ДИСПЕРГАТОР

ДИСПЕРГАТОР


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2016645 (13) C1

(51) 5 B01F7/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 27.05.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5004696/26 
(22) Дата подачи заявки: 1991.07.05 
(45) Опубликовано: 1994.07.30 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Авторское свидетельство СССР N 1611429, кл. B 01F 7/24, 1990. 
(71) Заявитель(и): Научно-исследовательский технологический институт гербицидов и регуляторов роста растений АН Башкортостана 
(72) Автор(ы): Сергеев Г.А.; Казачанский А.В. 
(73) Патентообладатель(и): Научно-исследовательский технологический институт гербицидов и регуляторов роста растений АН Башкортостана 

(54) ДИСПЕРГАТОР 

Использование: получение качественных тонкодисперсных паст, эмульсией, газифицированных растворов, кремов. Диспергатор содержит корпус с подводящими и отводящими патрубками, размещенные в корпусе статор с радиальными торцовыми выемками и лопастное колесо с приводной обечайкой, имеющей прорези, частично перекрывающие радиальные торцовые выемки в статоре, и образующей с лопастным колесом размольную камеру. Обечайка выполнена неподвижной в осевом направлении и снабжена отбортовкой с осевыми прорезями, и карманом в размольной камере. 6 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к химическому машиностроению и представляет собой роторный аппарат, предназначенный для тонкого измельчения высокопрочных твердых частиц и гомогенизации твердых, жидких и газообразных тел в жидкости.

Диспергатор может применяться в лакокрасочной, пищевой, строительной и других отраслях промышленности для получения качественных тонкодисперсных паст, эмульсий, газифицированных растворов, кремов и различных суспензий, например известкового молока.

Известен диспергатор, содержащий корпус с подводящими и отводящими патрубками, смонтированные в корпусе статор с радиальными торцовыми выемками и лопастное колесо, на котором жестко закреплена обечайка с радиальными прорезями, частично перекрывающими радиальные торцовые выемки в статор [1].

При работе диспергатора суспензия нагнетается лопастным колесом и проталкивается постоянно через радиальные прорези обечайки и торцовые выемки статора в выходной коллектор. Частичное перекрытие потока создает пульсацию и кавитацию и одновременно исключает сепарацию потока в лопастном колесе, что положительно сказывается на качестве продукции и надежности работы диспергатора. Однако эффективность диспергирования диспергатора-аналога недостаточная, в особенности при обработке прочных твердых тел.

Целью изобретения является повышение производительности и эффективности диспергирования прочных дисперсных материалов.

Цель достигается тем, что в диспергаторе, содержащем корпус с подводящими и отводящими патрубками, размещенные в корпусе статор с радиальными торцовыми выемками и лопастное колесо с приводной обечайкой, имеющей прорези, частично перекрывающие радиальные торцовые выемки в статоре, и образующей с лопастным колесом размольную камеру, обечайка выполнена подвижно в осевом направлении с отбортовкой осевыми прорезями и карманами в размольной камере.

Цель достигается тем, что выполнение приводной обечайки свободно подвижной в осевом направлении позволяет иметь в стыке ротор-статор беззазорное соединение, что повышает тонкость диспергирования. Выполнение приводной обечайки отбортованной позволяет образовать в ней размольную камеру и использовать отбортовку для создания большой силы прижатия обечайки к статору давлением в размольной камере. Это позволяет разрушать твердые и прочные частицы обрабатываемой среды в зазоре между ротором и статором. Выполнение прорезей в отбортовке обечайки осевыми (а не радиальными) позволяет иметь в размольной камере высокие импульсы давления, соизмеримые с гидравлическим ударом, что интенсифицирует пульсационные и кавитационные факторы разрушения дисперcии, а также осуществляет возвратно-поступательное вибрирующее осевое перемещение обечайки относительно лопастного колеса.

При большом давлении в размольной камере (прорези в обечайке и выемки в статоре перекрыты) в стыке ротор-статор возникает еще большое давление, которое перемещает обечайку в осевом направлении на лопастное колесо и раскрывает торцевой зазор, т.е. стык ротора и статора.

При разрежении в размольной камере (прорези в обечайке и выемки в статоре совмещены) в торцевом зазоре давление падает и обечайка за счет нагнетания в размольной камере перемещается в обратном направлении в сторону статора. При этом находящиеся в зазоре твердые частицы раздавливаются, истираются и выносятся через радиальные выемки статора в коллекторную полость и далее к потребителю в виде готовой продукции. Наличие в размольной камере карманов позволяет скапливаться в них крупно-дисперсным частицам и подвергать последние длительному гидродинамическому воздействию рабочей среды. При этом отброшенные центробежными силами в карманы частицы подвергаются в них пульсациям давления, взаимоударам и истиранию до выноса их вместе с потоком через прорези в торцевой зазор и выемки на дальнейшую обработку.

На фиг.1 изображен предлагаемый диспергатор, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 (типовое лопастное колесо в поперечном разрезе и закрепленная на нем обечайка с осевыми прорезями и скосами на торце); на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1 (конструкция статора и радиальных выемок в нем); на фиг.4 - узел I на фиг.1 (вариант выполнения статора и крепления обечайки на лопастном колесе с помощью шпонки); на фиг. 5 - разрез В-В на фиг.1 (конструкция осевых пазов, карманов, клиновых скосов и крепления шпонки); на фиг. 6 - узел I на фиг.1 (вариант крепления и передачи вращения на обечайку с помощью уплотнительных колец). v - направление вращения лопастного колеса и обечайки (ротора).

Диспергатор содержит корпус 1 с патрубком 2 для отвода готовой продукции из его коллекторной полости 3 и крышку 4, снабженную патрубком 5 для подвода жидкой рабочей среды, патрубком 6 для подвода жидких и газообразных смешиваемых компонентов и статором 7 с радиальными выемками 8. Статор 7 может быть выполнен в виде отдельной детали или заодно с крышкой 4 (фиг.4). В коллекторной полости 3 размещено лопастное колесо 9, на котором смонтирована с помощью шпонки 10 подвижно в осевом направлении отбортованная обечайка 11. Обечайка 11 образует с лопастным колесом 9 размольную камеру 12 и снабжена осевыми прорезями 13, которые имеют со стороны статорного торца клиновые скосы 14, а в размольной камере 12 образуют карман 15. Лопастное колесо 9 смонтировано на приводном валу 16 и вместе с обечайкой 11 представляет собой ротор (не обозначен). За счет давления в размольной камере 12 обечайка 11 постоянно контактирует со статором 7 без раскрытия стыка 17 или с небольшим торцовым зазором (0,00-0,015), обусловленным гидравлическим клиновым эффектом. Ротор снабжен отверстиями 18 для подачи смешиваемых компонентов в лопастном колесе 9. Обечайка 11 может крепиться на лопастном колесе 9 с помощью уплотнительных колец 19, 20 (фиг.6) с передачей на нее крутящего момента за счет сил трения уплотнительных колец.

Диспергатор работает следующим образом.

Рабочая среда по патрубку 5 поступает в лопастное колесо 9, где получает импульс давления, ускоряется и выбрасывается центробежными силами в размольную камеру 12. Из-за ускорения потока давление в межлопастных каналах ротора падает, что создает возможность подсоса к потоку смешиваемых жидких или газообразных компонентов, поступающих через патрубок и отверстия 18 в лопастное колесо 9. Поскольку суммарная площадь проходных сечений осевых прорезей 13 меньше площади сечения размольной камеры 12, в ней всегда поддерживается избыточное давление. Это давление воздействует на отбортовку обечайки и перемещает последнюю к статору до упора. При вращении обечайки 11 вместе с лопастным колесом 9и осевые прорези 13 будут периодически совпадать с радиальными выемками 8 статора 7 и также периодически перекрываться телом статора 7, что вызывает пульсации давления в размольной камере 12 и пульсационное течение в осевых прорезях 13, радиальных выемках 8 и коллекторной полости 3 с разрывом потока и кавитационными явлениями. При перекрытых прорезях 13 давление в размольной камере 12 резко возрастает. Происходит гидравлический удар. Это вызывает повышение давления на отбортовку обечайки 11, а в осевых прорезях 13 и в торцевом зазоре между телом статора 7 и стенками клиновых скосов 14. Поскольку обечайка 11 принудительно вращается, то в торцевом зазоре между телом статора 7 и стенками клиновых скосов 14 возникнут "гидравлические клинья". В результате гидравлического клинового эффекта давление в "гидравлических клиньях" резко возрастает и обечайка 11 перемещается в сторону лопастного колеса 9. Стык 17 ротора со статором раскроется, давление в размольной камере 12 снова резко возрастет из-за сжатия в ней рабочей среды. Это вызовет вторичный гидравлический удар в размольной камере 12 и выброс через осевые прорези 13 в раскрытый стык 17 порции рабочей среды. В раскрытом стыке 17 возникнет "щелевой эффект", заключающийся в резком увеличении скоростей потока в нем и в возникновении больших сдвиговых напряжений.

При совпадении прорезей 13 с радиальными выемками 8 давление в размольной камере 12 выбросит через них рабочую среду в виде кавитирующей струи в коллекторную полость 3. Давление в размольной камере 12 и в раскрытом стыке 17 упадет. Причем давление в раскрытом стыке 17 упадет больше за счет эжекции из него рабочей среды. Это приведет к схлопыванию стыка 17 и раздавливанию находящихся в нем твердых дисперсных частичек. Далее вновь прорези 13 перекроются и цикл повторится.

Крупные дисперсные частицы будут отбрасываться центробежными силами к периферии и оседать в карманах 15 размольной камеры 12, где они будут подвергаться гидродинамическому истиранию потоком рабочей среды и друг о друга до размеров, обеспечивающих их витание и вынос через прорези 13 и радиальные выемки 8г в коллекторную полость 3. В коллекторной полости 3 обрабатываемая рабочая среда будет подвергаться в основном кавитационным и пульсационным воздействиям и гидромеханическому разрушению, интенсифицирующим процесс диспергирования.

Изобретение работоспособно и при отсутствии в обечайке 11 клиновых скосов 14. В последнем случае увеличивается тонкость диспергирования прочных и малопрочных материалов, но снижается качество диспергирования высокопрочных материалов.

Привод обечайки с помощью уплотнительных колец, а не шпонки целесообразен при обработке материалов, вызывающих заклинивание стыка 17 и при обработке особопрочных материалов цемент-песок. В последнем случае исключаются утечки рабочей среды из размольной камеры 12, что позволяет иметь в ней высокие перепады давления. При внезапных заклиниваниях обечайки и статора уплотнительные кольца срежутся, что обеспечит проворот лопастного колеса относительно обечайки без поломки рабочих органов. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



ДИСПЕРГАТОР, содержащий корпус с подводящими и отводящими патрубками, размещенные в корпусе статор с радиальными торцевыми выемками и лопастное колесо с приводной обечайкой, имеющей прорези, частично перекрывающие радиальные торцевые выемки в статоре, отличающийся тем, что обечайка образует с лопастным колесом размольную камеру, при этом она выполнена подвижной в осевом направлении и снабжена отбортовкой с осевыми прорезями и карманами в размольной камере.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru