Роторный аппарат

Роторный аппарат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к роторным аппаратам и может быть использовано для смешения жидкостей с целью интенсификации процесса гомогенизации и диспергирования . Роторный аппарат содержит корпус 1, сальниковый узел 2, крышку 3, зубчатый венец 4 ротора, зубчатый венец 5 статора, ступицу 6 ротора, вал 7 ротора,колесо 8 предварительного завихрения, служащее одновременно для крепления ступицы ротора к валу. Ротор и статор выполнены в виде концентрически охватывающих друг друга вращающихся и неподвижных щелевых венцов, снабженных зубьями в форме треугольных призм, причем передняя по направлению движения грань призмы ротора расположена перпендикулярно направлению его движения, а зубья статора повернуты на 180° по отношению к зубьям ротора. 2 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) 4823325/26 (22) 14,03.90 (46) 30.03.92. Бюл. ¹ 12 (71) Уфимский нефтяной институт (72) M.Â. Клыков и А,З, Галеева (53) 66.053{088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N t148638, кл. В 01 F 11/02, 1985.

ОЬег hochfreg uente Stoffen und iung.—

Chem}ker-2tg, 1960, 84, ¹ 24, 809-84.

Патен Англии N 1388889, кл, В 01 F 5/06, 1975. (54) РОТОРИЫЙ АППАРАТ (57) Изобретение относится к роторным аппаратам и может быть использовано для смешения жидкостей с целью интенсифика,, Ы„, 1722555 А1 ции процесса гомогенизации и диспергирования, Роторный аппарат содержит корпус

1, сальниковый узел 2, крышку 3, зубчатый венец 4 ротора, зубчатый венец 5 статора, ступицу 6 ротора; вал 7 ротора, колесо 8 предварительного завихрения, служащее одновременно для крепления ступицы ротора к валу. Ротор и статор выполнены в виде концентрически охватывающих друг друга вращающихся и неподвижных щелевых венцов, снабженных зубьями в форме треугольных призм, причем передняя по направлениюдвижения грань призмы ротора расположена перпендикулярно направлению его движения, а зубья статора повернуты на 180 по отношению к зубьям ротора, 2 ил, 1722555

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано для обработки жидких неоднородных систем, например для процессов сульфирования непредельных углеводородов, с целью получения стойких тонкодисперсных суспензий и эмульсий, Известен роторно-пульсационный аппарат, статор и ротор которого выполнены в виде прикрепленных к диску чередующихся коаксиальных цилиндров с прорезями и спиральными канавками на торцовых поверхностях, при этом диск соединен со ступицей посредством упругих элементов в виде лопастей.

При вращении одного из цилиндров относительно другого происходит быстрое чередование совмещения и несовмещения прорезей разных цилиндров. Упругие элементы размещены между наружной поверхностью ступицы и внутренней поверхностью диска.

Известны роторные аппараты, разработанные фирмой Willems, так называемые кинематические высокочастотные генераторь, в которых многоступенчатые ротор и статор заключены в корпус, сходный с корпусом центробежного насоса. Создаваемое дросселирующим вентилем противодавление позволяет регулировать скорость движения жидкости через венцы вибратора.

Распространяющиеся с высокой скоростью ультразвуковые колебания (1470 м/с в воде) при этом отражаются от стенок корпуса и воздействуют повторно на "кванты" жидкой фазы, находящейся в щелях венцов.

Наиболее близким к предлагаемому является роторный аппарат, содержащий корпус, в котором концентрично зубчатым венцам статора размещены зубчатые венцы ротора с зубьями в форме треугольных призм, Недостатком данных конструкций является понижение эффективности его работы при обработке сред в связи с перекрытием вращающихся зубьев ротора щелей статора в течение почти половины времени работы генератора. При этом растет сопротивление движению обрабатываемой среды через генератор, что требует установки в схему дополнительного насоса для перемещения обрабатываемой среды через генератор.

Это также приводит к затуханию ультразвуковых колебаний обрабатываемой среды в момент перекрытия вращающимися зубьями ротора щелей статора, Целью изобретения является интенсификация процесса диспергирования и гомогениэации, 50

Принцип действия роторного аппарата основывается на делении обрабатываемого жидкого потока на большое число получивших ускорение плоских струй, продавливаемых при быстром изменении направления через многочисленные узкие щели. Струя, ударяясь о зуб ротора 4, получает ускорение и отражается на грани зубьев статора 5, а от них вновь попадает на зубья ротора 4. При этом происходит сложение импульсов сил удара зубьев ротора 4 с двигающейся ему навстречу струей жидкости.

Указанная цель достигается тем, что в роторном аппарате, содержащем корпус, в котором концентрично зубчатым венцам статора размещены зубчатые венцы ротора

5 с зубьями в форме треугольных призм, но передняя по направлению движения грань призмы ротора расположена перпендикулярно направлению его движения, а зубья статора выполнены в форме треугольных

10 призм и повернуты на180 поотношению к зубьям ротора.

При этом нэ 20 — 50 увеличивается поверхность контакта фаз, например, для экспериментальной системы вода — гексан, что

15 подтверждает интенсификацию процесса диспергирования и гомогенизации. Это ве. дет к увеличению выхода продуктов реакции, производительности труда, приводит к зкономии сырья и реагентов. Мощность, за20 трачиваемая на перемешивание, возрастает на 35-80ь.

На фиг, 1 изображен механический генератор, поперечное сечение; на фиг. 2— схема движения обрабатываемого потока.

25 Роторный аппарат содержит корпус 1, сальниковый узел 2, крышку 3, зубчатый венец 4 ротора, зубчатый венец 5 статора, ступицу б ротора, вал 7 ротора, колесо 8 предварительного завихрения, служащее

30 одновременно для крепления ступицы ротора к валу. Рабочий орган роторного аппарата выполняется в виде концентрически охватывающих друг друга вращающихся (ротор) и неподвижных (статор) зубчатых

35 венцов.

Обрабатываемый жидкий поток входит в улитку корпуса 1 роторного аппарата, попадает в щели между зубчатым венцом 4 ротора, приводимого в движение ступицей

40 6 ротора, которая насажена на вал 7 ротора, и между зубчатым венцом 5 стэтора. который насажен неподвижно, Сальниковый узел,2 предотвращает пропуск обрабатываемой жидкости через

45 выход из корпуса 1 вала 7 ротора. Колесо 8 предварительного завихрения служит также для крепления ступицы 6 ротора к валу

1722555

Составитель А.Галеева .Г

Редактор Т.Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Заказ 1014 Тираж 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

Так как зубья ротора 4, выполненные в виде треугольных призм, не перекрывают щелей статора ввиду того, что призматические зубья статора 5 повернуты на 180 по отношению к призматическим зубьям рото- 5 ра 4, струи беспрепятственно проходят через зубчатые венцы, получая каждый раз удвоенное-утроенное ускорение.

Отражаясь, струя возвращается, встречается с вновь образовавшейся струей. В 10 результате имеет место явление увеличения числа струй, более тонкого измельчения потоков, диспергирования, интенференции струй, То же самое происходит с ультразвуко- 15 выми волнами, распространяющимися в жидкости. Предложенная форма зубьев ротора и статора не препятствует проникновению волн, отраженных от корпуса механического генератора в пространство 20 между зубьями ротора и статора. При этом и роисходит интерференция ул ьтра звуко вых волн колебания обрабатываемой среды.

Возникают зоны с повышенным и пониженным давлением. В зонах пониженного дав- 25 ления происходят интенсивные явления кавитации в среде обрабатываемой жидкости. За счет интенсивных колебаний обрабатываемой среды с одновременным действием на нее разнонаправленных уско- 30 рений, вызывающих явления разветвления потоков и диспергирования частиц, имеет место явление обновления и развития поверхности контакта фаэ.

Как следует из результатов испытаний, мощность, затрачиваемая на перемешивание, при использовании механического генератора с треугольными зубьями на

35 — 80% больше, чем при использовании генератора с прямоугольными зубьями. Например, проводились испытания по перемешиванию воды и гексана. Как следует из результатов испытания, мощность, затрачиваемая на перемешивание, при использовании предлагаемого роторного аппарата на 35 — 80% больше, чем роторного аппарата с прямоугольными зубьями. Скорость осаждения капелек эмульсии системы вода-гексан при прочих равных условиях снижается на 20-47%, т.е. увеличивается поверхность контакта фаз, что способствует увеличению выхода продуктов реакции, приводит к увеличению производительности труда, экономии сырья и реагентов.

Формула изобретения

Роторный аппарат, содержащий корпус, в котором концентрично зубчатым венцам статора размещены зубчатые концы ротора с зубьями в форме треугольных призм, отл и ча ю щийcÿ TBM,что,с целью интенсификации процессов диспергирования и гомогениэации, передняя по направлению движения грань призмы ротора расположена перпендикулярно к направлению его движения, при этом зубья статора выполнены в форме треугольных призм и повернуты на 180 по отношению к зубьям ротора.