Устройство для создания акустических колебаний в жидкой среде

 

Изобретение позволяет повысить качество обработки за счет достижения однородности жидкого продукта и повысить надежность устр-за для создания акустических колебаний в жидкой среде за счет исключения закупоривания твердыми частицами . В цилиндрическом корпусе 1 с патрубками 2 и 3 подвода и отвода жидкой среды установлены полый ротор 4 с лопастями 5 в его полости и отверстиями 9 на боковой поверхности ротора 4 и статор 6 с отверстиями 10, расположенными на уровне отверстий 9. Статор 6 разделяет полость корпуса 1 на камеры 7 и 8 рабочую и озвучивания . В торцовой части ротора 4 выполнены каналы 11 в виде сопел, примыкающие с одной стороны к внутренней боковой поверхности ротора 4, с другой - к рабочей стороне каждой лопасти 5. Каналы 11 сообщают полость ротора 4 с рабочей камерой. Внутренняя боковая поверхность ротора 4 выполнена конической с углом конусности 20-60°, направленным в сторону каналов 11. з.п. ф-лы, 2 ил. со С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCK0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Л

С:

О 4 (л) (21) 4798485/29 (22) 01.03.90 (46) 23.01.92. Бюл. N. 3 (71) Научно-производственное объединение технологии автомобильной промышленности (72) Н.М.Ставицкий и С.B.Ñïèðèí (53) 621.868(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1369832, кл, В 06 В 1/18, 1988.

Авторское свидетельство СССР

М 716629, кл. В 06 В 1/18, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ АКУСТИ ВЕСКИХ КОЛЕ БАНИЙ В ЖИДКОЙ

СРЕДЕ (57) Изобретение позволяет повысить качество обработки эа счет достижения однородности жидкого продукта - и повысить надежность устр-ва для создания акустичеИзобретение относится к устройствам для создания акустических колебаний в проточной среде и может быть использовано в различных отраслях промышленности для проведения физических и химических процессов таких, как диспергирование, змульгирование и т.д, Известны механические излучатели акустических колебаний, в частности роторный аппарат, содержащий корпус с входным и выходным патрубками для рабочей среды и установленные в нем статор с рядами отверстий и ротор с лопастями, имеющий ряды отверстий по периферии. На входном патрубке установлен винтовой насос (1), В известном устройстве статор разделяет полость корпуса на две камеры: озвучива .Ы,, 170731 1 А1 (я)5 F. 15 В 21/122: В 06 В 1/20 ских колебаний в жидкой среде за счет исключения эакупоривания твердыми частицами. В цилиндрическом корпусе 1 с патрубками 2 и 3 подвода и отвода жидкой среды установлены полый ротор 4 с лопастями 5 в его полости и отверстиями 9 на боковой поверхности ротора 4 и статор 6 с отверстиями 10, расположенными на уровне отверстий 9. Статор 6 разделяет полость корпуса 1 на камеры 7 и 8 рабочую и озвучивания. В торцовой части ротора 4 выполнены каналы 11 в виде сопел, примыкающие с одной стороны к внутренней боковой поверхности ротора 4, с другой — к рабочей стороне каждой лопасти 5. Каналы 11 сообщают полость ротора 4 с рабочей камерой. Внутренняя боковая поверхность ротора 4 выполнена конической с углом конусности

20-60, направленным s сторону кана lOB

11, з.п. ф-лы, 2 ил. ния и рабочую, примыкающую к полому ротору.

Недостаток данного устройства заключается в том, что оно не имеет средств предварительного перемешивания компонентов рабочей жидкости перед ротором-статором в результате чего готовый продукт может получаться расслоенным.

Известно устройство для создания акустических колебаний в проточной среде, содержащее цилиндрический корпус с патрубками для подвода и отвода рабочей среды, установленные в корпусе полый ротор с лопатками и статор, разделяющий полость корпуса на две камеры — рабочую и озвучивания, а на цилиндрических поверхностях ротора и статора выполнены скаоэ17073 ll

50 отвода жидкой среды, установленные в корпусе полый ротор с лопастями в его полости и отверстиями на боковой поверхности и статар с отверстиями, расположенными на уровне отверстий ротора, разделяющий полость корпуса на две камеры — озвучивания и рабочую. В торцовой части ротора выполнены каналы в виде сопел, примыкающие с одной стороны к внутренней боковой поверхности ротора, а с другой — к рабочей стороные радиальные отверстия В статоре выполнены осевые каналы, соединяющие радиальные отверстия его с рабочей камерой, при этом устройство снабжено пробками. установленными в местах соединения радиальных отверстий и каналов с вазможно.стью поворота и имеющими каждая проточку, соединяющую последние с камерой озвучивания или с каналами (2).

Устройство данного типа предназначено для многократной обработки рабочей жидкости и в нем предусмотрена вазможность осуществлять предварительную обработку (перемешивание) жидкой среды за счет того, что ее часть после обработки в роторе-статоре возвращается по каналам из статора в рабочую камеру.

Один из недостатков данного устройства заключается в том, что его производительность снижается на величину возвращаемого потока, который уже прошел обработку в роторе-статаре. Другой недостаток заключается в том, что поток жидкости, выходящий из отверстий в статоре в рабочую камеру не имеет возможности перемещаться, чта ограничивает зону перемешивания жидкой среды. В результате ухудшается качество продукта, который также может оказаться неоднородным.

Кроме того, известное устройство нерационально использовать при одноразовом процессе перемешивания, т,к. оно имеет достаточно сложную конструкцию, что удорожает его изготовление и эксплуатацию.

Оба выше укаэанные устройства не могут быть использованы для размельчения твердых частиц в жидкой среде, из-за закупаривания отверстия ротора, если не исключена возможность попадания частиц, размер которых больше отверстия ротора.

Цель настоящего изобретения заключается в повышении качества обработки за счет достижения однородности жидкого продукта и повышения надежности за счет исключения закупоривания отверстий в роторе крупными твердыми частицами.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для создания акустических колебаний в жидкой среде содержит цилиндрический корпус с патрубками для подвода и не каждой лопасти, при этом каналы сообщают полость рп ора с рабочей камерой. В устройстве внутренняя боковая поверхность ротора выполнена конической с углом кануснасти 20-60, направленным в сторону каналов.

На фиг.l изображено устройство в разрезе, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг. l.

Устройство для создания акустических колебаний я жидкой среде содержит цилиндрический корпус 1 с патрубками 2 и 3 для подвода и отвода рабочей среды, установленный в корпусе с возможностью вращения от привода (не показан) полый ротор 4, имеющий лопасти 5, выполняющие роль центробежного насоса, и статор 6, разделяющий полость корпуса 1 на камеры 7 и 8 рабочую и озвучивания. На цилиндрической поверхности ротора 4 и статора 6 имеются сквозные радиальные отверстия 9 и 10 соответственно. На торцовой части ротора выполнены каналы 11, выполняющие роль сопел. Каналы примыкают к внутренней боковой поверхности ротора и сообщают полость ротора с рабочей камерой 7.

Боковая поверхность ротора выполнена наклонной (конической) с углом наклона (конусности) 20-60, причем наклон направлен в сторону каналов-сопел, Такое исполнение целесообразно в устройстве, предназначенном для приготовления суспенэий. Угол менее 20 не рекомендуется, поскольку несколько ухудшаются условия для вымывания частиц. хотя при угле, равном нулю, устройство хотя и с меньшим эффектом, но остается работоспособным. Угол более 60 не целесообразен, т.к, условия эксплуатации не улучшаются, При приготовлении эмульсий конусность не целесообразна, хотя условия приготовления эмульсий при ее наличии не ухудшаются, Число сопел должно соответствовать числу лопастей 5 ротора, величина их диаметра должна превышать ширину отверстий в роторе в 2 — 3 раза, чтобы с потоками жидкой среды могли проходить и твердые частицы, попавшие в состав суспензий.

Если диаметр отверстий в канале будет превышать ширину отверстия в роторе менее чем в 2 раза, снизится надежность устройства при попадании твердых частиц, размер которых больше отверстия, Превышение более чем в 3 раза не рекомендуется, т.к. возвращаемый поток жидкости может снизить производительность устройства, ухудшить качество приготовления.

Целесообразно располагать каналы-сопла с рабочей стороны лопастей с примыканием к ним. Такое расположение -, велит исключить зоны, где упомчнутые гвердые частицы могут эадерживатлся.

Устройство работает следующил1 ог1разом. 5

Рабочая среда поступает через патрубок 2 в рабочую камеру 7, откуда она нагнетается с помощью лопастей 5 в полыи ротор

4, и при совпадении отверстий 10 статора б часть пульсирующего потока поступает в ка- 10 меру 8 озвучивания. Другая часть нагнетаемой рабочей среды поддавлением попадает через сопла в рабочую камеру 7 с большой окружной скоростью и осуществляется интенсивное перемешивэние ее с вновь посту- 15 пившим продуктам, В случае использования дачного устройства для размельчения или приготовления суспензий, включающих твердые частицы размером больше ширины о-вер- 20 стий 9 ротора. указанные час ти1,ы ve будут их засорять. т.к. они вымываются из полости ротора через сопла 11. Таким образом происходит самоочищение ротора.

Предлагаемое устройство обеспечивает 25 высокое качество эмульсий за счет получения их однородности в результате интенсивного перемешивэния циркулирующим через сопла потоком жидкости. Кроме того. оно надежно в работе при приготовлении 30 суспензий, включающих более крупные твердые частицы, vi) "l)phlp.. -1ь;.л>, 1сч;1иркулирующ11л1и «-рез „":,ла I!!!! ок .,; .. -кости и Hp. 3/ к 1, ива" I я pp" / л 1- г 1 зтого отверстия со"бц яюц;11еся со сгатпром

Формула изобпетенич

1. Устройство для создания лку;ти!åских колебан! Й Я v.l lj;"./1й c pi- ч . со/",ерж 3 щее цилиндоич с vIIw кори,с с I.;!1póáê-.I.«I для подвода и отвода,кидкой r:I;еды, усlановленные в корп,се полый ротоо с лопастями в его полости и отврсти.,л1и нз боковой поверхности статор с o!L!epcгиами. распо io.. êpl ч,1чи на ур >вне огвер",.тий ротора, разде .- ощий полг сть кори,-.а на две кгл еоы — озвуч вания!1 ребочу.о. о г» ич а ю щ е е = я т м, что," целью повышения качества обработки за сче1 дгстиже 10 одíородHости жирKого про, iукT3 .1 повblLUåHI1ÿ надежности за счет 1скл1ачения закупоривания отверстий в роторе тв рдыми частицами, в торцовой части ротор:3 вы;1:гч.е lhl каналы в виде сопел, прил1ыкающ . с одной стороны к вну грз» ней боковой поверхности ротора, а с другой — к рабочей сгороне каждой лопасти, при э;ом кана 1ь1 сообщают полость ротора с рабочей к.",!.1еро.1

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем. что внутрен;яя 50K02,1:I f1 .üã!I:ñНОСТЬ РОтООа ВЫПОЛНЕНа КСНИ I "СК,1С УГлОЛ1 конусности 20-50", н:".,ирэв/; >ill! 1 в с; pîну каналов.

По 311

А-A

Фцг. 2

Составитель Н,Ставицкий

Техред М,Моргентал Корректор С.Черни

Редактор Т.Куркова

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

Заказ 253 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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