УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКИХ СРЕД

Полезная модель относится к устройствам для физико-химической обработки жидких сред с использованием акустических колебаний высокой интенсивности и может найти применение в химической, нефтеперерабатывающей, топливно-энергетической, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности для гомогенизации, эмульгирования, диспергирования, растворения жидких сред и других процессов.
Известно устройство для физико-химической обработки жидких сред, содержащее аксиально расположенные ротор и статор, имеющие отверстия на рабочих поверхностях, в котором между цилиндрической частью ротора и внутренней поверхностью корпуса установлена съемная втулка, торцевой частью контактирующая со статором, поджатым крышкой, при этом в роторе выполнены дополнительные резьбовые отверстия, соединяющие полость ротора и статора, а в статоре - глухое резьбовое отверстие со стороны крышки (см. патент РФ №2185898 с приоритетом от 14.06.2000 г.)
Недостатком этого устройства является сложность регулировки зазора между статором и ротором. Съемная втулка, установленная между ротором и внутренней поверхностью корпуса, выполняет роль подшипника скольжения и подвержена износу, поэтому в процессе работы устройства появляется биение рабочей поверхности ротора.
Известно также устройство для создания колебаний и волн в проточной жидкой среде - роторный аксиальный конфузорный аппарат, который содержит размещенные в корпусе соосные ротор, закрепленный на валу, и статор, выполненные в виде дисков с отверстиями, расположенными рядами, при этом отверстия в роторе и статоре в ряду с одинаковым
номером выполнены на одинаковом и/или разном расстоянии (см. патент РФ №2161539 с приоритетом от 2.08.1999 г.)
Указанное техническое решение как наиболее близкий аналог может быть принято в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является сложность конструкции, связанная наличием нескольких пар дисков различного диаметра, размещенных в конфузорном корпусе, при этом зазоры между статорными и роторными дисками устанавливаются при изготовлении и сборке устройства, регулировка этих зазоров не предусмотрена.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является обеспечение эффективности устройства для физико-химической обработки жидких сред при их гомогенизации, эмульгировании, диспергации путем создания оптимальных условий обработки жидкости.
Согласно заявке на полезную модель, указанная задача решается новой конструкцией устройства, имеющей особые формы статора и ротора, и наличием устройства для регулирования зазора между ними.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 показан общий вид устройства, на фиг.2, 3 - конструкции ротора и статора соответственно.
Устройство для физико-химической обработки жидких сред содержит корпус 1 со входным патрубком 2, выходной патрубок 3, выполненный за одно целое с крышкой 4. К корпусу 1 устройства прикреплен неподвижный корпус 5 привода. В корпус 1 установлен статор 6 в виде диска, поджатый крышкой 4. Соосно со статором 6 параллельно к нему с зазором Δ установлен ротор 7, закрепленный на валу 8, соединенный через два подшипника 9 с подвижным корпусом 10, установленным в неподвижном корпусе 5 привода. Соединение подвижного корпуса 10 с неподвижным корпусом 5 осуществлено по резьбе, выполненной на наружной поверхности корпуса 10 и внутренней поверхности корпуса 5.
Ротор 7, изображенный на фиг.2, представляет собой диск с
прямоугольными сквозными отверстиями 11, выполненными на периферии диска, и с двумя технологическими отверстиями 12, предназначенными для установки приспособления для снятия ротора 7 с вала 8.
Статор 6, изображенный на фиг.3, выполнен в виде диска с прямоугольными сквозными отверстиями 13 на периферии диска и с глухим резьбовым отверстием 14 в центре диска для установки съемника.
Размеры прямоугольных отверстий 11 ротора 7 и отверстий 13 статора 6, их количество и расположение на дисках определяется расчетным путем из условия возбуждения акустических колебаний в обрабатываемой жидкости для интенсификации физико-химических процессов перемешивания жидкости.
Устройство работает следующим образом. Под действием внешнего привода сообщается вращение валу 8 и одновременно под избыточным давлением во входной патрубок 2 подается жидкая среда, которая проходит по отверстиям вращающегося ротора 7, установленного с зазором Δ со статором 6, где жидкая среда подвергается интенсивному перемешиванию. От величины зазора Δ между статором и ротором зависит интенсивность кавитационных процессов, возникающих в отверстиях статора и ротора и в зазоре между ними. Чем меньше зазор, тем меньше перетеканий в зазоре, тем больше эффективность перемешивания. Но во время работы устройства происходит увеличение температуры рабочих частей и вала, что ведет к изменению величины зазора, что в свою очередь может привести к затиранию статора и ротора. Регулировка зазора производится за счет перемещения подвижного корпуса 10 в неподвижном корпусе 5 по посадочным поверхностям посредством резьбы, нарезанной в корпусах.
Использование полезной модели позволяет повысить эффективность устройства для физико-химической обработки жидких сред за счет возможности регулирования зазора между ротором и статором изменившегося в процессе работы устройства из-за температурных расширений, без остановки устройства.