Змішувач-диспергатор

Реферат: Змішувач-диспергатор містить корпус з вхідним і вихідним патрубками, концентрично розташовані в ньому циліндри ротора та статора, що чергуються між собою і мають прорізі та лопаті. Лопаті встановлені на зовнішньому циліндрі ротора навпроти прорізей з зазором та зі зміщенням по колу ротора відносно осі прорізі в напрямку, протилежному обертанню ротора. При цьому лопаті мають форму опуклих в напрямку обертання ротора. UA 81965 U (54) ЗМІШУВАЧ-ДИСПЕРГАТОР UA 81965 U UA 81965 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до пристроїв для створення штучної кавітації з метою використання кавітаційних ефектів для інтенсифікації процесів змішування, диспергування, гомогенізації, біотехнічних та тепломасообмінних процесів у різних галузях промисловості, наприклад, харчовій, фармацевтичній та інших. Відомий змішувач-диспергатор, який містить корпус з вхідним і вихідним патрубками, концентрично розташовані в ньому циліндри ротора та статора, що чергуються між собою та мають прорізі. Лопаті встановлені на зовнішньому циліндрі ротора, навпроти прорізей з зазором 0,01-0,015 діаметру ротора та зі зміщенням по колу ротора відносно осі прорізі на 0,2-0,4 ширини прорізі в напрямку, протилежному обертанню ротора. [Пат. України № 1972 U, МПК B01F 7/28, заявл. 28.06.1991, опубл. 20.12.1994, Бюл. № 4, 1994 р.] Основним недоліком даного пристрою є недостатньо висока його продуктивність, оскільки лопаті, що встановлені на роторах, за рахунок своєї форми мають низький нагнітаючий ефект. Також до недоліків найближчого аналога можна віднести не рівномірне розподілення рідини на вході у апарат та достатньо низький кавітаційний ефект, викликаний формою прорізей, що розташовані в циліндрах ротора та статора. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення змішувача-диспергатора, у якому є нове виконання лопатей, що дозволяє збільшити ефект нагнітання на вході, а також покращення витоку оброблюваного середовища на виході з апарату. Згідно з корисною моделлю, поставлена задача вирішується тим, що пропонуються лопаті, що мають форму опуклих в напрямку обертання ротора і є найбільш вигідними, так як вони забезпечують найменші гідравлічні втрати і велику продуктивність. Для реалізації рівномірного розподілення оброблюваного середовища на вході у апарат встановлено на валу відбійник конусного типу, що обертається разом з валом. Оброблюване середовище, яке буде заходити у апарат, буде потрапляти на відбійник та, зісковзуючи з нього, рівномірно розподілятись в корпусі апарату. Для досягнення більш високого кавітаційного ефекту в циліндрах статора та ротора рівномірно по колу з кроком h та з кількістю n розташовані прорізі. Прорізі мають прямокутну форму. Прорізі, що знаходяться в циліндрі статора, розташовані проти годинникової стрілки. Вхід в прорізь зміщений відносно виходу на кут  градусів. В циліндрі ротора прорізі мають таку ж саму конфігурацію та розташовані за годинниковою стрілкою, і є зміщені відносно прорізей циліндра статора. Завдяки такому розміщенню потік, що проходить через прорізі, на виході з них, через різницю тисків на вході у прорізь та на виході, піддається кавітаційному ефекту. В просторі між зовнішньою поверхнею статора та внутрішньою - ротора виникають турбулізуючі та кавітаційні ефекти. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями (Фіг. 1-2), на яких зображено: Фіг. 1. змішувач-диспергатор (одноциліндровий), загальний вид апарату та перерізи апарату по А-А та по Б-Б (у проекційному зв'язку); Фіг. 2. - розташування прорізей у циліндрі статора. Змішувач-диспергатор складається з корпусу 1 із вхідним патрубком 2 та вихідним патрубком 13, концентрично розташованих у ньому циліндрів 4 статора 5 та циліндрів 6 ротора 7, що чергуються між собою. В циліндрах статора та ротора виконані прорізі 8 та 9 відповідно. На валу 12 встановлений відбійник конусного типу 3. На роторі, на вході та на виході з апарату, розміщені лопаті 10 та 11, що мають форму опуклих в напрямку обертання ротора. Пристрій працює наступним чином. Оброблюване середовище надходить в апарат через вхідний патрубок 2 і потрапляє на відбійник конусного типу 3, завдяки якому рівномірно розподіляється на вході у апарат. Після чого, під дією нагнітаючого ефекту, що утворюється лопатями 10, проходить через прорізі 8 циліндра 4 статора 5. За рахунок зазору між лопатями та зовнішньою поверхнею циліндра 4 статора 5 змелюються найбільші частинки оброблюваного середовища, що потрапляє до апарату. В радіальному зазорі між статором 5 та ротором 7, після проходження прорізей 8, середовище інтенсивно оброблюється. При зміщенні прорізей 8 циліндра статора 4 відносно прорізей 9 циліндра ротора 6 виникають турбулізуючі та кавітаційні ефекти, що призводять до більш високого перемішування оброблюваного середовища. Виходячи з прорізей 9 циліндра ротора 6, оброблюване середовище потрапляє на лопатки 11 ротора 7, та під дією виникаючого нагнітаючого ефекту виводиться з корпусу 1 через вихідний патрубок 13. Така конструкція апарату дозволяє забезпечити рівномірність розподілення оброблюваного середовища на вході у апарат, збільшити ефект нагнітання на вході, а також покращити витік речовини на виході з апарату та досягти більш високого турбулізуючого та кавітаційного ефекту між циліндрами статора та ротора і за циліндром ротора. 60 1 UA 81965 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 1. Змішувач-диспергатор, який містить корпус з вхідним і вихідним патрубками, концентрично розташовані в ньому циліндри ротора та статора, що чергуються між собою та мають прорізі та лопаті, що встановлені на зовнішньому циліндрі ротора навпроти прорізей з зазором 0,01-0,015 діаметру ротора та зі зміщенням по колу ротора відносно осі прорізі на 0,2-0,4 ширини прорізі в напрямку, протилежному обертанню ротора, який відрізняється тим, що лопаті мають форму опуклих в напрямку обертання ротора. 2. Змішувач-диспергатор за п. 1, який відрізняється тим, що на валу встановлено відбійник конусного типу, що буде обертатися разом з валом. 3. Змішувач-диспергатор за п. 1, який відрізняється тим, що в циліндрах статора та ротора рівномірно з кроком h та з кількістю n розташовані прорізі, що мають прямокутну форму, при цьому прорізі, що знаходяться в циліндрі статора, розташовані проти годинникової стрілки, вхід в прорізь зміщений відносно виходу на кут  градусів, а в циліндрі ротора прорізі мають таку ж саму конфігурацію та розташовані за годинниковою стрілкою і є зміщені відносно прорізей циліндра статора. 2 UA 81965 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3