Пристрій для гомогенізації паст і пульп

1. Устройство для гомогенизации паст и пульп, содержащее корпус с установленными внутри него перемешивающими элементами, один из которых закреплен на валу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено упругими элементами, размещенными между корпусом и вторым перемешивающим элементом, свободно установленным в корпусе. 2. Устройство поп 1. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что упругие элементы имеют различную жесткость. с СО Изобретение предназначено для гомогенизации паст и пульп и может быть использовано в химической, пищевой, строительной и других отраслях промышленности. Наиболее близким к данному техническому решению является устройство для гомогенизации пас т или пульп [1] , содержащее корпус с установленными внутри него перемешивающими элементами, один из которых закреплен на валу. Недостатками устройства являются большие энергозатраты (незначительное снижение вязкости при обработке жидкостей с псевдопластичными и тиксотронными свойствами). Задачей изобретения является повышение интенсивности гомогенизации и снижение энергозатрат. Это достигается тем, что устройство для гомогенизации паст и пульп, содержащее корпус с установленным внутри него пере мешивающими элементами, один из которых закреплен на валу, согласно изобретению, оно снабжено упругими элементами, размещенными между корпусом и вторым перемешивающим элементом, свободно установленным в корпусе. При этом упругие элементы имеют различную жесткость На чертеже показан общий вид гомогенизатора. Устройство для гомогенизации паст и пульп содержит два перемешивающих элемента - статор 1 и ротор 2, расположенные в корпусе 3, снабженным входным 4 и выходным 5 патрубками. Ротор 2 и статор 1 имеют каналы 6, 7 переменного сечения, и установлены в корпусе 3 с зазором. Каналы 6 ротора 2 по ходу движения материала выполнены с равномерно изменяющимся сечением от максимального до минимального и наоборот, а каналы 7 статора 1 в том же направлении выполнены с равномерно изменяющимся о XI О о 13070 сечением от минимального до максимального и наоборот. Статор 1 установлен в корпусе 3 на упругих элементах 8. В результате этого статор 1 получает возможность хаотических колебаний в различных плоскостях. Ротор 2 закреплен на валу (на корпусе не показан). Устройство работает следующим образом. Материал, поступая в пазы б ротора 2, за счет создаваемой центробежной силы принудительно направляется в пазы 7 статора 1, проходит через зазор между ротором 2 и статором 1, а затем передавливается в пазы ротора 2 уже на второй половине радиуса ротора 2, опять через зазор между статором 1 и ротором 2, где происходит гомогенизация материала и измельчение твердых вкпючений Через выходной штуцер 4 материал под давлением, создаваемым вращающимся ротором 2, покидает устройство Установка ротора 2 на упругих элементах 8 с различной степенью жесткости позволяет увеличить количество степеней его свободы, в результате чего статор 1 начинает вибрировать, совершая хаотические колебания, создавая при этом мощные и частые растягивающие напряжения в перерабатываемой среде, вызывающие кавитационные эффекты в зоне пазов 6 и 7, значительно интесифицирует процессы разрушения твердых и волокнистых включений. Накладывание колебаний на гомогенизируемый материал также упорядочивает (стабилизирует) его распределение в пазах, исключая тем самым проскоки отдельных включений при их совмещении, а самое главное - значительно снижает вязкость обрабатываемой среды, что приводит к снижению гидравлического сопротивления системы транспортирования продукта и мощности электродвигателя. Преимущества предлагаемого устройства подтверждены результатами испытаний. Эксперименты выполнялись на пилотной установке, где сравнению подвергались предлагаемое устройство и решение по авт. св. N? 1284038. При этом производительность установки составляет 16,6 м /ч, диаметр ротора и статора 240 мм при п « 3000 об/мин. Упругие элементы (3 шт.) были установлены равномерно по диаметру статора 160 мм и представляли собой пружины: - с усилием сжатия соответственно 2025, 15-20, 25-30 кг; - с одинаковой степенью жесткости 20-25 кг. 5 В качестве обрабатываемого материала использовали композицию синтетического моющего средства, приготовленную по рецептуре "Лотос" с 60% твердой частью. В.процессе экспериментов определяли: 10 - вязкость композиции на ротационном вискозиметре с коаксиальными цилиндра ми; - размер максимальных включений по15 еле гомогенизации; - энергоемкость процесса; - моющую способность средства (по рошка после распылительной сушки) - по ГОСТ 25644-83. 20 Результаты опытов представлены в таблице. Из таблицы следует, что при установке статора на упругих элементах с одинаковой степенью жесткости (20-25 кг) возникаю25 щие колебания в осевом и радиальном направлении, а также в плоскости вращения ротора приводят к размолу крупных включений и разрыву внутренних связей, снижению вязкости обрабатываемого материала 30 примерно на 23% (в прототипе на 8%). Установка статора на упругих элементах с различной степенью жесткости позволяет совершать ему более сложные 35 (хаотические) колебания с большим количеством степеней свободы, что увеличивает полученный эффект (вязкость до 30%, а размер максимальных включений до 0,18-0,19 мм). 40 Создание мощных и частых растягивающих усилий высоких напряжении сдвига и кавитационных эффектов при работе гомогенизатора, в отличие от прототипа, где частицы в основном сжимаются при их 45 срезании, позволяет уменьшить размер максимальных включений после гомогенизации с 0,21-0,26 до 0.18-0,19 мм. Кроме того, снижение вязкости обрабатываемого материала уменьшает гидравли50 ческое сопротивление системы, что способствует снижению потребляемой мощности электродвигателя примерно на 14% при той же производительности установки. 55 13070 Наименование показателя Вязкость композиции СПЗ (до/после гомогенизации ) Размер максимальных включений пос ле гомогенизаци и, мм Энергоемкость процесса. кв т*ч/м Моющая способность, % Упорядник Замовлення 4097 Устройство заявляемое уст- заявляемое устройство с эле- ройство с элементами ментами одинаковой сте- различной степени жесткости пени жесткости 2500 1700 2500 1925 0.18-0.19 0,192-0.2 1.9 1.8 102 102 Техред М.Моргентал Коректор устройство по авт. св. № 1284048 (прототип) 2500 2300 0.21-0.26 2,1 102 Н. Король Тираж , Підписне Державне патен тне відомс тво України, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101