частиц;ысоком напоре так как в диспергаторе совмещены вихревой насос и центробежный насос; в высокой надежности и работоспособности диспергатора (в частности, он может работать до полного износа выступов-впадин 14, шероховатостей 20, статора-обтекателя 9, кольца 17 и буртов 23),Все это обеспечивает высокий технический уровень устройства,Ф о р м у л а изобретения1. Диспергатор., содержащий корпус с крышкой, входной и выходной патрубки, конические статор и ротор с продольными выступами и впадинами на обращенных одна к другой поверхностях, .о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества обработки путем многократной внутренней циркуляции, ротор на входе и вы -ходе снабжен буртами с отверстиями,которые расположены с перекрытиемпродолъных впадин ротора и статора,при зтом отверстия буртов соосныс впадинами ротора,2, Диспергатор по п,1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем что он снабжен дополнительно обтекателем, установленным перед выходным патруб ком.158 б 758 ктор Н.Рогулии Корректор В,Тираж 514твенного комитета по изобр 13035, Москва, Ж, Ра одписное НТ СС роизвадственно-издательский комбинат "11 атент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Заказ 23838 НИИПИ Госу остав ехред ь 11.Федо 1идык етениям и открытиям приушская наб., д, /5