Устройство для проведения физико-химических процессов

 

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для проведения физико-химических процессов, требующих перекачивания, интенсивного перемешивания и диспергирования при одновременном воздействии электромагнитным полем. Сущностью устройства является снабжение образующей поверхности ротора каналами по типу многозаходной резьбы в прямом и обратном направлениях при соотношении шага резьбы 1 : 0 - 1 : 10. При использовании устройство позволяет интенсифицировать процесс диспергирования и воздействия электромагнитным полем, обеспечить многофункциональность, т.к. оно может выполнять как функции насоса, так и диспергирование в широком диапазоне вязкости ингредиентов. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

Устройство относится к пищевой промышленности и может быть использовано, например, при переработке масел и жиров, и других процессах, требующих интенсивного перемешивания, диспергирования, транспортирования жидкофазных систем.

Известно устройство для проведения физико-химических процессов (патент N 1101291, МКИ В 01 F 13/08), содержащее камеру из немагнитного материала, установленный в ней конический ротор, вращающийся под действием электромагнитного поля. На поверхности ротора жестко закреплены перемешивающие элементы. Вал ротора вращается в подшипниках скольжения. К недостаткам устройства относятся значительные электромагнитные потери в связи с большим зазором между ротором и статором. Это влечет за собой ухудшение электротехнических характеристик до показателей, при которых невозможна обработка вязких жидкостей.

В изобретении обеспечивается технический результат - увеличение интенсивности воздействия электромагнитного поля на обрабатываемую среду, интенсификация диспергирования, придание устройству многофункциональности (возможности использования его и в качестве насоса различной производительности и диспергатора для различных отраслей пищевой промышленности).

Данный химический результат достигается в устройстве для проведения физико-химических процессов, содержащем корпус цилиндрической формы из немагнитного материала с размещенным в нем индуктором электромагнитного поля и ротором, расположенным внутри него, согласно изобретению за счет того, что на поверхности ротора выполнены каналы по типу многозаходной резьбы в прямом и обратном направлениях резьбы от 1 : 0 до 1 : 10.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства; на фиг. 2 и 3 - расположение каналов на поверхности ротора.

Устройство для проведения физико-химических процессов состоит из цилиндрического корпуса 1, выполненного из немагнитного материала, в котором размещен ротор 2, вал 3 ротора, вращающийся в подшипниках 4. Снаружи корпуса установлен индуктор переменного вращающегося поля 5. Устройство имеет входной патрубок 6 для подачи обрабатываемых компонентов, а также патрубок 7 для отвода обработанной смеси компонентов. По образующей поверхности ротора выполнены каналы по типу многозаходной резьбы (фиг. 2) в прямом 1 и обратном направлении 2. Причем при соотношении шага 1 : 1 устройство используется для диспергирования. Устройство (фиг. 3), имеющее на поверхности ротора прямой (1) и обратный (2) каналы при соотношении 1 : 10, используется для диспергирования с подкачивающим эффектом (в зависимости от вязкости жидкости).

При этом эффект подкачки предлагаемого устройства тем больше, чем больше соотношение шагов прямой и обратной резьбы (каналов). При достижении соотношения шагов 1 : 10 влияние обратного винта малозначительно и дальнейшее увеличение соотношения для диспергирования не имеет смысла, т.о. при наличии только прямого канала /соотношение 0 : 1/ (фиг. 1, поз. 1) на роторе и отсутствии обратного, реактор работает как устройство для транспортировки компонентов.

Для упрощения конструкции в качестве индуктора электромагнитного поля используется статор стандартного асинхронного двигателя. Нами экспериментально установлено, что для обеспечения стабильной долговременной работы зазор между статором и ротором составляет 3 - 8 мм (NN) и зазор между стенкой гильзы статора и вершиной винта не должен превышать 1 мм (NN).

Устройство работает следующим образом.

При включении индуктора 5 в сеть переменного электрического тока возникающее магнитное поле создает при взаимодействии с ротором вращающий момент на валу 3, обрабатываемые компоненты поступают в корпус 1 через входной патрубок 6 и попадают в зону действия вращающегося ротора 2, расположенную между внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью ротора, где происходит их интенсивное перемешивание и обработка магнитным полем. Из устройства обработанные компоненты отводятся через патрубок 7.

Положительный эффект работы устройства в следующем.

В зависимости от формы каналов ротора и свойств обрабатываемых материалов появляется возможность создания необходимого гидродинамического режима и формы обработки реагентов в магнитном поле.

Формула изобретения

1. Устройство для проведения физико-химических процессов, содержащее корпус цилиндрической формы из немагнитного материала с размещенным в нем индуктором электромагнитного поля и ротором, расположенным внутри него, отличающееся тем, что на поверхности ротора выполнены каналы по типу многозаходной резьбы в прямом и обратном направлениях при соотношении шага в направлениях резьбы 1 : 0 - 1 : 10.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус используемого в качестве индуктора электромагнитного поля статора асинхронного двигателя выполнен из немагнитного материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Извещение опубликовано: 20.12.2006        БИ: 35/2006

---