Смеситель-диспергатор

 

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для создания акустических колебаний в проточной жидкой среде и может быть использовано в химической, машиностроительной, угольной, авиационной, нефтяной, геологической, пищевой и ряде других отраслей народного хозяйства для интенсификации различных физико-химических, биологических и других процессов. Целью изобретения является интенсификация процессов смешения и диспергирования. Смеситель-дисиергатор содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, концентрично установленные ротор 4 и статор 7 со сквозными каналами 5 и 8. Каналы на входе выполнены в виде диффузора, а на выходе - в виде конфузора. Входное и выходное отверстия каждого канала соединены между собой по боковым кромкам мембранами. 4 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 01 F 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4644111/26 (22) 31.01.89 (46) 30.07.91. Бюл. ¹ 28 (71) Государственный проектно-конструкторский и технологический институт подьемно-транспортного машиностроения (72) А.M,Áàëàáûøêî, А.И.Зимин, А.М.Рагутский и А.Н.Меркулов (53) 66.063 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 716629, кл. В 06 В 1/18, 1978. (54) СМЕСИТЕЛЬ-ДИСПЕРГАТОР (57) Изобретение относится к устройствам, предназначенным для создания акустических колебаний в проточной жидкой среде, и может быть использовано в химической, „„Я2„„1666168 Al машиностроительной, угольной, авиационной, нефтяной, геологической, пищевой и ряде других отраслей народного хозяйства для интенсификации различных физико-химических, биологических и других процессов. Цель изобретения — интенсификация процессов смешения и диспергирования, Смеситель-диспергатор содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, концентрично установленные ротор 4 и статор

7 со сквозными каналами 5 и 8. Каналы на входе выполнены в виде диффузора, а на выходе — в виде конфузора. Входное и выходное отверстия каждого канала соединены между собой по боковым кромкам мембранами. 4 ил.

1666168

10

Изобретение относится к устройствам для создания акустических колебаний в проточной жидкой среде и может быть использовано в химической, машиностроительной, угольной, авиационной, нефтяной, геологической, пищевой и ряде других отраслей для интенсификации различных физико-химических, биологических и других процессов, Цель изобретения — интенсификация процессов смешения и диспергирования.

На фиг.1 представлен смеситель-диспергатор, продольный разрез; на фиг,2— схЕма выполнения каналов ротора и статора; на фиг.3 — зависимости скорости течения обрабатываемой среды от времени в каналах предлагаемого устройства (А) и в каналах роторного аппарата по прототипу (Б); на фиг.4 — кривые зависимостей скорости и истечения обрабатываемой среды V(<) в процессе работы предлагаемого струйного смесителя-диспергатора и ее ускорения, ()

Предлагаемый смеситель-диспергатор содержит корпус 1, патрубок 2 для входа обрабатываемой среды и патрубок 3 для ее выхода. В корпусе концентрично друг другу расположены ротор 4 со сквозными каналами 5, входное и выходное отверстия которых соединены по боковым кромкам упругими мембранами 6, и статор 7 со сквозными каналами 8, входное и выходное отверстия которых соединены по боковым кромкам мембранами 9. Вращение ротора осуществляется от привода 10. Каналы 5 и 8 на входе выполнены в виде диффузора, а на выходе — в виде конфузора.

Смеситель-диспергатор работает следующим образом.

Компоненты обрабатываемой среды посредством насоса или самотеком через патрубок входа 2 поступают в полость вращающегося от привода 10 ротора 4, отС куда они направляются к его каналам 5, а при совпадении их с каналами 8 статора 7 попадают в рабочую камеру и через патрубок выхода 3 уже в виде готового продукта выводится для потребления.

Интенсификация процессов смешения и диспергирования при работе струйного смесителя-диспергатора достигается следующим образом.

На начальной стадии вращения ротора каждый его канал приближается к соответствующему каналу статора (положение А на фиг.3), и мембраны при этом имеют плоскую форму. При дальнейшем движении ротора скорость течения обрабатываемой среды в их каналах растет, а статическое давление (в соответствии с уравнением Бернулли) падает, в связи с чем противоположные мембраны в каждом из каналов приближаются друг к другу (положение Б на фиг.3), из-за чего гидравлическое сопротивление к этому моменту несколько возрастает, Причем это увеличение составляет доли единицы, а сопротивление несовпадающих каналов — сотни и тысячи, сопротивление же полностью совпадающих каналов составляет около двух единиц, В момент, когда каналы ротора и статора начинают расходиться, скорость течения падает, а гидравлическое сопротивление возрастает. При этом противоположные мембраны в канале по инерции по-прежнему приближаются друг к другу, чем еще больше увеличивают сопротивление. Вследствие этого уменьшение скорости происходит с определенным ускорением, увеличивая тем самым абсолютное значение величины ускорения с, (t), играюdЧ с3 т щего большую роль в интенсификации процессов смешения и диспергирования.

В дальнейшем происходят затухающие колебания мембран, приводящие к появлению дополнительных импульсов скорости и ускорения, а следовательно — к росту частоты колебаний.

Таким образом, роль упругих мембран заключается в том, что они "запасают" потенциальную энергию и возвращают ее обрабатываемой среде в виде энергии дополнительных струй, увеличивая при этом амплитуду импульса ускорения и частоту обработки, Все это приводит к интенсификации процессов .смешения и диспергирования различных компонентов в обрабатываемой жидкой среде, повышая тем самым качество получаемой продукции.

Формула изобретения

Смеситель-диспергатор, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, концентрично установленные ротор и статор со сквозными каналами на боковых поверхностях, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процессов смешения и диспергирования, он снабжен упругими мембранами, при этом каналы на входе выполнены в виде диффузора, а на выходев виде конфузора, и в каждом канале входное и выходное отверстия соединены между собой по боковым кромкам мембранами.

1666168

u(<)

Составитель И. Шеретнева

Редактор Н. Шитев Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т. Палий

Заказ 2480 Тираж 404 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4(5

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