Устройство для диспергирования смесей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 96 АЗ 1 Р 7/00 51 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕ Н ится к устройствам ных смесей и может ногих отраслях проходимо приготовлеводо-мазутных и ензий,о для диспергироваее набор коаксиальих вращающихся и цилиндров, выполО ос,В такои констру изменения направле обрабатываемой ср интенсифицирует п однако при этом, в проходного сечения гидравлическое соп что снижает его про кции возникают резкие ния и скорости течения еды, что существенно роводимые процессы, связи с уменьшением , резко увеличивается ротивление устройства, изводительность,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР Ь 288887, кл. В 01 Р 7/12, 1970.Патент Швейцарии Ь 355771, кл. 12 е 4/01, 1961.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСПЕРГИРОВАНИЯ СМЕСЕЙ(57) Использование изобретения: приготовление водо-топливных, водомазутных и других эмульсий и суспензий. Сущность Изобретение отно для смешивания рвали быть использовано во м мышленности, где нео ние водо-топливных других эмульсий и сусп Известно устройст ния смесей, включающ но взаимодействующ неподвижных дисков ненных без прорезей, изобретения: устройство для диспергирования смесей содержит корпус, статор, выполненный в виде диска с зубьями, укрепленного на корпусе, ротор, закрепленный на валу и выполненный в виде диска с зубьями. На валу закреплены также маховик, крыльчатка и электродвигатель. Зубья дисков ротора и статора имеют треугольную форму и наклонены по отношению к оси вращения под определенным углом и развернутык центру, В головке статора закреплены патрубок подвода основного компонента и регулятор расхода второго компонента. 6 з.п. ф-лы, 4 ил. Для устранения этого недостатка подобные устройства снабжаются зубчатыми дисками, расположенными по его длине.Недостатком таких устройств является то, что при малых зазорах и большом расходе обрабатываемой среды часть ее может проходить через устройство, не попадая в зазоры, что значительно снижает его эффективность.Целью изобретения является повышение степени дисперсности обрабатываемого продукта и уменьшение потребляемой энергии.Поставленная цель достигается тем, что зубья диска ротора выполнены треугольной формы, причем передняя стенка зубьев наклонена к плоскости, проходящей через оСь вращения, под углом а= 8-13 в направлении вращения и развернута вовнутрь на угол ф =. 30-36 О, а задняя стенка зубьев об 1776196разует с передней стенкой угол у= 27-43,при этом форма и углы наклона зубьев дискастатора аналогичны форме и углам наклоназубьев диска ротора, но имеют зеркальноеотражение,Для более интенсивного перемешивания получаемой смеси зубья дисков ротораи статора смещены относительно верхнегоряда зубьев на угол р =. 6-19 О, у статора - всторону вращения, у ротора - в противоположную сторону и по направлениюдвижения смеси увеличиваются в размерах.Форма выполнения дисков статора иротора может быть цилиндрической и/иликонической с различными углами наклона.Аналогичные формы и углы наклона иразворота имеют зубья, когда в качестверотора и статора используются наборы коаксиально взаимодействующих вращающихся и неподвижных дисков цилиндровили пластин.Для равномерной и бесперебойной работы устройство снабжено кожухом, на котором размещены регулятор температуры,патрубки подвода и отвода компонентовсмеси, причем один из патрубков соединенс корпусом устройства и выполнен в видезмеевика, а на выходном валу электродвигателя установлены маховик и крыльчатка.На фиг. 1 изображен поперечный разрез устройства для диспергирования в сборе.Иа фиг, 1 (вид А на фиг, 1) показаныформы и углы наклона и разворота зубьевдисков статора и ротора.На фиг, 3 изображена аксонометрическая проекция ротора устройства с определенным расположением на нем зубьев,На фиг. 4 показан график зависимостиугла ф статора и ротора от максимальнойстепени диспергирования компонентов напримере смешения мазута и воды.Устройство для диспергирования смесей (фиг, 1) содержит корпус 1, статор 2,выполненный в виде диска с зубьями, укрепленного на корпусе 1, ротор 3, закрепленный на валу 4 и выполненный в видедиска с зубьями. На валу 4 закреплены также маховик 5 и крыльчатка (на фиг. не показано), О головке статора 2 закрепленыпатрубок подвода 6 основного компонентаи регулятор расхода 7 второго компонента.Корпус 1 устройства помещен в кожух 8,на наружной поверхности которого размещены регулятор температуры 9, патрубкиподвода 10 и 11 смешиваемых компонентов, патрубок отвода 12 одного иэ компонентов и патрубок отвода 13 полученнойсмеси, который соединен с крыльчаткой.Внутри кожуха 8 размещен змеевик 14, соединяющий патрубок подвода 11 и регулятор расхода 7.Зубья дисков ротора 3 и статора 2 (фиг, 2) имеют треугольную форму в продольном сечении, передняя стенка зубьев ротора наклонена к плоскости, проходящей через ось вращения, под углом а= 8-13 в направлении вращения и развернута вовнутрь на угол ф = 20-36 О, а задняя стенка зубьев образует с передней стенкой угол у - 27-43 О, при этом форма и углы наклона зубьев диска статора аналогичны форме и углам наклона зубьев диска ротора, но имеют зеркальное отражение. 5 10 15 Кроме того, передняя и задняя стенки зубьев имеют вогнутую форму, которая создает хорошую обтекаемость потока жидкости самих зубьев. 20 размещенный на кожухе 8, и вкгпочает электродвигатель устройства и открывает регулятор расхода 7 второго компонента. Мазут направляется в патрубок подвода 6, и начинается процесс диспергирования водомазутной смеси, которая многократно пройдя через прорези дисков быстровращающего ротора 3 и статора 2 и подвергшись интенсивному воздействию комплекса срезывающих, истирающих, разрывных усилий, пульсации давления и скорости, гидравлических ударов и кавитационных явлений, через патрубок отвода 13 и крыльчатку, расположенную на валу 4 устройства, подается в котлоагрегат. В целях более качественного перемешивания смеси зубья ротора и статора смещены относительно верхних рядов на угол25 р, равный в зависимости от диаметра статора и ротора 6-19 (фиг. 3). Формы выполнения дисков статора и ротора различные. Этои цилиндрическая, и совместно с конической, и/или отдельно коническая с разными30 углами наклона. Выбор конкретной формызависит от составов компонентов,Рассмотрим работу предлагаемого устройства на примере приготовления водомазутной смеси для котлоагрегатов.35 Мазут предварительно нагревают дотемпературы 110-120 С и направляют нациркуляцию через патрубок 10 кожух 8, патрубок 12, крыльчатку и емкость (на фиг. непоказаны), В процессе циркуляции мазута40 происходит нагревание корпуса 1 устройства и змеевика 14, в котором находится вода,При достижении определенной температуры корпуса 1 и воды в змеевике 14 срабатывает регулятор температуры 9, 1776196В случае падения температуры одного из компонентов смеси электродвигатель отключается.Использование предлагаемого устройства значительно уменьшит потребляемую мощность крыльчатки на валу электродвигателя и позволит получить эмульсию, содержащую до 29 воды, что, в свою очередь, резко сократит потребление мазута при его сжигании (лучшие подобные устройства позволяют получить водо-мазутную эмульсию с содержанием воды 7-9 ф ) и более чем в 2 раза уменьшить содержание вредных примесей МОх и полностью избавиться от черных шлейфов дыма при сгорании этой эмульсии в котлоагрегатах.Кроме того, предлагаемое устройство позволяет получать различные водо-топливные эмульсии, которые вместо чистой воды могут использовать в качестве компонента эмульсии различные токсичные, сточные и замазученные воды.Формула изобретения 1. Устройство для диспергирования смесей, включающее корпус, статор, выполненный в виде диска с зубьями, укрепленного на корпусе, ротор, закрепленный на валу электродвигателя и выполненный в виде диска с зубьями, расположенными во впадинах диска статора, патрубки ввода перемешиваемых компонентов и вывода готовой смеси, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения степени дисперсности смеси и уменьшения потребляемой энергии, зубья диска ротора выполнены треугольной формы, причем передняя стенка зубьев наклонена к плоскости, проходящей через ось вращения, под углом = 8-13 в направлении вращения и резвернута вов 5 10 15 20 25 30 35 нутрь на угол -20-36, а задняя стенка зубьев образует с передней стенкой угол = 27- 43, при этом форма и углы наклона зубьев диска статора аналогичны форме и углам наклона зубьев диска ротора, но имеют зеркальное отражение.2.Устройство поп,1,о тл ича ю ще ес я тем, что зубья дисков ротора и статора смещены относительно верхнего ряда зубьев на угол р = 6-19, у статора - в сторону вращения, у ротора - в противоположную сторону и по направлению движения смеси увеличиваются в размерах.3. Устройство по пп, 1 и 2, отл ича ющ е е с я тем, что диски статора и ротора выполнены цилиндрическими и/или коническими с различными углами наклона.4, Устройство попп,1 и 3, отл ича ющ е е с я тем, что оно снабжено дополнительными дисками ротора и статора, при этом вращающиеся и неподвижные диски установлены коаксиально.5. Устройство по пп. 1-4, о т л и ч а ю ще е с я тем. что, с целью обеспечения равнрмерной и бесперебойной работы, оно снабжено кожухом, на котором размещены регулятор температуры, патрубки подвода и отвода перемешиваемых компонентов и полученной смеси, причем один из патрубков соединен с корпусом устройства и выполнен в виде змеевика.6.Устройство попп,1-5,отл ича юще е с я тем, что, с целью сглаживания неравномерной работы двигателя в процессе диспергирования, оно снабжено маховиком, размещенным на валу электродвигателя.7. Устройство по пп. 1-6, о тл и ч а ю ще е с я тем, что оно снабжено крыльчаткой, размещенной на валу электродвигателя.