ДИСПЕРГАТОР

Полезная модель относится к помольно-смесительному оборудованию и может использоваться для измельчения и смешения различных материалов в химической, строительной, пищевой, сельскохозяйственной и других отраслях промышленности.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является диспергатор (роторный аппарат гидроударного действия), содержащий корпус, внутри которого концентрично установлены ротор и статор со щелями в боковых стенках. Щели в роторе выполнены в виде дозвуковых сопел, сужающихся в сторону статора. Щели статора выполнены расширяющимися в сторону корпуса и имеют вогнутые поверхности (Авторское свидетельство СССР N° 1586759, B01F7/00, 1988г.)
Такой аппарат позволяет интенсифицировать процесс перемещивания различных суспензий с одновременным измельчением крупных частиц за счет гидравлического удара и кавитации. Однако, такая конструкция не обеспечивает высоких технологических параметров из-за недостаточной степени экстикции.
Задача, на решение которой направлена полезная модель заключается в усовершенствовании диспергатора.
Технический результат, который достигается полезной моделью - повышение технологических параметров устройства.
Технический результат достигается тем, ч то в диспергаторе, содержащем корпус, внутри которого концентрично установлены ротор и статор, щели ротора и статора выполнены в виде криволинейных синус-спиральных поверхностей.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
Выполнение щелей ротора и статора в виде криволинейных синус-спиральных поверхностей обеспечивает хорошую экстикцию (гашение) энергии гидроквантования обрабатываемой среды за счет достижения оптимального соотношения между гидроударами, механическими и кавитационно-акустическими воздействиями и силоДиспергатор
В 01 F 7/00
энергетическим действием (действием, как физическим параметром, характеризующим движение гидроэнергоносителя в циркуляционной системе), что позволяет увеличить синергетику, т.е. достичь высоких технологических параметров устройства.
Кривизна синус спиральной поверхности ( р) пропорциональна выражению: р  а г  cosTip, где а - диаметр ротора, Т - количество щелей, г - текущий радиус.
Количество щелей варьируется в диапазоне от 10 до 40, при этом угол ф
меняется в диапазоне от 10° до 30°.
Из анализа научно-технической и патентной литературы заявленного конструктивного решения не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии данного технического решении критериям «новизна и «изобретательский уровень.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен обший вид диспергатора в разрезе, на фиг. 2 - фрагмент ротора и статора.
Диспергатор содержит корпус 1 с входным (на чертеже не показан) и выходным 2 патрубком. Внутри корпуса расположены ротор 3 и статор 4. В роторе выполнены щели 5, а в статоре щели 6. Щели 5 и 6 имеют форму криволинейных синус-спиралей.
Диспергатор работает следующим образом.
Обрабатываемая среда (суспензия) по входному патрубку корпуса 1 поступает в полость ротора 3. При вращении ротора 3 суспензия захватывается лопатками и отбрасывается к статору 4. Протекая через криволинейную синус-спиральную щель 5 в роторе, происходит увеличение скорости движения и падение давления, достигающих максимальных значений в устье щели 5. В момент перекрытия щелей 5 боковой стенкой статора 4 происходит резкое повышение давления (в зоне А, фиг.2) - прямой гидравлический удар. Обрабатываемая среда диспергируется в роторе серией последовательных прямых гидроударов. Затем в зазоре между ротором 3 и статором 4 механическими ударами частиц, далее возникают кавитационно акустические (ультразвуковые) ускоренные течения в момент начала (зона С, фиг.2) и в момент окончания (зона Д, фиг.2) совмещения щелей ротора и статора. Затем на обрабатываемую среду действует сило-энергетическое действие аппарата, а также вторичный гидроудар (гидродинамическая кавитация) - в момент совмещения щелей 5 ротора 3 и щелей 6 статора 4 (зона Е, фиг.2). Обрабатываемая среда, получившая таким образом мощное сило-энергетическое действие и, как результат, высокую кинетическую энергию из щеле 5 ротора попадает в криволинейные синус-спиральные
щели 6 статора 4, в которых происходит резкое повышение давления с падением скорости кавитационно акустических течений, увеличивающих, с одной стороны, скорость циркуляции обрабатываемой среды, а с другой стороны, - торможение в зонах Б (фиг.2), прилегающих к криволинейным поверхностям щели 6. Здесь дополнительно возникает гидродинамическая кавитация (вторичный гидроудар). При указанной последовательности процесса происходит измельчение обрабатываемой среды, которая затем по выходному патрубку 2 подается потребителю.
Описываемый диспергатор по сравнению с прототипом имеет в 1,5-2 раза более высокую производительность вследствие повыщения степени силоэнергетического действия (физический параметр) и интенсивности диспергирования за счет создания в обрабатываемой среде мощной экстикции (гащения) гидроквантовой энергии, которая возрастает от последовательности гидроударных, механических и кавитационно-акустических действий.
Обработанная в диспергаторе среда представляет собой тонкоизмельченные взвещенные частицы до 1 мкм. Кроме того, такой диспергатор может использоваться для обработки абразивных и активных сред при повышенных температурах.