RU1813541C - Диспергатор - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к нефт ному машиностроению и может быть использовано дл  проведени  процессов смешивани , эмульгировани , суспендирова- .нй , гомогенизации, растворени  и других физико-химических процессов в системах жидкость-жидкость и жидкость-твердое тело. Изобретение может быть использовано в нефт ной, химической, строительной и других отрасл х промышленности.

Известен роторно-пульсационный ап- парат (РПА), представл ющий, собой роторно-пульсационный аппарат проточ-;, ного типа, содержащий установленные на Валу в корпусе ротор и статор в виде двух соосных перфорированных цилиндров , входной и выходной патрубки.

Недостатком известного аппарата  вл етс  его низка  надежность, что объ сн етс  увеличением радиального зазора между наружной (у ротора) и

f внутренней (у статора) поверхност ми перфорированных цилиндров в результате абразивного и эрозионного износа. Это ведет к снижению роли пульсацион- ных  влений, кавитации и гидравли- ческих ударов, определ ющих функцио-- .нальное назначение аппарата. С увеличением радиального зазора также увеличиваютс  количество энергии расходуемое не на сам процесс диспергиро- вани . Скорость потока обрабатыаае- мой среды по внутренней зоне аппара-) та периодически снижаетс  при пере- j

крытии перфорации статора, что сни- J

00

СА СЛ

Јь

жает интенсивность процесса диспер- гировани . Дл  надежной работы аппарата требуетс  часта  замена ротора и статора с целью обеспечени  наименьшего радиального зазора.

Известен аппарат дл  создани  ак- кустических колебаний в проточной жидкой среде и получени  тонкодисперсных эмульсий, суспензий, который может быть использован в нефт ной, химической, металлургической, машиностроительной , авиационной, пищевой и других отрасл х промышленности (авт.св. № 495862, кл. В 06 В 1/18, 05.08.86).

Недостаток этого аппарата -1 низка  надежность, определ ема  абразивным и эррозионным износом его ротора и статоров, что приводит к увеличению зазора между ними. Скорость потока жидкости в роторе периодически снижаетс  за счет перекрыти  щелей статора . Это ведет к снижению интенсивности процесса диспергировани . Дл  надежной работы аппарата требуетс  его разборка и установка наименьшего зазора между ротором и статором за счет изменени  толщины регулировочного кольца.

Известен роторный аппарат (авт.св. У №841, кл. В 03 D 1/1, 15.09.74), содержащий ротор и статор в виде последовательно чередующихс  и перемещающихс  вдоль оси аппарата дисков с отверсти ми, имеющими форму усеченных конусов, меньшее основание которых направлены в сторону движени  потока, а на валу в зоне действи  статора установлены лопатки. Диски с отверсти ми дополнительно поджимаютс  пружинами. Это увеличивает врем  эффективной работы аппарата при минимальном рабочем зазоре в системе ротор-статор.

Недостатком прототипа  вл етс  его низка  надежность вследствие быстрого абразивного и эррозионного износа ротора и статора. i

Цель изобретени  - повышение надежности аппарата, интенсификации процесса диспергировани , снижение энергозатрат, возможность регулировани  усили  поджати  статорного и роторного колец с прорез ми без дополнительных элементов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что коаксиально установленные в корпусе и на роторе статорное и роторное

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

кольца с прорез ми поджимаютс  шарами , расположенными в наклонных цилиндрических пазах, выполненных на торце ротора, причем, дл  повышени  интенсификации процесса диспергировани  и качества продукта прорези кольца установленного в корпусе, поочередно сообщаютс  со спиральным отводом корпуса и межлопастными каналами рабочего колеса ротора, а дл  регулировани  усили  прижати  колец с прорез ми на торце ротора выполнены дополнительные р ды цилиндрических пазов с различным их наклоном к оси диспергатора. 1

На фиг.1 схематически изображен

диспергатор в продольном разрезе; на фиг.2 - вид по стрелке А-А на фиг.1; на фиг.З - вид по стрелке Б-Б на фиг. 1} на фиг.4 - место I - расположение шара в цилиндрическом наклонном пазу.

Диспергатор состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. Корпус 1 имеет кольцевой отвод 4. В корпусе 1 на валу 5 жестко закреплен ротор 6. Ротор 6 состоит из рабочего 7 и импеллерного колеса 8. На торце : ротора образованного в результате проточки ротора 6 в лопаст х 9 импеллера выполнены цилиндрические наклонные пазы 10, в которых расположены шары 11. На роторе 6 установлено роторное кольцо 12с возможностью осевого перемещени , в котором имеютс  прорези 13 и которое удерживаетс  от проворота на роторе 6 штифтами 14. Коаксиально кольцу 12 установлено статорное кольцо 15 с прорез ми 16 сообщающимис  со спиральным отводом 4 корпуса 1 и прорез ми 17, чередующимис  с прорез ми 1б и сообщаютс  посто нно р межлопастными каналами 18 ротора 6. Прорези .16 и.17 раздел ютс  зубь ми 19. Статорное кольцо 15 удерживаетс  от проворота штифтами 20. Корпус 1 жестко закреплен на корпусе опоры 21 с помощью корпуса сальника 22 и болтов 23. Корпус 1 герме - - тизйруетс  сальниковой набивкой 24.

Диспергатор работает следующим образом .

Рабоча  жидкость через входной патрубок 2 корпуса 1.поступает в ротор 6, который вращаетс  на валу 5. Проход  по межлопастным каналам 18 рабочего колеса 7 рабочей жидкости передаетс  механическа  энерги . Под

действием этой энергии рабоча  жидкость с большой скоростью поступает в прорези 13 роторного кольца 12, гд дополнительно разгон етс . Прорези 13 поочередно сообщаютс  с прорез ми 16 и 17 статорного кольца 15. На фиг.1 выше горизонтальной оси диспер гатора изображен момент, когда прорези 13 сообщены со спиральным отводом 4, т.е. когда эти прорези совмещены , а ниже оси изображен момент, когда прорези 13 сообщены с прорез ми 17, т.е. прорези :13 и 17 совмещены . Такое соотношение позволит вести процесс диспергировани  при максимальной интенсивности, обеспечиваемой тем, что суммарное гидродинамическое поле создаваемое за счет периодического перекрыти  прорезей 1.6 ведетс  с повышенной энергией движущегос  потока рабочей жидкости. Это происходит за счет вихревого движени  рабочей жидкости в кольцевых камерах образуемых при совмещении прорезей 17 и 13 (этот момент изображен на фиг.1 ниже горизонтальной оси).

Энерги  потока рабочей жидкости при переркрытии прорезей 16 не расходуетс  на образование гидродинамического пол  внутри ротора, что ухудшает его работу, а как бы аккумулируетс  в кольцевой вихрь, который интенсифицирует гидродинамическое поле создаваемое за счет периодического взаимодействи  прорезей 13 и 16. Причем этот кольцевой вихрь передает свою энергию потоку перемещающегос  по прорези 13 и 16 посто нно, а при полном перекрытии прорезей 16 вихрь замыкаетс  в кольцевом канале, образуемом прорез ми 17 и 13 и частью лопастного канала.

Часть рабочей жидкости обрабатываетс  не сразу, проход  через проре- зи 13 и 16, а попадает в кольцевой канал, дополнительно подверга сь вихревому воздействию, что повышает качество продукта. Гидродинамическое поле создаваемое в диспёргаторе будет наиболее эффективным, а использование энергии более рациональным, если

торцовой зазор между роторным и ста- торным кольцами будет наименьшим, что обеспечиваетс  за счет поджима колец шарами, обеспечивающими наименьший зазор при нулевом контактном давлении и исключении раскрыти  стыка колец . Различные усили  поджати  колец обеспечитс  различными наклонами цилиндрических пазов. Рабоча  жидкость после интенсивной обработки поступает в спиральный отвод и далее отводитс  через выходной патрубок 3 в технологическую систему.

Технико-экономическа  эффективность изобретени  заключаетс  в повышении производительности и надежности устройства.

Ф о р м у л а изобретени 

Claims (3)

1. Диспергатор, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, вал с ротором, включающим рабочее колесо

импеллерное колесо в виде роторного кольца с прорез ми, установленного коаксиально статорному кольцу с прорез ми, размещенному в корпусе, штифты дл  фиксации колец от прово- рота, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности в работе и снижени  энергозатрат, роторное кольцо выполнено с наклонными цилиндрическими пазами на торце, при этом статорное и роторное кольца поджаты посредством шаров, расположенных в пазах.

2. Диспергатор по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса диспергировани  и повышени  качества продукта, прорези роторного и статорного колец сообщены с межлопастными каналами рабочего колеса ротора с образованием кольцевых вихревых камер.

и

50

:

3. Диспергатор по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью регулировани  усили  поджима роторного и статорного колец, цилиндрические пазы выполнены с различным наклоном к оси диспергатора.