Роторно-пульсаційний апарат

1. Роторно-пульсаційний апарат, що містить корпус з вихідним і вхідним каналами, усередині якого в робочій камері встановлені з зазором між собою ротор у вигляді зрізаного конуса і статор з турбулізуючими на звернених одна до одної поверхнях, при цьому статор установлений із зазором до корпуса апарата, що оснащений пристроєм для регулювання зазору між ротором і статором, який відрізняється тим, що в корпусі розташована додаткова робоча камера з ротором, внутрішня радіальна порожнина якого з'єднана з вхідним каналом і в ній установлені кавітатори, при цьому ротор додаткової робочої камери охоплений кільцем з переривниками, а канали виходу додаткової камери з'єднані з входом цієї ж додаткової камери, з виходом апарата і з входом основної робочої камери, у якій зі зворотної сторони периферійної частини ротора виконані радіальні канали, сполучені з робочою камерою, і в сполученій з ними поверхні корпуса також виконані радіальні канали, перекриті в середній частині диском з виступом, що має наскрізні отвори, а вихідні канали основної U 2 (19) 1 3 13748 4 вихідним патрубками, концентрично встановлені в вони роблять на обробляюче середовище. ньому ротор і статор, на яких розміщені циліндри, Частина обробляючого середовища через вікщо чергуються між собою, із прорізами. На зовніна в обичайці статора знову надходить у простір шньому циліндрі ротора встановлені лопатки, а на між ротором і статором і повторно обробляється, центральній частині ротора - крильчатка. При цьопотім віддаляється через вихідний канал. му лопатки встановлені проти прорізів із зазором, Однак відомий пристрій має ряд недоліків. Для рівним 0,01-0,015 діаметра ротора і зсувом по досягнення заданих параметрів різних обробляюокружності ротора щодо поздовжньої вісі прорізу чих рідкотекучих середовищ необхідно мати дос0,2-0,4 ширини прорізу в напрямку, протилежному татню кількість статорів, виконаних з різних матеобертанню ротора. [SU, А. С. 1816493, Кл. ріалів з різною пружністю (титанових сплавів, В01F7/28, 1993]. бронзи і ін.). Для установки додаткових статорів Обробляюче середовище піддається впливові необхідно мати набір корпусів різних розмірів з в основному в радіальному зазорі між статором і різними конструктивними елементами кріплення, ротором. При сполученні і перекритті прорізів ставікон, зазорів, тобто практично необхідно мати тора й ротора розвиваються пульсації потоку, що набір роторно-пульсаційних апаратів для обробки приводять до турбулізації і виникненню кавітаційрізних рідин, тому що відомий пристрій не універних явищ. сальний. Розташування лопаток проти прорізів і зі зсуКрім того, постійне здійснення змушених коливом по окружності ротора утворює додаткові зони вань статорів в області його резонансних частот кавітації. може приводити до швидкої утоми металу або Однак відомий пристрій є також малоефективсплаву, з якого зроблений статор, і зміні пружних ним, тому що при його використанні одержують властивостей статора, тобто до зміни параметрів недостатньо малий розмір включень - середній обробки, до швидкого зношування статора, знидіаметр часток дисперсної фази складає 0,21женню надійності і довговічності всього пристрою. 0,22мм. Для зміни параметрів обробки середовища, Найбільш близьким до корисної моделі по тетобто зміни зазору між турбулізуючими елементахнічній сутності є роторно-пульсаційний апарат, ми ротора і статора, відомий пристрій необхідно що містить корпус із вхідним і вихідним каналами, розібрати, замінити прокладки, що регулюють заусередині якого встановлені із зазором між собою зори, і знову зібрати і налагодити пристрій. Це доротор і статор з турбулізуючими елементами на сить незручно, забирає багато часу і знижує прозвернених друг до друга поверхнях, при цьому дуктивність пристрою. статор установлений із зазором до корпуса. ПриДля рециркуляції частини обробляючого серестрій забезпечений засобом для регулювання задовища у відомому пристрої передбачені вікна зору між ротором і статором. Статор має у фіксованого розміру в обичайці статора, тобто центральній частині щонайменше одну точку опозмінити кількість рециркулюючого середовища і ри, розташовану в області вісі обертання ротора. вплинути на параметри обробки неможливо, що є Центральна частина статора може бути виконана ще одним недоліком відомого пристрою. у вигляді конічної або циліндричної обичайки, а Задачею дійсного корисної моделі є створення периферійна частина у вигляді диска або зрізаного універсального роторо-пульсаційного апарата для конуса. Крім того, в обичайці можуть бути виконані обробки різних рідкотекучих середовищ з високою вікна. продуктивністю й ефективністю. Пристрій може мати додаткові статори, устаПоставлене завдання вирішується тим, що в новлені коаксіально наявному статорові з тієї ж роторно-пульсаційнім апараті, що містить корпус із сторони ротора або з іншої. Статори можуть бути вхідним і вихідним каналами, усередині якого в виконані зі співпадаючими або не співпадаючими робочій камері встановлені з зазором між собою власними частотами коливань. ротор, у вигляді зрізаного конуса, і статор з турбуТурбулізуючі елементи можуть бути виконані у лізуючими елементами на звернених одна до одвигляді коаксіальних лопаток або коаксіальних ної поверхнях, при цьому статор установлений із циліндрів із проточними каналами або прорізами. зазором до корпуса апарата, що оснащений приЗасіб регулювання зазору між ротором і стастроєм для регулювання зазору між ротором і статором виконано у вигляді змінних прокладок різної тором, відповідно до корисної моделі в корпусі товщини. розташована додаткова робоча камера з ротором, Ротор і статор можуть бути виконані у вигляді внутрішня радіальна порожнина якого з'єднана з зрізаного конуса або плоского диска [RU, патент вхідним каналом і в ній установлені кавітатори, 2090253, кл. В01F7/00, 1997 г]. при цьому ротор додаткової робочої камери охопРідкотекуче середовище в зазорі між турбулілений кільцем з переривниками, а канали виходу зуючими елементами ротора і статора піддається додаткової камери з'єднані з входом цієї ж камери, інтенсивному впливу за рахунок градієнта швидкоз виходом апарата і з входом основної робочої стей, градієнта тиску, кавітації, акустики. Статор камери, у якій зі зворотної сторони периферійної (або статори) під впливом пульсації тиску, швидчастини ротора виконані радіальні канали, сполукості роблять змушені коливання щодо корпуса і чені з робочою камерою, і у сполученій з ними поротора в області резонансних коливань самого верхні корпуса так само виконані радіальні канали, статора. Ці коливання впливають на обробляюче перекриті в середній частині диском з виступом, середовище й інтенсифікують процес впливу на що має наскрізні отвори, а вихідні канали основної нього. Чим більше статорів установлено в корпусі робочої камери з'єднані з входами обох камер, при з різними модулями пружності, тим більше вплив цьому до входу основної робочої камери приєдна 5 13748 6 ний канал для введення додаткових компонентів і леннями. всі канали апарата містять регульовану запірну На Фіг.1 - зображений поздовжній розріз проарматури з ручним або автоматичним приводом. понованого апарата, на Фіг.2 - показаний проточАпарат відрізняється також тим, що турбуліний кавітатор із твердою установкою головки, на зуючі елементи ротора і статора, розташовані в Фіг.3 - проточний кавітатор із пружною установкою основній робочій камері, виконані у вигляді чисголовки, на Фіг.4 - фрагмент кільця з переривниленних виступів, що утворюють радіальні і кільцеві ками, встановленого в додатковій робочій камері, канали. на. Фіг.5 - вид по стрілці А на Фіг.1 виступу на дисПри цьому виступи ротора і статора виконані у ку, встановленого в середній частині радіального формі зрізаних пірамід з чотиригранною основою. каналу в корпусі основної робочої камери, на Фіг.6 Розміри згаданих виступів ротора і статора - показаний фрагмент поверхні статора з боку турзменшуються від центральної частини до перифебулізуючих елементів, на Фіг.7 - частина апарата рії. (розріз), де розташований засіб регулювання зазоКрім того, на статорі кількість радіальних кару між ротором і статором та корпусом і статором. налів збільшується від центральної частини до Пристрій (Фіг.1) - містить корпус 1, у якому ропериферії. зташовані основна робоча камера 2 і додаткова Ще однією відмінністю є те, що переривники камера 3. В основній робочій камері 2 установлена кільці, що охоплює ротор додаткової робочої ний статор 4 із зазором до корпуса 1 і ротор 5 у камери, виконані у вигляді трикутних виступів із вигляді зрізаного конуса. прорізами. На стороні статора 4, зверненій до ротора 5, Наступною відмінністю є те, що пристрій для розташовані турбулізуючі елементи 6, а на стороні регулювання зазору між ротором і статором в осротора 5, зверненій до статора 4 - турбулізуючі новній робочій камері виконано у вигляді пружного елементи 7, що виконані у вигляді численних вирегульованого упора, установленого між корпусом ступів за формою зрізаних пірамід із чотириграні статором. ною основою. Турбулізуючі елементи 6 статора 4 Завдяки додатковій робочій камері з ротором, розташовані так, що утворюють радіальні канали 8 усередині якого розташовані кавітатори, і перериі кільцеві канали 9 (Фіг.6). Аналогічно розташовані вникам на кільці, що охоплює ротор, відбувається елементи 7 на роторі 5, при цьому елементи 7 попередня активація рідкотекучого обробляючого ротора 5 входять у западини між елементами 6 середовища, що залежить від кавітаторів, тиску статора 4 із зазором. При цьому завдяки тому, що середовища на виході і швидкості обертання роелементи 7 ротора 5 і елементи 6 статора 4 викотора. нані у вигляді сполучених конічних поверхонь зріЗа рахунок регульованої рециркуляції обробзаних пірамід, з'являється можливість змінювати ляючого середовища відбувається додаткова інзазор між ротором 5 і статором 4 при осьовому тенсифікація обробки. зсуві останнього в залежності від діаметра максиВиконання радіальних каналів зі зворотної мального зерна вихідного матеріалу і необхідної сторони периферійної частини ротора і у сполучеінтенсивності процесу здрібнювання. ній з ними поверхні корпуса, а також перекриття Розміри елементів 6 статора 4 і елементів 7 радіальних каналів корпуса в середній частині диротора 5 зменшуються від центральної частини до ском з виступами, що мають наскрізні отвори, припериферії, що дозволяє збільшувати інтенсивність водить до завихрення потоку рідини й турбулентобробки рідкотекучого середовища в міру відданих пульсацій, що знову таки інтенсифікує процес лення від центра обертання (Фіг.1, 6). обробки рідкого середовища. На статорі 4 кількість елементів 6, у міру відОригінальне виконання турбулізуючих елемедалення від центральної частини, збільшується, нтів ротора й статора зі зміною їхніх розмірів від при цьому збільшується кількість радіальних канацентра до периферії, а також збільшення кількості лів 8 (Фіг.6), а площа їхнього поперечного переріза радіальних каналів статора від центральної частизменшується, що приводить до збільшення швидни до периферії, приводить до створення могутніх кості потоку на периферії і зменшенню тиску, що гідравлічних ударів у зоні кавітації, що інтенсифіінтенсифікує процес кавітаційної обробки. кують процес здрібнювання твердих часток. В основній робочій камері 2 зі зворотної стоВиконання статора підпружиненим дозволяє рони периферійної частини ротора 5 виконані райому зміщатися при виникненні осьових зусиль і діальні канали 10, а в сполученій з ними поверхні змінювати зазор між турбулізуючими елементами корпуса 1 також виконані радіальні канали 11, які в ротора і статора, що приводить до додаткових середній частині перекриваються диском 12 з вивібраційних впливів на обробляюче середовище, ступом 13 (Фіг.1). сприяючи інтенсифікації диспергування. Виступ 13 розташований над каналом 10 і виЗабезпечення рециркуляції обробляючої рідиконаний з наскрізними отворами 14 (Фіг.5). ни на будь-якому етапі обробки і у будь-якій кільУ додатковій робочій камері 3 установлений кості дозволяє одержати ультратонкі емульсії з ротор 15, у внутрішній радіальній порожнині якого заздалегідь заданим діаметром часток рідкої фавстановлені кавітатори 16, які, залежно від харакзи. теристики обробляючої рідини, можуть бути з твеРегулювання зазору між статором і ротором рдою установкою конусної голівки (Фіг.2) і з пружбез зупинки і розбирання апарата дозволяє підвиною установкою конусної голівки (Фіг.3). щити продуктивність і обробляти рідкотекуче сеКавітатори 16 містять конусну голівку 17, гвинт редовище з різною в'язкістю. 18, гайку 19, що в одному випадку (Фіг.2) жорстко Пристрій, що заявляється, ілюструється кресфіксує конусну голівку 17, а в іншому (Фіг.3) утри 7 13748 8 мує пружний елемент - пружина 20, що дозволяє працює в такий спосіб. голівці 17 робити поздовжні коливання і інтенсифіЧерез вхідний канал 24 рідкотекуче середокувати кавітаційний вплив на обробляюче середовище подають у радіальну порожнину ротора 15, вище. При цьому частота власних коливань голівщо одержує обертання від вала 42. При обертанні ки 17 визначається жорсткістю регульованого ротора 15 з радіальними каналами, заповненими пружного елемента-пружини 20. обробляючим середовищем, тиск у будь-якої точці У камері 3 ротор 15 охоплений кільцем 21 із каналу ротора визначається щільністю середовипереривниками 22 (Фіг.4) у вигляді трикутних вища, радіусом розташування цієї точці і частотою ступів із прорізами 23. обертання ротора. При звуженні каналу, по якому Для подачі обробляючого середовища передрухається рідина, зростає її швидкість і зменшубачений вхідний канал 24, з'єднаний з радіальною ється тиск. При зменшенні тиску до критичного порожниною ротора 15 і каналом 25 подачі не(тиску насичених парів і газів) відбувається розрив опрацьованого середовища в камеру 2, що має ще суцільності потоку з утворенням каверни. Подальканал 26 для подачі активованого середовища з ше збільшення прохідного перетину каналу привокамери 3, канал 27 для подачі додаткових комподить до підвищення тиску й схлопування каверни, нентів і канал 28 для подачі обробленого середощо супроводжується ударним і тепловим впливом вища з камери 2 на рециркуляцію (Фіг.1). на обробляюче рідке середовище. У цей момент З камери 2 передбачені канал 29 виходу обвідбувається перемішування, гомогенізація й дисробленого середовища для рециркуляції, що з'єдпергування обробляючого середовища. наний з каналом 28, а також канал 30 виходу обУ проточних кавітаторах 16 каверна утворюробленого середовища і подачі його в канал 31 на ється при обтіканні конусної голівки 17. У пропонорециркуляцію в камеру 3 і на вихід з апарата готованому пристрої використовують дві схеми роботи вої продукції. кавітатора 16: жорстка (Фіг.2), при якій голівка 17 З камери 3 передбачений канал 32 виходу акустановлюється на постійній відстані від початкотивованого середовища, що з'єднаний з каналом вої точки розширення каналу. Регулювання поло26 подачі середовища в камеру 2 для подальшої ження голівки 17 виконується при вгвинчуванні або обробки, а також вихідний канал 33 для подачі вигвинчуванні гвинта 18 з наступною фіксацією у активованого середовища на рециркуляцію через заданому положенні гайкою 19. вхідний канал 34 або на вихід готової продукції з І пружна схема (Фіг.3), при якій використовуапарата. ється пружний елемент-пружина 20, що дозволяє На всіх каналах установлена регульована заголівці 17 робити поздовжні коливання. У цьому пірна арматура 35 з ручним або автоматичним випадку голівка 17 встановлюється на визначеній приводом. відстані від початкової точки розширення каналу. Для регулювання зазору між статором 4 і роУ процесі роботи, під дією виникаючих зусиль, тором 5 у корпусі 1 установлений пристрій 36 реголівка 17 робить осьові коливання, що інтенсифігулювання зазору (Фіг.7), що містить гвинт 37, який кує кавітаційний вплив на обробляюче середовиодним кінцем прикріплений (наприклад, привареще. ний) до статора 4, гайку 38, муфту 39 і пружний На виході з ротора 15 рідина попадає на кільелемент 40 (наприклад, пружину). Пружний елеце 21 із переривниками 22, що приводить до появи мент 40 насаджений на гвинт 37 між статором і ударних імпульсів, що інтенсифікують обробку муфтою 39, що внутрішнім осьовим отвором вільрідкого середовища. Потім рідина через отвори 23 но надіта на гвинт 37, а зовнішньою частиною по у переривниках 22 проходить на вихід з камери 3 нарізці уведена в корпус 1. Муфтою 39 регулюють через канал 32 і подається через канал 26 у каместиск пружного елемента 40 і відповідно зазор між ру 2 для подальшої обробки. статором 4 і ротором 5. Гайка 38 додатково фіксує Для інтенсифікації обробки рідини у камері 3 муфту 39. частину вже активованої рідини через канал 33 й При виникненні осьових зусиль під час роботи 34 подають на рециркуляцію знову у камеру 3 у апарата статор 4 може зміщатися від ротора 5, порожнину ротора 15. Кількість рідини на рециркузбільшуючи зазор між ними. При цьому стискуєтьляцію регулюють запірними арматурами 35. ся пружний елемент 40 і гвинт 37 з гайкою 38 пеУ камеру 2, крім активованої рідини з камері 3, реміщається уліво від корпуса 1. При зменшенні подають через канал 27 інші компоненти для зміосьових зусиль пружний елемент 40 переміщає шування з активованою рідиною і подальшою обстатор 4 у напрямку ротора 5. При виникненні наробкою. ступних осьових зусиль процес повторюється, що У камері 2 суміш піддається різним впливам. приводить до додаткових вібраційних впливів на Проходячи між турбулізуючими елементами 6 і 7, обробляюче середовище. що рухаються з великою швидкістю, потік рідини Таких пристроїв 36 на корпусі 1 апарата може (суміші) втрачає свою суцільність, і піддається бути встановлено 3-4шт і більше. кавітаційному впливу. У моменти миттєвого сполуДля виключення протікання обробляючого сечення радіальних каналів ротора 5 і статора 4 редовища під час роботи апарата між частинами, утворюються лопати, що нагнітають суміш і ствощо рухаються, і корпусом 1 установлені ущільнюрюють додаткові гідравлічні удари в зоні кавітації, вачі 41 (Фіг.7). що інтенсифікують процес здрібнювання твердих Ротор 5 камери 2 і ротор 15 камери 3 з'єднані часток. з валом 42 електродвигуна (на кресленні не покаВ міру видалення суміші від центра обертання заний). ротора 5, за рахунок зменшення розмірів турбуліПропонований роторно-пульсаційний апарат зуючих елементів 6 і 7 і збільшення окружної шви 9 13748 10 дкості середовища, відбувається активація кавітаУ камері 3 були встановлені проточні кавітатоційної обробки. ри 16 із пружною схемою регулювання осьового Збільшення радіальних каналів 8 статора 4 зі положення конусної головки 17. На внутрішній зменшенням їхнього поперечного перерізу в міру стороні корпуса 1 камери 3 установлене кільце 21 видалення від центральної частини статора 4, із переривниками 22 у кількості 72шт. приводить до збільшення швидкості потоку на пеУ камері 2 статора 4 мав шість рівнів кільцевих риферії статора і ротора і зменшенню тиску, а тавиступів, сполучених з кільцевими западинами кож до збільшення часу перебування суміші в акротора 5. тивній робочій зоні, що забезпечує потужний вплив Зміна власних частот статора 4 виконувалося на оброблюване середовище. при регулюванні твердості пружних елементів Зміни частоти обертання в сполученні зі зміпружини 40. ною числа радіальних каналів статора (по суті пеКількість радіальних каналів 8 змінювалося в реривників потоку) дозволяє без переділу конструміру видалення від вісі обертання в співвідношенкції апарата охопити досить широкий спектр ні: 18 на першому і другому рівні кільцевих вистузмушених коливань, генеруючих у місцях перекпів, 36 - на третьому й четвертому рівні кільцевих риття прохідного перетину. виступів, 72 - на п'ятому й шостому рівні. Така За рахунок пружних елементів 40 статор 4 при конструкція статора 4 дозволяє створити одночасвиникненні осьових зусиль зміщається, змінюючи но три гармоніки змушених коливань. При частоті зазор між сполученими елементами 6 і 7 статора 4 обертання ротора 5 3000об/хв збуджувалися коі ротора 5, і створює у робочій зоні додатковий ливання з частотами відповідно 0,9; 1,8; 3,6кГц. вібраційний вплив на обробляюче середовище. Воду подавали через вхідний канал 24 у радіКрім того, створююче розрядження у радіальальну порожнину ротора 15 у камері 3. Активацію них каналах 10 ротора 5 затягує обробляючу суводи виконували при постійній швидкості обертанміш з каналу 11 і виштовхує її в порожнину над ня ротора 15 3000об/хв і тиску 0,2-0,3МПа. ротором 5 через пази 14 у виступах 13 диска 12. Переривники 22 створювали у камері 3 змуПри цьому виникає ефект ударно скручуючого шені коливання при виході води з проточних кавіхарактеру, що приводить до додаткової кавітаційтаторів 16. Частота впливу на воду визначалася ної обробки суміші. також частотою обертання кавітаторів 16. При обДля ще більшої інтенсифікації обробки суміші робці води вона становила 3,6кГц. з виходу камери 2, частину її або всю подають З камери 3 воду направляли по каналах 32, 26 через канали 29, 28 назад у камеру 2. Кількість у камеру 2, у якій обробляли воду без циркуляції і суміші, поданої на рециркуляцію в камеру 2, регувидаляли через канал 30. люють запірною арматурою 35. Використання такої активованої води дозвоУ разі потреби додаткової обробки суміш з вилило підвищити міцність бетонів на 35-40%. ходу камери 2 через канали 30, 31 можна подати у Приклад 2 камеру 3. Одержували водо-мазутну емульсію для спаЯкщо суміш досягла заданих параметрів, її лювання в топках котелень. видаляють з камери 2 через канал 30. В основній камері 2 роторно-пульсаційного У пропонованому апараті можна ефективно апарата був установлений ротор 5 з п'ятьма кільобробляти рідкотекучі середовища різної в'язкості цевими виступами, що мають внутрішні і зовнішні без зміни конструкції, без розбирання апарата. конічні бічні поверхні, і 12 радіальними каналами Для цього в апараті передбачені різні види впливу 8. на обробляюче середовище, а також система каСтатор 4 мав шість кільцевих виступів 6, споналів з регульованою запірною арматурою, що лучених з кільцевими западинами ротора 5. Кільдозволяє використовувати для обробки рідкотекукість радіальних каналів 8 статора 4 змінювалося чого середовища тільки одну будь-яку камеру, в міру видалення від центральної частини до пенаприклад, тільки камеру 3 з виходом готової прориферії в співвідношенні: 18 - на першому і другодукції через канал 33, або на початку обробити му рівні кільцевих виступах 6; 36 - на третьому і рідину у камері 2, а потім у камері 3, або багаторачетвертому рівні кільцевих виступах 6; 72 - на п'язово обробляти рідину в одній або обох камерах тому і шостому рівні кільцевих виступах 6. Така до досягнення бажаного результату. конструкція статора 4 дозволяє створити одночасПриклад 1 но три гармоніки змушених коливань, відповідно Активізували воду для одержання бетонних 0,9; 1,8; 3,6кГц. виробів. Зазор між ротором 5 і статором 4 установили Кавітаційна обробка води помітно впливає на 0,25мм. характеристики процесу твердіння бетону: на У додатковій робочій камері 3 у радіальній пошвидкість схоплювання і пластичну міцність цемерожнині ротора 15 були встановлені проточні кавінтного тіста; на зменшення розмірів цементних татори 16 з твердою схемою регулювання осьовогранул; на активацію процесу гідратації і ін. го положення конусної голівки 17, що Використання для бетонних сумішей активовстановилася на відстані 4,5мм від початкової точваної води інтенсифікує процеси розчинення й ки розширення каналу. гідратації цементу в ранній термін твердіння і приОбробка виконувалася в потоці без рециркускорює виділення більше дрібних кристаликів, що, ляції в обох робочих камерах 2 й 3. природно, приводить до зменшення пористості, а, Частота обертання ротора 5 і 15 була постійотже, підвищує його щільність, морозостійкість і ною і складала 3000об /хв. стійкість до дії води і різних хімічних реагентів. 11 13748 12 Мазут подавали в основну робочу камеру 2 проточного кавітатора 16. На кільці 21 установлечерез канал 25. но 72 переривника 22 Частота впливу на молоко В основний потік мазуту додавали воду в ровизначається також частотою обертання кавітатобочу камеру 2 через канал 27. Кількість води вирів 16. При обробці молока вона складала 4,8кГц. значали по вологоміру (на кресленні не показаВихідне молоко подавали в основну робочу ний), установленому на виході з апарата по каналу камеру 2 через канал 25, де відбувалася первинна 33. обробка. Оброблена водно-мазутна емульсія з камери 2 У процесі обробки молока у камері 2 зазор між подавалася через канали 30, 31 на вхід камери 3, ротором 5 і статором 4 змінювався убік збільшенз якої видаляли готову емульсію через канал 33. ня за рахунок виникнення радіальної складової від При продуктивності 1,5-2м куб./годину одервідцентрових зусиль. жали водно-мазутну емульсію вологістю 10%, дисУ камері 2 здійснювали внутрішню рециркуляперсність водних крапель досягла заданої і склацію через канали 29, 28, що складає 60-80%, за дала 5-15мкм. Отримана емульсія була рахунок чого молоко нагрівалося до температури гомогенною і тривалий час не розшаровувалася, 55-60 С. що дозволило її успішно використовувати в топці Сполучення описаних вище елементів і режикотельні й одержати економію мазуту. мів роботи апарата дозволило виконувати гомогеПриклад 3. нізацію, диспергування і пастеризацію молока в Проводили гомогенізацію-стерилізацію молопотоці. ка. В основній робочій камері 2 був установлений Нагріте молоко з камери 2 по каналах 30, 31 ротор 5 діаметром 200мм із п'ятьма кільцевими подавалося у додаткову робочу камеру 3, де провиступами, що мають внутрішні і зовнішні конічні ходило інтенсивну кавітаційну обробку. Після вибічні поверхні, і 12 радіальними каналами. Зазор ходу з апарата через канал 33 молоко направляміж ротором і статором установили 0,1мм. лося в прийомну камеру для наступного Статор 4 мав шість кільцевих рядів виступів 6, охолодження. сполучених з кільцевими западинами ротора 5. У результаті обробки в пропонованому апараті Кількість радіальних каналів 8 статора 4 змінювабуло забезпечено збереження молока протягом 4лося в міру видалення від центральної частини до х діб після одержання його з молочнотоварної фепериферії в співвідношенні, як і в другому прикларми. При цьому були значно поліпшені смакові ді. Зміна власних частот статора 4 виконувалась якості молока. регулюванням жорсткості пружних елементів У вихідному молоці величина жирових кульок (пружин) 40, на яких установлювали статор 4. Така становила 3,5-4,2мкм, а після обробки 0,1-0,3мкм. конструкція статора 4 дозволяє створити одночасУ плині 96 годин молоко не розшаровувалося. но три гармоніки вимушених коливань. У сполуКислотність залишалася постійною на рівні 19ченні зі зміною частоти обертання ротора 5 з'яви20 Т (у градусах Тернера). лася можливість установити оптимальні режими, Вихідне молоко мало мікробіологічну обсімепри яких інтенсивність акустичного впливу на монінність (кількість мезофільних аеробних і факульлоко була максимальною. При обробці молока тативно аеробних мікроорганізмів (КАМАФАМ) у частоти змушених коливань були відповідно 1,2; 1г) 4,2х105 при нормі 2x105 [ДCTУ2661-94]. Після 2,4; 4,8кГц. обробки в апараті молоко мало мікробіологічну У додатковій робочій камері 3 у радіальній пообсіменінність 8,4x104. Після 96 годин зберігання рожнині ротора 15 були встановлені проточні кавімолока при температурі 12 С мікробіологічна обтатори 15 із пружною схемою регулювання осьовосіменінність складала 1,8x105. Патогенні мікроорго положення конусної голівки 17. У процесі ганізми, у тому числі сальмонели, в 25см. кубічних роботи апарата, під дією виникаючих зусиль, голіне виявлені. вка 17 робить осьові коливання, що інтенсифікує Таким чином, з опису і приведених прикладів кавітаційний вплив на молоко. При цьому частота випливає, що запропонований роторновласних коливань голівки 17 визначається твердіпульсаційний апарат є універсальним пристроєм стю регульованого пружного елемента 20 (пружидля обробки будь-яких рідкотекучих середовищ з ни). різною в'язкістю, високопродуктивним і ефективНа внутрішній стороні корпуса 1 у додатковій ним для гомогенізації, диспергування, стерилізації, камері 3 установлене кільце 21 з переривниками емульгування, нагрівання у різних галузях проми22 у вигляді трикутних виступів із прорізами 23, що словості. створюють змушені коливання на виході молока із 13 13748 14 15 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 13748 Підписне 16 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