Диспергатор – змішувач

УКРАЇНА (13) С1 (5D5 В 28 С 5/46 опис ДЕРЖАВНЕ ПАТЕНТНЕ ВІДОМСТВО НА (54) ДИСПЕРГАТОР-ЗМІЩУВАЧ 1 (20)94260809,28.06.93 (21)5016736/33 (22) 10.12.91,SU (46)28.12.94. Бюл. № 7-І централі ный вал с ротором, закрепленный посредством подшипниковой опоры по оси емкости, мембрану с установленным на ней магнитострикционным преобразователем, привод и запорно-раздаточную арматуру, отличающийся тем, что ротор выполнен тарельчатой формы*» вал -- с центральным сквозным отверстием и радиальными отверстиями, расположенными над верхней поверхностью ротора, а мембрана выполнена тарельчатой с изогнутой по форме полукруглого желоба верхней частью и соединена посредством амортизирующей кольцевой прокладки и кольцевого упора с крышкой и* емкостью, причем магнитострикционный преобразователь размещен на нижней поверхности мембраны, при этом разгрузочный патрубок расположен по оси емкости и соединен с нижней частью мембраны. Изобретение относится к области строительной техники, в частности, к установкам для диспергирования и смешивания минеральных веществ, применяемых в промышленности строительных материалов. Известно устройство для активации цементной суспензии, содержащее установленную на основание посредством амортизаторов раму с вибраторами, внутри которой размещена на амортизаторах емкость, выполненная о виде расположенных друг под другом воронкообразных секций, днище каждой из которых соединено с трубопроводом, а его гидродинамический излучатель установлен с зазором относительно нижележащей стороны секции, Емкость обеспечена также патрубками для ввода и вывода цемент кой суспензии и обеспечения избыточного давления [1]. Недостатками указанного устройства является то, чго оно предназначено для диспрегирования минеральных веществ при наличии значительного избыточного давления, обеспечивающего работу гидродинамических излучателей и значительного расхода воды в процессе получения ультразвуковых колебаний. Известна установка для активации цементной суспензии, которая содержит герметическую емкость на амортизаторах, обеспеченную фигурными секциями, соединенными между собой и образующими rep (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 874378, кл. В 28 С 5/46, 1980. 2. Авторское свидетельство СССР № 1065214, кл. В 28 С 5/46, 1982. 3. Авторское свидетельство СССР № 1175720, кл. В 26 С 5/46, 1983. 4. Авторское свидетельство СССР № 1538936, кл. В 28 С 5/46г 1937 (прототип). (71) Гуйгур Василь Івансшич (72) Гуйтур Василь Іванович (73) Гуйтур Василь Іванович (57) Диспергатор-смеситель, содержащий установленную на амортизаторах гермети ческую емкость в виде цилиндра с крышкой, с загрузочным \л разгрузочным патрубками. 5707 метичный объем, подключенный к вакуумнасосу, с установленными в нем поочередно горизонтально по центру магнистострикционным преобразователями с мембранами и пьезокерамическими излучателями с тефло- 5 новыми трубками, расположенными под ними параллельно наклонным стенкам фигурных секций (2). Недостатками указанной установки яв ляются: 10 - недостаточная степень диспрегирования и перемешивания смеси; - весьма трудоемкая в изготовлении ем кость (фигурные секции); - низкая производительность из-за 15 большей протяженности перемещения сус пензии; - значительный расход электроэнергии. Известно также устройство для актива ции цементной суспензии (3), которое 20 снабжено закрепленными в днище магнитострикционным преобразователем с парал лельно валам излучающей пластиной, причем валы, выполнены разноскоростными, из которых высокоскоростной вал вы- 25 полнен с закрепленными на нем дисками, чередующимися с шайбами, а низкоскорост ной - в виде пустотелого барабана с кольцевыми канавками для входа дисков высокоскоростного вала. 30 Недостатками его являются: - недостаточная степень диспергирова ния твердых частиц и их перемешивания; - отсутствие условий для создания наи более сильного диспергатора твердых час- 35 тиц - явления кавитации; - отсутствия условий для создания наи более сильного диспергатора твердых час тиц - явления кавитации; - отсутствия условий использования 40 гидродинамического излучения и кавитационных явлений сопутствующих ему при на личии турбулентного движения суспензии. Известен принятый в качестве прототи.-па диспергатор-смеситель, содержащий ус- 45 тановленную на амортизаторах герметичную емкость в виде цилиндра с крышкой, с загрузочным и разгрузочным патрубками, центральный вал с ротором, закрепленный посредством подшипниковой опоры по оси 50 емкости, мембрану с установленным на ней магнитострикционным преобразователем, привод и запорно-раздаточную арматуру [4]. На выпуклой стороне под мембраной соосно приводному валу, посредством конус- 55 ной опоры, установлен сферический диск, повернутый выпуклой стороной к мембране и образующий с ней зазор, регулируемый местоположением фланца, а на внутренней стороне емкости по оси этого зазора жестко закреплен сферический кольцеобразный отражатель. Недостатками этой установки являются: 1. Наличие привода, вращающейся ко нусной опоры и сложного подшипникового узла, работающего постоянно в суспензии; 2. Сложность регулирования зазора между мембранами (необходимость разбор ки.установки) и разрушение металлических частей в зоне зазора; 3. Сложная конструкция, что вызвано необходимостью смещения выходного пат рубка и размещением подшипникового узла по оси установки. 4. Сложность эксплуатации, проведения ремонтных и регулировочных работ. 5. Отсутствие ультразвуковых колеба ний на сферическом диске. 6. Наличие значительной механической вибрации корпуса из-за неравномерного распределения массы установки (вынос в сторону выходного патрубка и распределе ние суспензии сообразно конфигурации днища), что создает повышенный шумовой эффект. 7. Неравномерность подачи суспензии на мембрану и плохое соприкосновение ее с излучающей поверхностью. Таким образом, в известном устройстве наличие вращающейся конусной опоры, сложность подшипникового узла, работающєі о постоянно в суспензии, необходимость разборки устройства при регулировке зазора между мембраной и фланцем, смещение выходного патрубка относительно оси емкости предопределяет его основной недостаток - низкую интенсивность турбулизации потока жидкой суспензии и сложность конструкции. Задачей изобретения является разработка диспрегатора-смесителя в котором путем изменения месторасполжения подшипникового узла и конструкции мембраны и ротора обеспечивалось бы повышение интенсивности турбулизации жидкой суспензии и упрощение конструкции устройства. Задача решается тем, что диспергаторсмеситель, содержащий установленную на амортизаторах герметическую емкость в виде цилиндра с крышкой, с загрузочным и разгрузочным патрубками, центральный вал с ротором, закрепленный посредством подшипниковой опоры по оси емкости, мембрану с установленным на ней магнитострикционным преобразователем, привод и запорнораздаточную арматуру, снабжен ротором, выполненным тарельчатой формы, валом - с центральным сквозным отверстием и радиальными отверстиями, расположенными над верхней поверхностью ротора, а мемб 5707 рана выполнена тарельчатой с изогнутой по расположенными над верхней поверхноформе полукруглого желоба верхней частью стью ротора. Мембрана 9 выполнена тарельи соединен посредством амортизирующей чатой формы с изогнутой по форме кольцевой прокладки и кольцевого упора с * полукруглого желоба верхней частью 14, кокрышкой и емкостью, причем магнитострик- 5 торая соединена посредством амортизируционный преобразователь размещен на ющей кольцевой прокладки 15 и кольцевого нижней поверхности мембрдны, при этом упора 16 с крышкой 3 и емкостью 2. Магниразгрузочный патрубок расположен по оси тострикционный преобразователь 10 размеемкости и соединен с нижней частью мемб щен на нижней поверхности мембраны 9. раны. 10 Разгрузочный патрубок 5 расположен по оси Наличие сквозного отверстия позволяет емкости и соединен с нижней частью мембподавать суспензию непосредственно на раны. излучающую мембрану, а не на верхнюю Диспергатор-смеситель содержит также пассивную поверхность ротора. Кроме этого, штуцеры 17, 18, установленные соответстблагодаря тарельчатой форме ротора по- 15 венно в цилиндре емкости 2 и в ее днище 19 следний при вращении прижимает к и предназначенные для подключения к сисповерхности мембраны суспензию и вращая, теме охлаждение магнитострикционных создает благоприятные условия для со- преобразователей 10. ударения твердых частиц, смешивания Диспергатор-смеситель работает следусоставляющих суспензии ударения о конст- 20 ющим образом. руктивные элементы, снятия с поверхностей При закрытом пробковом кране патрубка твердых частиц продуктов активации при их 5, включенных приводе, магнитострикцисоударения и ударении, создает турбулентный онном преобразователе 10 и охладительной поток в ультразвуковом поле, что способствует системе, подключенной к штуцерам 17 и 18 возникновению кавитации. При 25 этом износ по центральному сквозному отверстию 12 мембраны практически равномерный по всей вала 6 подается порция суспензии, подлежаее поверхности и такой элемент усиления ее, щая диспергированию и смешиванию. Объкак отражатель, не нужен. ем этой порции должен быть несколько Верхняя поверхность ротора тарельчатой меньше объема между мембраной 9 и крышформы способствует перемещению сус- 30 кой 3. Попадая в зазор между вращающимся* пензии от периферии к центру к тарельчатым ротором 7 и тарельчатой излуперфорированному полому валу, с целью чающей мембраной 9, суспензия подвергапропуска ее вторично через полый вал на ется воздействию центробежных сил, мембрану. Перфорация исключает задержку поднимаясь при этом по наклонной поверхсуспензии при прохождении ее в полый вал, 35 ности мембраны и подвергаясь воздейстт.к. она выполнена на уровне верхней повервию ультразвукового поля, создаваемого хности ротора. магнитострикционным преобразователем и Такое техническое решение позволяет передаваемым ей этой мембраной. Ультраобеспечить работоспособность двух узлов звуковое поле в турбулентном потоке, создамембраны и ротора - в замкнутом цикле до 40 ваемом тарельчатым ротором, приводит к достижения требуемого качества суспензии. возникновению кавитации, воздействуюТак как патрубок представляет собой од щей на частицы и разрушающей их, одноно целое с мембраной, то исключается за временно смешивая продукты разрушения с держка суспензии в патрубке в процессе жидкостью. разгрузки. 45 Прижимаясь к желобу мембраны 9 ценНа чертеже приведен диспергатор-сме- тробежной силой и получая при этом ускореситель содержит установленную на аморти- ние в сторону вала 6, поток перемещается заторах 1 герметичную емкость 2 в виде затем в отверстия 13, и цикл повторяется до цилиндра с крышкой 3 с загрузочным и раз- тех пор, пока не будет достигнуто требуемое грузочным патрубками 4, 5 соответственно, 50 качество смешивания и диспергирования. центральный вал 6 с ротором 7, закрепленный Это перемещение сопровождается столкнопосредством подшипниковой опоры 8 по оси вениями твердых частиц и воздействием на емкости. В состав диспергатора-сме-сителя суспензию поверхности мембраны, излучавходит также мембрана 9 с установленным на ющей ультразвук. При этом роль концентраней магнитострикционным 55 тора ультразвукового поля выполняет та преобразователем 10, привод (не показан) и часть поверхности мембраны, которая имеет запорно-раздаточная арматура в виде крана 11. форму желоба. Ротор 7 выполнен тарельчатой формы, вал При открытии крана 11 активированная выполнен с центральным сквозньш отверстием суспензия удаляется, а при его закрытии 12 и радиальными отверстиями 13 процесс диспергирования новой порции 5707 суспензии повторяется. По окончании работы при открытом пробковом кране 11 выключают привод вала 4 и генератор Упорядник Замовлення 619 8 магнитострикционного преобразователя 10. Система охлаждения также отключается. Техред М.Моргентал Коректор М. Керецман Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101