Диспергатор

 

Изобретение относится к химическому машиностроению и предназначено для получения тонкодисперсных суспензий, эмульсий и растворов. Цель изобретения - повышение качества обработки путем многократной внутренней циркуляции. Диспергатор состоит из корпуса 1 с входным патрубком 2 и выходным патрубком 4, конического статора 6, приводного вала 7, ротора 8, обтекателя 9. Статор 6 и ротор 8 выполнены соответственно с продольными впадинами 14 и 22 и выступами 21. Кроме того, ротор выполнен с буртами 17 и 23, имеющими отверстия 19 и 24. Рабочая среда по патрубку 2 поступает в продольные впадины 22, где происходит закрутка потока в цилиндрические вихри. При этом образуются "миниатюрные гидроциклоны", которые осуществляют разделение суспензии на крупнофракционную и мелкофракционную. Бурты 23 уменьшают неорганизованные перетоки из периферийной зоны на вход и выход из ротора 8. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

I (19) (И1 (g1)g В 01 Г 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTMPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4477261/25-26 (22) 29,08,88 (46) 23.08.90, Бюл. № 31 (71) Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт гербицидов и регуляторов роста растений. (72) А,К,Курочкин, Г.А.Коврижников, А.Н.Докучаев, А.А.Чендулаев и Г.А.Сергеев (53) 66.063(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 769131, кл. В 01 F 3/08, 1978, 2 (54) ДИСПЕРГАТОР (57) Изобретение относится к химическому машиностроению и предназначено для получения тонкодисперсных суспензий, эмульсий и растворов. Цель изобретения — повьппение качества обработки путем многократной внутренней. циркуляции. Диспергатор состоит из корпуса 1 с входным патрубком и выходным патрубком 4, конического статора 6, приводного вала ?, ротора

8, обтекателя 9. Статор 6 и ротор 8

11 10

15 1/ с4

1586758

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 мини1

Изобретение относится к химичесому машиностроению, в частности к оторным аппаратам, предназначенным я получения тонкодисперсных сусйензий, эмульсий и растворов в системах жидкость — жидкость, жидкостьаз, жидкость- твердое тело и может рименяться в сельском хозяйстве, едицине, в фармацевтической, пищеой, целлюлозно-.бумажной, лакокра очной и прочих отраслях промышленности„ где требуегся создание тонкоисперсных систем с высокой удельной поверхностью внутренней фазы.

Цель изобретения — повышение качества обработки путем многократЗО ной внутренней циркуляции.

На фиг.1 изображен диспергатор, :продольный разрез; на фиг,2 — вид

А на фиг.l", на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.l- на фиг.4 — сечение В-В на фиг,l,(выступы-впадины); на фиг.5 — 35 то же, с выполнением шероховатостей (рифлений) на рабочих органах, Диспергатор состоит из корпуса

1 с входным натрубком 2, крышки 3 с выходным патрубком 4, патрубки 2 и 4

40 жестко закреплены (например, свар— кой) в корпусе l и крышке 3 соответственно, подшипникового узла 5 и конического статора 6, приводного вала

7, на котором консольно смонтирован ротор 8, и статора-обтекателя 9, закрепленного с помощью дистанционной прокладки 10 между фланцами 11 и 12 соответственно корпуса 1 и крышки 3 °

50 о

Корпус. 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 на крупнофракционную и мелкофракционную, Бурты 23 уменьшают неорганизованные перетоки иэ периферийной эоны на вход 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

22 ° Цилиндрические впадины 22 целесообразно получать путем сверления ротора 8 от оси с последующей проточкой его конической наружной поверхности до образования острокромчатых продольных выступов 21 шириной L», равной ширине L 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 из цилиндрических продольных впадин 22 через статор-обтекатель 9 в выходной патрубок 4, 1586758

Борты 27 предназначены для периодического (при вращении ротора 8) перекрытия центральных отверстий 24 °

Это ведет к остановке радиального движения жидкости в цилиндрических продольных впадинах 22 и к гидравлическому удару в них, Последний осуществляет схлопывание микропузырьков, обусловленных вихревой кавитацией в 10 цилиндрических продольных впадинах

22, в зазоре 25 и в радиальном зазоре 29.

Диспергатор работает следующим образом. 15

Рабочая среда (суспензия) поступает по входному патрубку 2 через осевое отверстие 18 и отверстия 19 в цилинлрические продольные впадины 22, При вращении ротора 8 возникают цент- 20 робежные силы, под действием которых рабочая среда под давлением выбрасывается через центральные отверстия

24, просветы 28, окна 26 через выходной патрубок 4 к потребителю. Одно- 25 временно за счет сил трения о продольные выступы-впадины 14 статора 6 и сил вязкости происходит закрутка потока в цилиндрических продольных впадинах 22 в цилиндрические вихри, 30

Образуются " миниатюрные гидроциклоны" со своим центробежным полем, которое осуществляют разделение сус— пензии на крупно- и мелкофракционную, Крупнофракцио ная суспензия отбра35 сывается к периферии, попадает в торцовый зазор 25 и измельчается механическим путсм, Измельчению способствуют большие сдвиговые напря;кения, возникающие в зазоре 25 из-за разно40 сти скоростей ротора 8 и статора 6, вихреобразование в продольных выступах-впадинах 14 статора 6 и шероховатостях 20 ротора 8, вихревая кавитация, обусловленная разрывом жидко4 сти в центре цилиндрических продольных впадин 22 и у передних, по вращению ротора 8, стенок цилиндрических продольных впадин 22, обусловленных силами Кориолиса.

Поскольку ротор 8 вращается, то происходит периодическое перекрытие центральных отверстий 24 бортами 27 и создание в цилиндрических продольных впадинах 22 гидравлических ударов, которые, помимо собственного пульсационного воздействия на обрабатываемый материал, осуществляют принудительное схлопывание микропузырьков и, следовательно, усиливают эффект кавитационного воздействия на диспергируемый материал.

Бурты 23 уменьшают неорганизованные перетоки из периферийной зоны повышенного давления цилиндрических продольных впадин 22 на вход и выход из ротора S. Козырек 15 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 17 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, гидравлическ::,й удар и различные виды механического разрушения: срез, раздавлизание,;-:тирание, у,>ар, усталостное разрушение и разрыв частиц;

B «ысоком на. opc. так как в диспер гаторе совмещены вихревой насос и центробежный насос; в высоко 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 åõнический уровень устройства, Формула изобретения

1. Диспергатор., содержащий корпус с крышкой, входной и выходной патрубки, конические статор и ротор с продольными выступами и впадинами на обращен:-:ых одна к другой поверхностях, .отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки путем многократной внутрен3 5gg jgQ ней циркуляции, ротор на входе и вы †. ходе снабжен буртами с отверстиями, которые расположены с перекрытием продолъных впадин ротора и статора, при зтом отверстия буртов соосны с впадинами ротора, 2, Диспергатор по и, L, о т л и— ч а ю шийся тем,, что он снабжен дополнительно обтекателем, установленным перед выходным патруб ком.

b-б

1586758

1586758

Составитель П.федорова

Техред M.Дидык Корректор В,Гирняк

Редактор Н.Рогулии

Заказ 2383

Тираж 514

Подписное

8НИИПИ ГосУдарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-изцательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101