УСТРОЙСТВО РОТОРНО-ПУЛЬСАЦИОННОГО АППАРАТА

Полезная модель относится к устройствам для диспергирования в процессе измельчения, гомогенизации и перемещения этих смесей и может быть использована при производстве заменителя цельного молока из зерновых культур для животноводства в сельскохозяйственных предприятиях и т.п.
Известен роторно-пульсационный аппарат, содержащий привод и установленный в корпусе ротор и статор, на рабочих поверхностях которых выполнены зубчатые элементы, представляющие собой концентрично расположенные по окружности ряды, состоящие из выступов и впадин (см. патент РФ №2124935, МПК 7 В01Г 5/06, В01F7 /10, 1999). Недостатком является то, что известный роторно-пульсационный аппарат не обеспечивает подачу готовой продукции потребителю и требует наличия дополнительного насоса.
Наиболее близким к заявляемой модели по совокупности признаков является роторно-пульсационный аппарат, совмещающий в себе функции диспергатора, гомогенизатора и насоса, который снабжен входными лопатками, жестко прикрепленными к рабочей поверхности ротора и выходным лопаткам насоса, являющимися выступами последнего ряда зубчатого элемента ротора (см. патент РФ №2152810, МПК 7 В01F 5/00, 1999 г.). Входные лопатки ротора закреплены с зазором или без зазора относительно его ступицы. Недостатками конструкции этого устройства являются отсутствие возможности регулирования зазора между зубьями ротора и статора как в процессе работы, так и в случае их износа.
Задачей полезной модели является снижение энергоемкости процесса с одновременным регулированием модуля помола, увеличение режима кавитации и получение заданного качества продукта для различных видов животных.
Техническим результатом при использовании предлагаемой полезной модели является: повышение удобства при эксплуатации и обслуживании, снижение энергоемкости процесса при одновременном регулировании модуля помола и улучшении режима кавитации для получения заданного высококачественного продукта различным видам животных.
Указанные технические результаты достигаются тем, что предлагаемая модель роторно-пульсационного аппарата содержит привод и установленные в корпусе ротор и статор и в отличие от аналога имеет устройство для регулирования зазора между их зубчатыми элементами, а также электрический исполнительный механизм, который работает по сигналу датчика давления в рабочей камере.
В предлагаемой модели устройства роторно-импульсного аппарата предусмотрена функция автоматического регулирования зазора между зубчатыми элементами ротора и статора. На диске статора смонтированы не менее двух, специальных стакана для установки в них тарированных пружин, которые свободно установлены на штоках. Штоки своими проушинами соединены пальцами с кулисами, которые своими вторыми концами закреплены с соответствующим валом электрических исполнительных механизмов. Вал последних поворачивает кулису и перемещает шток, одновременно сжимая пружины в стаканах, при этом обеспечиваются оптимальные режимы измельчения и поддерживается заданное программой в микропроцессоре давление в рабочей камере. Возможно также осуществить экстренное регулирование зазора между зубчатыми элементами статора и ротора по мере их износа. Давление в рабочей камере модели контролируется с использованием установленного в ней датчика давления и задается по программе в микропроцессоре с учетом физико-механических свойств измельчаемых компонентов для различных видов животных.
На фиг.1 изображен роторно-импульсный аппарат, общий вид в разрезе при свободной тарированной пружине на диске статора с закрепленными стаканами и своим всасывающим патрубком.
На фиг.2 изображен роторно-импульсный аппарат в разрезе при сжатой пружине на диске статора.
На фиг.3 показан шток для крепления тарированных пружин у статора.
Роторно-пульсационный аппарат (см. фиг.1, 2) состоит из привода 1, рабочих органов, выполненных в виде ротора 2 и статора 3 со своим жестко закрепленным всасывающим патрубком, расположенных в корпусе 4. Корпус 4 представляет собой цилиндрическую или спиральную полость и имеет выпускной патрубок 5, заднюю 6 и переднюю крышку 7, на которой закреплен впускной патрубок 8 и не менее двух стаканов 18.
Ротор 2 (см. фиг.1, 2) выполнен в виде диска, на рабочей поверхности которого имеются входные лопатки 9 насоса, выходные лопатки 10 насоса и зубчатые элементы 11, 12 ротора и статора, расположенные рядами по концентрическим окружностям и состоящие из выступов и впадин, ступица 13 ротора закреплена на валу 14 привода 1. Входные лопатки 9 насоса жестко прикреплены к рабочей поверхности диска 15 ротора 2 и расположены между его ступеней и внутренним рядом зубчатого элемента 11 в рабочей камере 16 предварительного смешивания, причем входные лопатки 9 насоса жестко прикреплены к ступице 13 или с зазором (фиг.2) или без зазора (фиг.1), а также к выступу зубчатого элемента 11 и расположены по касательной к ступице 13.
Выходные лопатки 10 являются выступами последнего ряда зубчатого элемента ротора 2. Входные лопатки 9 (фиг.2) предназначены также для равномерной подачи компонентов исходного продукта сначала в рабочую камеру 16 и далее на зубчатые элементы 11, 12 ротора 2 и статора 3, последний выполнен в виде диска и на его поверхности имеются зубчатые элементы 12, расположенные рядами по коническим окружностям и перекрывающие зубчатые элементы ротора, исключая транзитное перемещение необработанного продукта.
Статор 3 (см. фиг.1, 2) выполнен в виде диска, на котором смонтированы не менее двух цилиндрических стаканов 17, а стаканы 18 на передней крышке 7 закрыты навинченными крышками 19. В стаканах 17 статора 3 установлены специальные штоки 20 (фиг.1, 2, 3), у которых на одном конце, вставленном в диск статора, имеется цилиндрическая головка 21 с лысками, а на другом конце нарезана резьба и навинчена проушина 22 с контргайкой 23. В стаканах 17 (фиг.1) статора 3 на штоках 20 установлены в свободном состоянии специальные тарированные пружины 24. Проушины 22 соединяются стопорным пальцем 25 с соответствующей кулисой 26, которая вторым своим концом закреплена на валу двух и более электрических исполнительных механизмов 27. В таком положении кулисы зазор между зубчатыми элементами ротора и статора минимальный.
Максимальный зазор между зубьями ротора и статора обеспечивается поворотом кулисы 26 (фиг.2) на заданный угол, при этом пружина 24 сжимается. В случае износа рабочих органов осуществляется регулирование постоянства зазора между зубчатыми элементами ротора 2 и статора 3, чем и гарантируется равномерность обработки продукта.
Предлагаемая модель работает следующим образом.
Компоненты исходного продукта всасываются на жестко закрепленные входные лопатки 9 диска 15 ротора 2 (фиг.1, 2). При регулировании зазора между зубьями ротора и статора обеспечивается необходимое проходное сечение канала между зубчатыми элементами ротора 2 и статора 3 в зависимости от требуемого давления для данного обрабатываемого продукта. Необходимое давление в рабочей камере запрограммировано на программаторе по специальной программе в микропроцессоре, которая позволяет считывать сигнал от датчика давления, установленного в рабочей камере.
Увеличение скорости потока и давления в регулируемом пространстве между зубчатыми элементами ротора 2 и статора 3 способствует ускоренному возникновению кавитационного режима воздействия и обеспечению требуемого давления для получения устойчивой диспергированной и гомогенной массы обрабатываемых компонентов. Выходные лопатки 10 ротора при этом сообщают перерабатываемому продукту требуемую кинетическую энергию и удаляют его через выпускной патрубок 5.