Роторно-импульсный аппарат

 

Изобретение может быть использовано в химической, парфюмерной, фармацевтической, пищевой, горнодобывающей, машиностроительной и других отраслях промышленности для интенсификации процессов растворения, диспергирования, эмульгирования, гомогенизации и т.п. Техническая задача изобретения - повышение эффективности работы аппарата при обработке вязких жидкостей. Поставленная задача решается уменьшением гидравлического сопротивления каналов ротора и статора за счет изменения их геометрических параметров. Каналы в роторе выполнены с тангенциальным входом и радиальным выходом, а каналы статора - тангенциально. 2 ил.

Изобретение относится к гидромеханическим роторно-статорным аппаратам с импульсным режимом течения обрабатываемой среды и касается вопросов создания оборудования, обеспечивающего интенсификацию технологических процессов, включающих растворение, диспергирование, эмульгирование, гомогенизацию, преимущественно в химической, парфюмерной, фармацевтической, пищевой, горнодобывающей промышленности, в машиностроении.

Известно устройство для создания колебаний в проточной жидкой среде, содержащее ротор, выполненный с возможностью вращения, неподвижный статор, в цилиндрических боковых стенках которых выполнены отверстия [см., например, Зимин А.И. Прикладная механика прерывистых течений. - М.: Фолиант, 1997, с. 14].

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является роторно-импульсный аппарат, содержащий корпус с кольцевой рабочей камерой, установленные в нем концентрично с зазором, выполненные в виде тел вращения полые статор и ротор с зазором между ними, в боковых стенках ротора и статора выполнены нерадиальные сквозные каналы [см., например, Балабышко А.М., Зимин А.И., Ружицкий В.П. Гидромеханическое диспергирование. - М.: Наука, 1998, с. 248].

Недостатком известных устройств является низкая эффективность их работы при диспергировании вязких жидкостей из-за потерь давления, связанных с изменением направления течения обрабатываемой жидкой среды в аппарате.

В задачу изобретения входит повышение эффективности работы аппарата при обработке вязких жидкостей.

Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, заключающегося в уменьшении гидравлического сопротивления каналов ротора и статора за счет изменения геометрических параметров каналов ротора и статора, и согласования этих параметров с параметрами потока обрабатываемой жидкости, протекающей по каналам ротора и статора.

Заявленный технический результат достигается в роторно-импульсном аппарате, содержащем корпус, концентрично установленные в корпусе, выполненные в виде тел вращения полые ротор и статор с зазором между ними, в боковых стенках ротора выполнены сквозные каналы с тангенциальным входом и радиальным выходом, в боковых стенках статора выполнены тангенциальные сквозные каналы.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид роторно-импульсного аппарата, продольный разрез, а на фиг.2 - поперечный разрез.

Роторно-импульсный аппарат содержит корпус 1, входной 2 и выходной 3 патрубки, концентрично установленные в корпусе 1, выполненные в виде тел вращения ротор 4 со сквозными каналами 5 и статор 6 со сквозными каналами 7; каналы 5 ротора 4 выполнены с тангенциальным входом и радиальным выходом, а каналы 7 статора 6 выполнены тангенциальными, между боковыми стенками ротора и статора имеется радиальный зазор 8.

Роторно-импульсный аппарат работает следующим образом. Жидкая смесь подается по входному патрубку 2 в ротор 4, далее поток жидкости движется тангенциально в соответствии с направлением движения вязкой жидкости в полости ротора (на ее периферии), поэтому гидравлическое сопротивление входа в канал 5 ротора 4 в этом случае минимально; затем жидкость движется по каналу 5 ротора 4 и, так как жидкость (порция жидкости) на этом этапе движения движется вместе с каналом ротора, то минимальными потери давления будут при кратчайшем пути к выходу из канала при условии, что канал ротора в выходной его части - радиален. Затем вязкая жидкость поступает в зазор 8 между статором 6 и ротором 4, где за счет градиента скорости происходит ее диспергирование, диспергируемая вязкая жидкость из зазора 8 между ротором 4 и статором 6, увлекаемая внешней поверхностью боковой стенки ротора 4 тангенциально подается в канал 7 статора 6. При этом направление движения жидкости не претерпевает изменений, и поэтому гидравлическое сопротивление тангенциального канала статора в этом случае минимально. Далее обработанную жидкость через выходной патрубок 3 направляют для дальнейшего использования и (или) переработки. Благодаря вышеописанному выполнению каналов ротора и статора при работе аппарата его гидравлическое сопротивление минимально. Это позволяет уменьшить потери давления (и энергии) и повысить эффективность использования энергии потока жидкости и соответственно повысить эффективность диспергирования жидкости.

Изобретение может быть использовано при диспергировании суспензий, эмульсий, гомогенизации жидких смесей, при приготовлении растворов, рассолов и т. п., в основном, в химической, нефтеперерабатывающей, парфюмерной, фармацевтической, пищевой, горнодобывающей промышленности, в машиностроении и строительстве.

Формула изобретения

Роторно-импульсный аппарат, содержащий корпус, концентрично установленные в корпусе выполненные в виде тел вращения полые ротор и статор с зазором между ними, отличающийся тем, что в боковых стенках ротора выполнены сквозные каналы с тангенциальным входом и радиальным выходом, в боковых стенках статора выполнены тангенциальные сквозные каналы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2