РОТОРНЫЙ ДЕЗИНТЕГРАТОР-СМЕСИТЕЛЬ

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к устройствам для измельчения и перемешивания гетерогенных систем жидкость-жидкость, жидкость-твердые частицы.
Известен помольно-смесительный агрегат, содержащий цилиндрический корпус, помольные камеры с мелющими телами, смесительную камеру с рабочими органами, загрузочный и разгрузочные патрубки, при этом в помольных камерах на общем валу установлены рабочие органы, перфорированная перегородка - между помольной и смесительной камерами, рабочие органы смесителя выполнены из комбинации лопастей и пружин, закрепленных концами на лопастях. Мелющие тела выполнены в виде цилиндрических роликов, шаров или цильпебса. [Патент РФ №98116199/03, МПК В 02 С 17/16, Помольно-смесительный агрегат/ Хвостенков С.И.; Заявлено 1998.08.24.; Опубликовано 2000.05.20.]
Недостатком известного помольно-смесительного агрегата является малая скорость вращения ротора, обусловленная применением мельницы в виде цилиндрических роликов, шаров или цильпебса а, следовательно, и низкая производительность устройства.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению (прототипом) является центробежная мельница, содержащая цилиндрический корпус, смонтированные в нем неподвижные дисковые перегородки и
вертикально расположенный рабочий орган, загрузочный и разгрузочный бункеры, привод, дисковые перегородки выполненные перфорированными и рабочий орган - в виде вращающихся перфорированных дисков, расположенных между неподвижными дисковыми перегородками. [А.с. СССР №715134, кл. В 02 С 7/08, Центробежная мельница / Восканян Р.А.; Заявлено 25.11.77.; Опубликовано 20.02.1980.]
Недостатком известной центробежной мельницы является относительно невысокая эффективность для измельчения и перемешивания гетерогенных систем жидкость-жидкость, жидкость-твердые частицы.
Предлагаемое изобретение решает задачу повышения эффективности и производительности процесса измельчения и перемешивания гетерогенных систем жидкость-жидкость, жидкость-твердые частицы.
Указанная задача решается за счет того, что в роторном дезинтеграторе-смесителе, содержащем неподвижный цилиндрический корпус, загрузочные и разгрузочные патрубки, вращающийся на опорах ротор, на валу которого зафиксированы перфорированные диски, чередующиеся с перфорированными дисками, зафиксированными в корпусе, причем, на том же валу дополнительно установлена турбинная мешалка с лопастями, направленными под углом 45° к оси вала и диск с рядами концентрично расположенных относительно оси вала зубьев, которые чередуются с рядами концентрично расположенных относительно оси вала зубьев неподвижного диска, закрепленного в корпусе, при этом зазоры между подвижными и неподвижными дисками можно изменять с помощью регулировочных шайб.
На фиг.1 показан поперечный разрез роторного дезинтегратора-смесителя.
На фиг.2 - подвижные и неподвижные перфорированные диски.
На фиг.3 - разрез по А-А на фиг.1.
На фиг.4 - разрез по Б-Б на фиг.1.
Роторный дезинтегратор-смеситель, в соответствии с фиг.1, содержит неподвижный цилиндрический корпус 1, снабженный загрузочными патрубками 2 и разгрузочными патрубками 3, вращающийся на опорах ротор, состоящий из вала 4 с зафиксированной на нем втулки 5 посредством шпонки 6, на втулке 5 посредством шпонки 7 зафиксированы турбинная мешалка 8, подвижные перфорированные диски 9 и подвижный диск 10 с рядами концентрично расположенных относительно оси вала зубьев 15. Неподвижные перфорированные диски 11 и неподвижный диск 12 с рядами концентрично расположенных относительно оси вала зубьев 15 зафиксированы в корпусе 1 посредством шпонки 13. Подвижные перфорированные диски 9 и неподвижные перфорированные диски 11 имеют концентрично расположенные отверстия 14, подвижный диск 10 имеет транспортные лопасти 16. Величина зазора между рабочими поверхностями перфорированных дисков 9 и 11, дисков 10 и 12 зависит от толщины регулировочных шайб 17 чередующихся с дисками. К корпусу 1 посредством болтов 18 крепятся верхняя крышка 19 с опорным подшипником 20 и нижняя крышка 21 с опорным подшипником 22.
Роторный дезинтегратор-смеситель работает следующим образом.
Турбинная мешалка 8, лопастями, направленными под углом 45°, создает при вращении осевой поток и обрабатываемая среда перемещается от загрузочных патрубков 2 к разгрузочным патрубкам 3. При движении через перфорированные диски 9 и 11 продукт подвергается интенсивному механическому воздействию и происходит процесс грубого и среднего измельчения и перемешивания, что достигается изменением размеров и геометрии отверстий 14. Посредством транспортных лопастей 16 обрабатываемая среда направлено перемещается через ряды концентрично расположенных относительно оси вала зубьев, подвергается интенсивному механическому воздействию и происходит процесс тонкого измельчения и интенсивного перемешивания.
Интенсивность механического воздействия достигается относительно высокой частотой вращения ротора и возникающим в связи с этим высокотурбулентным движением обрабатываемой среды в зазорах между подвижными перфорированными дисками 9 и неподвижными перфорированными дисками 11 в процессе грубого и среднего измельчения и перемешивания и за счет периодического изменения проходного сечения между подвижным диском 10 и неподвижным диском 12 в процессе тонкого измельчения и перемешивания.
К основным преимуществам предлагаемой конструкции роторного дезинтегратора-смесителя относятся следующие:
- многофункциональность, которая обуславливается возможностью измельчения и перемешивания гетерогенных систем жидкость-жидкость, жидкость-твердые частицы;
- возможность регулирования интенсивности механического воздействия на измельчаемую и перемешиваемую среду путем применения регулировочных шайб разной толщины;
- возможность регулирования скорости прохождения измельчаемой и перемешиваемой среды изменением геометрии концентрично расположенных отверстий в неподвижных перфорированных и подвижных перфорированных дисках;
- высокая производительность и эффективность процесса измельчения и перемешивания.
Изобретение соответствует критерию "промышленная применимость" и может быть использовано в химической промышленности для измельчения и перемешивания гетерогенных систем жидкость-жидкость, жидкость-твердые частицы.