Резонансный гидромеханический диспергатор
Использование изобретения: резонансный гидромеханический диспергатор относится к устройствам для создания колебаний в проточной жидкой среде и диспергированию за счет рабочих жидкостей. Сущность изобретения: диспергатор содержит полые соосные выполненные в виде тел вращения корпус, статор с отверстиями в боковой стенке, расположенный в полости корпуса, и размещенный в полости статора ротор с отверстиями в боковой стенке. Радиус внешней поверхности статора Rc, радиус внутренней поверхности корпуса Rк и радиус внутренней поверхности ротора Rp выполнены в соответствии с выражением: , где n = 1, 2, 3 ... Такое выполнение полостей ротора и корпуса позволяет достичь одновременного резонанса в них и интенсифицировать процессы диспергирования. 1 ил.
Изобретение относится к устройствам для создания колебаний и волн в проточной жидкой среде и может быть использовано в угольной, пищевой и других отраслях промышленности.
Аналог изобретения динамическая сирена, содержащая полые ротор и статор в виде тел вращения с отверстиями в их боковых стенках. Размеры полостей ротора и статора произвольны [1] Прототип изображения резонансный роторный акустический генератор, содержащий полые соосные выполненные в виде тел вращения корпус, статор с отверстиями в боковой стенке, расположенный в полости корпуса, и размещенный в полости статора ротор с отверстиями в боковой стенке, а радиусы полостей корпуса Rк и ротора Rр выполнены в соответствии с соотношением: n 1, 2, 3 Такое выполнение полостей позволяет достичь резонансных колебаний, интенсифицирующих процессы диспергирования, одновременно в полости корпуса и полости ротора при определенной скорости вращения ротора [2] Однако указанное соотношение и одновременный резонанс в обеих полостях реализуются лишь в случае бесконечно тонких боковых стенок ротора и статора, что практически трудно выполнимо, так как при малой толщине стенок последние быстро разрушаются и диспергатор выходит из строя. Настоящим изобретением решается задача достижения резонансных колебаний в полости ротора и полости корпуса с учетом боковых стенок ротора и статора с произвольной толщиной, а также учитывая радиальный зазор между ротором и статором. Для реализации этого необходимо, чтобы радиус внутренней поверхности корпуса Rк, радиус внешней поверхности статора Rc и радиус внутренней поверхности ротора Rp были связаны соотношением: где n 1, 2. На чертеже представлен осевой разрез резонансного гидромеханического диспергатора. Резонансный гидромеханический диспергатор содержит корпус 1, ротор 2 с отверстиями 3, статор 4 с отверстиями 5, входной патрубок 6, выходной патрубок 7; внутренняя цилиндрическая поверхность корпуса и внешняя цилиндрическая поверхность статора ограничивают полость корпуса 8. Резонансный гидромеханический диспергатор работает следующим образом. Подлежащая диспергированию жидкая смесь по патрубку 6 поступает в полость ротора 2, откуда через периодически совмещающиеся отверстия 3 вращающегося ротора 2 и отверстия 5 неподвижного статора 4 поступает в полость 8 корпуса 1, откуда через патрубок 7 в виде готового продукта выводится для потребления. В процессе работы диспергатора резонанс в полости ротора определяется уравнением: где J1 функция Бесселя первого порядка;собственное число полости ротора. Для полости корпуса справедливо уравнение:
N1(Rк)I1(Rc) = N1(Rc)I1(Rк), (2),
где N1 функция Неймана;
собственное число полости корпуса. Решая уравнения (1) и (2) совместно, получаем:
откуда после тождественных преобразований следует:
n 1, 2, 3. Например, при n 1 0,82; при n 2 0,45; при n 3 0,31. Задавая, например, Rp 200 мм и Rc 210 мм, получим Rк 374 мм.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1