Гідродинамічний диспергатор-гомогенізатор

1. Гідродинамічний диспергаторгомогенізатор, що містить корпус із патрубками підведення й відводу суміші, у якому розміщені елементи для гомогенізації й диспергування, а також механізм обертання, який відрізняється тим, що елементи для диспергування й гомогенізації мають форму циліндричних пружин, які вста C2 2 90331 1 3 В01F7/16. Опубл. 10.02.2005. Бюл.№4], що містить циліндричний корпус із вхідним і вихідним вікнами, у якому встановлений ріжучий механізм у вигляді розміщених на валу ножів і змішувальний механізм у вигляді розташованих на валу лопаток, що складається зі штанг із лопатями, при цьому обидва вали встановлені співвісно з можливістю обертання з різною частотою; на внутрішній стороні корпуса закріплені протирізальні елементи, розташовані між ножами ріжучого механізму, лопатки й ножі розташовані по гвинтовій лінії, при цьому лопаті лопаток виконані з можливістю їхнього повороту щодо осі штанги на кут 15-60°. До недоліків змішувача-подрібнювача відноситься змінна ступінь здрібнювання, тому що в процесі експлуатації зношуються подрібнюючі ножі й зазор між ними змінюється. Відомий осьовий протитечійний завихрювач [патент Російської федерації №47255 МПК В01F7/04, В07В7/083, В29В7/16, F04С18/352, F04D29/24. Опубл. 27.08.2005. Бюл. №24], що містить вал з жорстко закріпленою на ньому щонайменше одною радіально профільованою лопаттю, виконаною зі змінним по розмаху від окоренкового до периферійного кінця лопаті кутом нахилу поперечного перерізу лопаті до площини, перпендикулярній осі вала, профільований кінець лопаті скручений навколо поздовжньої осі таким чином, що кут нахилу поперечного перерізу лопаті до площини, перпендикулярної до осі вала, плавно змінює по розмаху лопаті знак на протилежний, забезпечуючи створення різнонаправленого вектора тяги в окоренковій і периферійній частинах лопаті. Недоліком осьового протитечійного завихрювача є складність виготовлення радіально профільованої лопаті, що плавно змінює по розмаху лопаті знак кута нахилу поперечного перерізу лопаті до площини, перпендикулярної осі валу, на протилежний. Іншим недоліком осьового протитечійного завихрювача є неможливість зміни кута нахилу поперечного перерізу лопаті до площини, перпендикулярної осі валу, при змінних фізико-механічних характеристиках продуктів різного виду або того самого продукту в процесі роботи. Найбільш близьким по суті винаходу є змішувач [авторське посвідчення СРСР SU 1560286 А1 МПК В01F/04. Опубл. 30.04.90. Бюл.№16], що містить корпус із патрубками підведення й відводу суміші, усередині корпуса послідовно розміщені кавітатори у вигляді крильчаток з лопатями суперкавітуючого профілю, з метою інтенсифікації процесів гомогенізації й диспергування перша по ходу крильчатка встановлена з можливістю вільного обертання й з'єднана із другою крильчаткою за допомогою механізму, що забезпечує різнонаправлений рух крильчаток, при цьому крильчатки мають різні кути установки лопатей. Недоліками змішувача є: складність виготовлення крильчаток з лопатями суперкавітуючого профілю; наявність додаткового механізму, що забезпечує різнонаправлене обертання крильчаток; відсутність регулювань у процесі роботи, що враховують фізико-механічні характеристики різних вихідних речовин. 90331 4 Технічною задачею є створення конструкції гідродинамічного диспергатора-гомогенізатора, що забезпечує інтенсифікацію процесів диспергування й гомогенізації з урахуванням змінних фізикомеханічних характеристик вихідних речовин. Поставлене технічне завдання вирішують використанням у якості диспергуючих і гомогенізуючих елементів циліндричних пружин, які встановлені концентрично й співвісно з віссю корпуса, причому витки будь-яких двох сусідніх циліндричних пружин відрізняються напрямком намотування (за годинниковою і проти годинникової стрілки), до того ж, як мінімум, одна з них установлена з можливістю обертання навколо її осі механізмом обертання, а інші виконані з можливістю зміни відстані між витками, яку можна змінювати гідравлічним тиском суміші або керованим механічним впливом. На Фіг. наведений варіант схеми гідродинамічного диспергатора-гомогенізатора, що складається з корпуса 1 із фланцем 2, через який проходить патрубок підведення суміші 3. Усередині корпуса розташовані три циліндричні пружини: 4 (внутрішня), 5 (середня), 6 (зовнішня), причому циліндричні пружини 4 (внутрішня) і 6 (зовнішня) виконані з можливістю зміни відстані між витками,циліндрична пружина 5 (середня) установлена з можливістю обертання навколо осі пристрою, циліндрична пружина 4 з’єднана з патрубком 3, а протилежний її кінець має металеву заглушку 7, циліндрична пружина 5 одним кінцем закріплена на фланці 8, що через муфту 9 з'єднаний з механізмом обертання 10, що може забезпечувати обертання циліндричної пружини 5 по або проти годинникової стрілки, а протилежний кінець її залишається вільним, циліндрична пружина 6 одним кінцем опирається на фланець 11, а іншим на рухому шайбу 12, що перебуває усередині корпуса 1, переміщення шайби 12 може забезпечити зміни кроку зовнішньої циліндричної пружини 6, яке здійснюють регулювальними гвинтами 13. У фланці 11 установлений патрубок 14 для відводу продукту після обробки. Гідродинамічний диспергатор-гомогенізатор працює в такий спосіб. З ємності для вихідної сировини суміш вихідних компонентів під тиском подають у патрубок підведення суміші 3 гідродинамічного диспергатора-гомогенізатора, яка створює тиск на заглушку 7, що забезпечує відповідний зазор між витками внутрішньої циліндричної пружини 4. Швидкість переміщення потоку суміші в зазорі між витками пружини залежить від в'язкості суміші, тиску, під яким вона подається, і величини міжвиткового зазору циліндричної пружини 4. Суміш компонентів, проходячи в зазорах між витками циліндричної пружини 4, змінює напрямок потоку, обумовлений кутом намотування витків циліндричної пружини 4, надходить у простір між пружинами 4 і 5. Тут вона піддається механічному впливу витків обертової циліндричної пружини 5. Потрапляючи на витки обертової циліндричної пружини 5, напрямок намотування яких протилежний напрямку намотування витків циліндричної пружини 4, потік суміші різко змінює напрямок руху. Суміш компонентів з достатнім ступенем здрі 5 90331 бнювання (дисперсності) проходить між витками середньої обертової циліндричної пружини 5, отримує орієнтовану спрямованість руху, обумовлену напрямком намотування пружини 5, і надходить у простір між пружинами 5 і 6. Тут суміш також піддається механічному впливові витків обертової циліндричної пружини 5. Напрямок намотування циліндричної пружини 6 протилежний напрямку намотування обертової циліндричної пружини 5, що приводить до зміни напрямку потоку суміші й гідродинамічному впливу на оброблюваний матеріал. Оброблюваний матеріал надходить у міжвиткові зазори циліндричної пружини 6. Вона виконує роль сепаратора з регульованим розміром прохідного зазору. Величину її міжвиткових зазорів змінюють за допомогою рухомої шайби 12 і регулювальних гвинтів 13. Регулювання гідродинамічного впливу, що обумовлює якість диспергування й гомогенізації, здійснюють зміною напрямку й швидкості обертання циліндричної пружини 5, з'єднаної з механізмом обертання 10. Продукти гідродинамічної обробки через зазори зовнішньої циліндричної пружини 6 виводять із гідродинаміч Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 6 ного диспергатора-гомогенізатора через патрубок 14. Відмінною рисою пропонованого гідродинамічного диспергатора-гомогенізатора є можливість забезпечення заданої якості диспергування й гомогенізації альтернативного біопалива, що виготовляється, у відповідності з патентом UA №83980 "Альтернативне паливо і спосіб його приготування", опубл. 25.06.2008, бюл. №12, по технічних умовах "Біопаливо альтернативне АБТ. Технічне умови. ТУ У 24.1-02071197-001:2009", при зміні фізико-механічних властивостей вихідних компонентів, яку досягають: - регулюванням міжвиткового зазору внутрішньої циліндричної пружини 4 за рахунок зміни гідравлічного тиску суміші компонентів, що подається по патрубку підведення 3, на заглушку 7; - регулюванням міжвиткових зазорів зовнішньої циліндричної пружини 6 за допомогою рухомої шайби 12 і регулювальних гвинтів 13; - регулюванням швидкості й зміною напрямку обертання середньої циліндричної пружини 5 за допомогою механізму обертання 10. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601