Роторно-пульсаційний пристрій

1. Роторно-пульсаційний пристрій, що містить роторний і статорний диски з зубчастими елементами, які розміщені вздовж концентричних кіл, що чергуються, та виконані зі зміщенням на одному з дисків, який відрізняється тим, що відстань між сусідніми зубчастими елементами одного концентричного кола менша або дорівнює ширині зубчастого елемента наступного концентричного кола у напрямку до периферії, при цьому зубчасті елементи одного або декількох концентричних кіл роторного або статорного дисків зміщені на відстань, що 3 3982 4 Відомий роторний диспергатор (Патент РФ сусідніх пар концентричних кіл роторного і статор№2156648, МПК 7 В01F11/02, 7/28, В06В1/18 від ного дисків при відкритому положенні наскрізних 27.09.2000р.). У відомому роторному диспергаторі прорізів інших сусідніх пар цих дисків, а осі натехнічний результат досягається тим, що він скласкрізних прорізів одних концентричних кіл співпадається ізстатора, що має вхідний отвір та цилінддають з осями зубчастих елементів інших сусідніх ри з прорізами, і ротора, виконаного у вигляді дисконцентричних кіл відповідного диску (роторного ка з лопатками, утвореними прорізами в циліндрі, або статорного). що приводиться в обертання за допомогою вала. Можливе виконання зміщення зубчастих елеСтатор має додатковий зовнішній концентричний ментів на величину, що забезпечує співвідношенряд спрямляючих лопаток, що охоплює ротор зовня між кількістю наскрізних прорізів в різних концені, причому, ширина радіальних прорізів між спрянтричних колах, що дорівнює нецілому або мляючими лопатками статора у декілька разів менепарному числу. нше їх довжини. Завдяки такому виконанню зубчастих елеменНедоліком відомого рішення є наявність трантів та наскрізних прорізів забезпечеється збільзитного потоку матеріалів, що підлягають обробці, шення кількості пульсацій швидкості потоку в прощо призводить до зменшення часу перебування дольному напрямку та наявності зміни прямування цих матеріалів в активній зоні аппарату та виникпотоку в поперечному напрямку при будь-якому нення можливості проскокування матеріалів без взаємному розташуванні ротора та статора. Зміна обробки. прямування потоку викликає сепарацію твердих Найближчим до рішення, що заявляється, є часток у зазорі між статором та ротором, де вони роторний апарат (Авт. свідоцтво СРСР №921611, піддаються інтенсивному подрібненню. При цьому, МПК 3 В01F7/26, В01F5/06 від 21.07.80p.). Метою чим більший розмір часток, тим краще вони сепавідомого рішення є інтенсифікація процесу переруються під час зміни напрямку потоку і тим довше мішування, а також підвищення надійності праці. вони затримуються у зонах інтенсивного подрібАпарат має роторні та статорні диски, що нення. Це забезпечує більш швидке подрібнення встановлені у корпусі, який має впускний та випускомпонентів до стану необхідної дисперсності та кний патрубки. На поверхні дисків розміщені по зменшує кількість циклів при обробці матеріалів. черзі вздовж концентричних кол зубчасті елеменТак, подрібнення половини кількості матеріалів до тию Ці зубчасті елементи утворюють на поверхні необхідних розмірів, наприклад, від розмірів у 1 мм дисків ідентичні для кожного з дисків сектори. При до розмірів у 10-20 мікронів, відбувається впроцьому зубчасті елементи одного з дисків виконані довж перших 2-3 хвилин, у порівнянні з відомими зі зміщенням вздовж концентричного кола на кут, пристроями, що виконують таку ж роботу за 30 що визначається матиматичною залежністю, тахвилин. При використанні пристрою, що заявляким чином, що елементи одного з дисків у кожному ється, час подрібнення матеріалу до необхідних секторі встановлені у дуги. У вказаному пристрої розмірів часток становить близько 10 хвилин, тобвиключається можливість появи скрізних радіальто зменшується у три рази. Крім того, зменшується них каналів при роботі, що сприяє підвищенню можливість переподрібнення частини матеріалу, однорідності обробки матеріалів, а також відсутня що, відповідно, зменшує втрату цієї частини матеможливість перекривання каналів в одному диску ріалу, оскільки вимоги до подрібнених часток зубцями другого (відсутні локальні зупинки потоскладаються не тільки з обмеження максимальних ку), що знижує навантаження на вузли приводу. розмірів, але й з обмеження їх мінімальних Недоліком відомого рішення є недостатня розмірів. ефективність роботи роторного апарату та невиВикористання пристрою, що заявляється, засока якість обробки матеріалів (низький ступінь вдяки пульсації швидкості потоку, який постійно подрібнення, гомогенізіції) за рахунок відсутності змінює свій напрямок, в одночас з його турбулізапульсації швидкості потоку, а також низька диспецією дозволяє підвищити ефективність обробки рсність крапельемульсії. матеріалів, що піддаються гомогенізації та емульМетою корисної моделі є підвищення ефектигуванню, та зменшити розмір крапель емульсії. вності роботи пристрою та вдосконалення процеПідвищення кількості пульсацій також сприяє сів диспергування, поліпшення однорідності серебільш швидкому та якісному диспергуванню матедовища, що обробляється, за рахунок пульсацій ріалів, оскільки відомо, що головною причиною швидкості потоку за умов виключення можливості розірвання крапель під час емульгування є турбувиникнення транзитних потоків. лентні пульсації швидкості. Отже, пристрій, що Техничній результат досягається тим, що призаявляється, дозволяє отримувати стабільні мострій, який заявляється, має роторний і статорний нодисперсні мікроемульсії (розмір крапель близько диски з зубчастими елементами. Зубчасті елемен5мкм) за один цикл, тобто пристрій може працювати роторного і статорного дисків розміщуються по ти як емульгатор безперервної дії без попередньочерзі вздовж кнцентричного кола та виконані зі го емульгування компонентів (без втручання додазміщенням. При цьому відстань між сусідніми зуткових емульгаторів). бчастими елементами одного концентричного кола Прикладом реалізації рішення, що заявляєтьменьше або дорівнює ширині зубчастого елементу ся, може бути роторно-пульсаційний пристрій, занаступного концентричного кола у напрямку до гальний вигляд у розтині якого зображений на маперіферії. Зубчасті елементи одного або декількох люнку 1. На малюнках 2 та 4 зображена схема концентричних кіл роторного та статорного дисків розташування елементів статора. На малюнку 3 зміщені на таку відстань, яка б перекривала зображена схема розташування елементів ротора. наскрізні прорізи між зубчастими елементами 5 3982 6 На малюнках 5, 6 та 7 зображені схеми можливого Материал (компоненти), що підлягає обробці, розташування елементів ротора та статора. подають до впускного патрубка 4 на роторний диск Роторно-пульсаційний пристрій складається з 1, який обертається. Під дією центробіжної сили, роторного 1 та статорного 2 дисків, корпусу 3, впущо виникає внаслідок обертання роторного диска скного 4 та випускного 5 патрубків. На поверхні 1, матеріал, який підлягає обробці, рине до його дисків встановлені по концентричним колам, що періферії крізь наскрізні прорізи між зубчастими чергуються, зубчасті елементи ротора 6, 7, 8 та елементами, розташованими на концентричних статора 9, 10, 11. Причому, зубчасті елементи 10 колах дисків 1 та 2. Під час р уху з убчасті елементи концентричного кола статорного диску зміщені утворюють турбулентний режим перемішування та відносно зубчастих елементів 9 та 10 статорного при взаємодії зубчастих елементів роторного дисдиску таким чином, що осі наскрізного прорізу між ку 1 з елементами статорного диску 2 виникають зубчастими елементами 10 співпадають з осями пульсації швидкості потоку, але при цьому виклюзубчасти х елементів 9 та 11 (Фіг.2) або співвідночається можливість появи транзитних потоків. Дошення між кількістю наскрізних прорізів та зубчастримання умов співвідношення коли (а) меньше тих елементів у концентричних колах дорівнює, або дорівнює (Ь), забезпечує локальну зупинку наприклад, 1,5 (Фіг.4). Відстань між сусідніми зупотоку, під час якої ефект сепарації найбільший. бчастими елементами (а) одного концентричного Досягнувши періферії дисків, матеріал, що піддали кола менше або дорівнює ширині зубчастого елеобробці, видаляється з пристрою крізь випускний менту (b) наступного концентричного кола в напатрубок 5. прямку до періферії (Фіг.5). 7 Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун 3982 8 Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601