РОТОРНО-СТАТОРНАЯ ВИХРЕВАЯ КАМЕРА ДЛЯ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛО- И/ИЛИ МАССОПЕРЕНОСА

1. Устройство (1) для приведения целевой среды в контакт с текучей средой-носителем в процессе, который требует интенсивного межфазного обмена импульсом, массой и/или энергией между текучей средой-носителем и целевой средой, причем устройство содержит:
камеру (2), содержащую кольцевую стенку (3), нижнюю стенку (4) и верхнюю стенку (5), выполненные таким образом, что упомянутая камера образует полость для вмещения целевой среды при контакте с текучей средой-носителем во время работы устройства, причем упомянутая камера по существу обладает вращательной симметрией относительно оси (А) симметрии и выполнена таким образом, что при работе упомянутого устройства остается механически неподвижной;
по меньшей мере одно впускное отверстие (6) для нагнетания текучей среды под давлением в указанную камеру, выполненное с возможностью нагнетания текучей среды-носителя в упомянутую камеру по существу в тангенциальном направлении относительно внутренней поверхности упомянутой кольцевой стенки; выпускное отверстие для выхода текучей среды-носителя из камеры, и
распределитель (7) текучей среды, расположенный в упомянутой камере, причем упомянутый распределитель текучей среды выполнен таким образом, что обеспечена возможность прохождения упомянутой нагнетаемой текучей среды-носителя через упомянутый распределитель по существу в радиальном направлении внутрь относительно упомянутой оси симметрии, причем упомянутый распределитель по существу обладает вращательной симметрией относительно упомянутой оси симметрии и выполнен с возможностью вращения вокруг упомянутой оси симметрии, причем такое вращение осуществляется посредством передачи импульса между нагнетаемой текучей средой-носителем и упомянутым распределителем при работе устройства.
2. Устройство по п. 1, выполненное с возможностью формирования при работе устройства вращающегося слоя упомянутой целевой среды и упомянутой текучей среды-носителя в упомянутой камере (6), причем целевая среда содержит твердую фазу или текучую среду.
3. Устройство по любому из предыдущих пунктов, содержащее по меньшей мере одну лопатку (10) на распределителе (7), причем упомянутая по меньшей мере одна лопатка выступает наружу от распределителя по существу в радиальном направлении относительно оси симметрии и выполнена с возможностью приведения во вращательное движение упомянутого распределителя вокруг упомянутой оси симметрии (А) посредством передачи импульса между нагнетаемой текучей средой-носителем и упомянутой по меньшей мере одной лопаткой с отклонением нагнетаемой текучей среды-носителя в направлении потока, соответствующем упомянутому по существу радиальному направлению вовнутрь.
4. Устройство по п. 3, в котором упомянутая по меньшей мере одна лопатка (10) изогнута и имеет свободную оконечную часть, удаленную от упомянутого распределителя (7) и смещенную под углом относительно закрепленной оконечной части, находящейся вблизи распределителя, причем смещение под углом представляет собой смещение под углом вокруг упомянутой оси (А) симметрии в направлении, противоположном направлению потока нагнетания упомянутой текучей среды-носителя в упомянутую камеру по меньшей мере через одно впускное отверстие (6) для текучей среды при работе устройства.
5. Устройство по п. 3 или по 4, в котором упомянутая по меньшей мере одна лопатка (10) содержит по меньшей мере три лопатки, равномерно распределенные по окружности упомянутого распределителя (7).
6. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором упомянутый распределитель (7) содержит цилиндр, в котором предусмотрены перфорации, обеспечивающие прохождение упомянутой нагнетаемой текучей среды-носителя через упомянутый распределитель в упомянутом по существу радиальном направлении вовнутрь.
7. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере часть упомянутой нижней стенки (4) образована нижней пластиной (11), которая расположена в центре вокруг упомянутой оси (А) симметрии в плоскости, перпендикулярной упомянутой оси симметрии и механически отделена от упомянутого распределителя (7) так, чтобы оставаться механически неподвижной, когда упомянутый распределитель вращается вокруг упомянутой оси симметрии.
8. Устройство по п. 7, в котором упомянутая нижняя пластина (11) обладает вращательной симметрией относительно упомянутой оси (А) симметрии, и при этом упомянутая нижняя пластина имеет коническую форму и таким образом своей центральной частью проходит к верхней стенке (5), а своей периферийной частью отходит от верхней стенки (5).
9. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором упомянутое устройство дополнительно содержит вращающийся вал (12), выполненный с возможностью вращения вокруг упомянутой оси (А) симметрии, причем упомянутый вращающийся вал механически сопряжен с упомянутым распределителем (7), обеспечивая упомянутому распределителю механическую опору и обеспечивая возможность вращательного движения упомянутого распределителя.
10. Устройство по п. 9, в котором упомянутый вращающийся вал (12) содержит внешний подшипник на своей наружной поверхности для взаимодействия с манжетой, образованной в корпусе упомянутой камеры.
11. Устройство по п. 9 или 10, в котором упомянутый распределитель дополнительно содержит сопрягающую конструкцию (15) для механического сопряжения упомянутого вращающегося вала (12) с упомянутым распределителем (7).
12. Устройство по п. 7 или 8, в котором распределитель дополнительно содержит сопрягающую конструкцию (15) для механического сопряжения вращающегося вала (12) с распределителем (7), а упомянутый вращающийся вал (12) представляет собой полый вал, причем упомянутый вращающийся вал содержит внутренний подшипник на своей внутренней поверхности для взаимодействия со шпинделем (18), который соосно расположен внутри упомянутого вращающегося вала, а упомянутый шпиндель механически сопряжен с упомянутой нижней пластиной (11).
13. Устройство по п. 12, в котором упомянутая сопрягающая конструкция (15) содержит пластину (19), ориентированную перпендикулярно упомянутому валу (12), причем упомянутая пластина имеет желобок и в соединении с упомянутой нижней пластиной (11) образует для текучей среды лабиринтное уплотнение (71).
14. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором упомянутое по меньшей мере одно впускное отверстие (6) для текучей среды содержит сопло, оканчивающееся упомянутым отверстием в упомянутой кольцевой стенке (3), причем упомянутое сопло имеет первую секцию стенки, которая непрерывно и тангенциально соединена с упомянутой внутренней поверхностью упомянутой кольцевой стенки, и вторую секцию стенки, которая соединена с упомянутой внутренней поверхностью под острым углом, таким образом, чтобы азимутально сфокусировать поток нагнетаемой текучей среды-носителя вдоль упомянутой внутренней поверхности.
15. Способ приведения целевой среды в контакт с текучей средой-носителем в процессе, требующем интенсивного межфазного обмена импульсом, массой и/или энергией между текучей средой-носителем и целевой средой, причем способ включает:
подачу целевой среды в камеру, выполненную с возможностью вмещения упомянутой целевой среды при контакте с упомянутой текучей средой-носителем, причем упомянутая камера по существу обладает вращательной симметрией относительно оси симметрии и выполнена таким образом, что остается механически неподвижной при выполнении упомянутого способа;
нагнетание упомянутой текучей среды-носителя под давлением в упомянутую камеру, причем упомянутое нагнетание осуществляют по существу в тангенциальном направлении относительно внутренней поверхности упомянутой кольцевой стенки; выпуск упомянутой текучей среды-носителя из упомянутой камеры, и
приведение во вращательное движение распределителя текучей среды в камере за счет упомянутой нагнетаемой текучей среды-носителя вследствие передачи импульса между упомянутой нагнетаемой текучей средой-носителем и упомянутым распределителем, причем упомянутую нагнетаемую текучую среду-носитель отклоняют в направлении потока, соответствующем по существу радиальному направлению вовнутрь относительно упомянутой оси симметрии с прохождением через упомянутый распределитель в направлении к упомянутой оси симметрии.