РОТОРНО-ДИСКОВЫЙ ДЕЗИНТЕГРАТОР-СМЕСИТЕЛЬ

Полезная модель относится к устройствам для измельчения и перемешивания гетерогенных систем жидкость-жидкость, жидкость-твердые частицы, жидкость-газ.
Известно устройство для измельчения продуктов, включающее заключенные в корпус соосно расположенные на вертикальном валу чередующиеся между собой кольцеобразные диски с режущими органами по наружному и внутреннему диаметрам и чередующиеся с этими дисками шайбы, а также лопастные загрузочную и разгрузочную крыльчатки и вакуумирующее приспособление, подведенное к верхней части устройства, верхняя часть корпуса, посредством перегородки отделена от зоны измельчения, а вакуумирующее приспособление расположено в полости, образованной сетчатой перегородкой и верхней частью корпуса, причем лопасти загрузочной крыльчатки выполнены в форме сетчатой перегородки и установлены под углом к вертикальному валу. [А.с. СССР №710636, кл. В02С 18/06, Устройство для измельчения продуктов / Неварова В.Е., Кортелев А.К.; Заявлено 07.06.76.; Опубликовано 25.01.1980.]
Недостатком данного устройства для измельчения продуктов является низкая производительность устройства вследствие малой зоны измельчения и обработки среды.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели (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. В02С 7/08, Центробежная мельница / Восканян Р.А.; Заявлено 25.11.77.; Опубликовано 15.02.1980.]
Недостатком данной центробежной мельницы является относительно невысокая эффективность для измельчения и перемешивания гетерогенных систем жидкость-жидкость, жидкость-твердые частицы, жидкость-газ.
Предлагаемая полезная модель решает задачу повышения эффективности и производительности процесса измельчения и перемешивания гетерогенных систем жидкость-жидкость, жидкость-твердые частицы, жидкость-газ.
Указанная задача решается за счет того, что роторно-дисковый дезинтегратор-смеситель содержит загрузочный и разгрузочный патрубки, привод, неподвижный цилиндрический корпус, в объеме которого посредством втулок жестко зафиксированы перфорированные диски, расположенные поочередно с аналогичными по конструкции перфорированными дисками, закрепленными на вращающемся роторе, причем для изменения расстояния между жестко зафиксированными и закрепленными на вращающемся роторе
перфорированными дисками в объеме корпуса под нижней втулкой установлены дистанцирующие кольца с внешним и внутренним диаметрами, равными диаметрам втулок и толщиной 0,5-1,5 мм.
Также:
- соотношение геометрических размеров диаметра отверстия и толщины диска может находиться в диапазоне 1÷1,5;
- на поверхности перфорированных дисков могут быть выполнены канавки глубиной 0,1÷0,4 и шириной 0,1÷0,5 толщины диска, ориентированные от центра к периферии;
- каждый перфорированный диск, закрепленный на вращающемся роторе, на нижней поверхности в периферийной области может иметь концентрический выступ шириной и высотой 0,5-1,5 толщины диска, а каждый жестко зафиксированный перфорированный диск может быть выполнен сложной формы, как показано на фиг.2 или 3, причем концентрический выступ может располагаться на расстоянии 0,5-0,8 радиуса диска от его центра и иметь прорези различных размеров и конфигураций;
- каждый перфорированный диск, закрепленный на вращающемся роторе, может быть выполнен сложной формы, как показано на фиг.11, 12, а каждый жестко зафиксированный перфорированный диск на верхней поверхности в периферийной области на расстоянии 0,5-2 толщины диска от внутренней стенки аппарата иметь концентрический выступ
шириной и высотой 0,5-1,5 толщины диска, причем концентрический выступ также может иметь прорези различных размеров и конфигураций;
- величина зазора между перфорированными дисками, закрепленными на вращающемся роторе, и жестко закрепленными перфорированными дисками может регулироваться с помощью перемещения ротора в вертикальном направлении посредством вращения регулировочной гайки;
- отверстия перфорированных дисков, закрепленных на вращающемся роторе, могут быть ориентированы под углом 25-75° в направлении от центра к периферии, а отверстия жестко зафиксированных перфорированных дисков - в направлении от периферии к центру или наоборот;
- отверстия перфорированных дисков, закрепленных на вращающемся роторе, выполнены концентрично относительно центральной оси диска, могут быть ориентированы под углом 25-75° в направлении вращения ротора, а жестко закрепленные перфорированные диски - в направлении обратном направлению вращения ротора или наоборот;
- отверстия перфорированных дисков могут быть выполнены формой иной от цилиндрической;
- загрузочный и разгрузочный патрубки могут быть выполнены тангенсально;
- неподвижный цилиндрический корпус аппарата может быть выполнен с теплообменной рубашкой.
На фиг.1 показан общий вид аппарата.
На фиг.2, 3, 13 показан вариант исполнения жестко закрепленного перфорированного диска.
На фиг.4, 10, 11, 12 показан вариант исполнения перфорированного диска, закрепленного на вращающемся роторе.
На фиг.5 показан вариант размещения перфорированных дисков в аппарате, где каждый перфорированный диск, закрепленный на вращающемся роторе, на нижней поверхности в периферийной области имеет концентрический выступ шириной и высотой 0,5-1,5 толщины диска, а каждый жестко зафиксированный перфорированный диск выполнен сложной формы, как показано на фиг.2.
На фиг.6 показан вариант размещения перфорированных дисков в аппарате, где каждый перфорированный диск, закрепленный на вращающемся роторе, на нижней поверхности в периферийной области имеет концентрический выступ шириной и высотой 0,5-1,5 толщины диска, а каждый жестко зафиксированный перфорированный диск выполнен сложной формы, как показано на фиг.3.
На фиг.7 показан вариант размещения перфорированных дисков в аппарате, где каждый перфорированный диск, закрепленный на вращающемся роторе, на нижней поверхности в периферийной области на расстоянии 0,5-0,8 радиуса диска от его центра имеет концентрический выступ шириной и высотой 0,5-1,5 толщины диска, а каждый жестко зафиксированный перфорированный диск выполнен сложной формы, как показано на фиг.2.
На фиг.8 показан вариант размещения перфорированных дисков в аппарате, где каждый перфорированный диск, закрепленный на вращающемся роторе, выполнен сложной формы, как показано на фиг.12, а каждый жестко зафиксированный перфорированный диск на верхней поверхности в периферийной области на расстоянии 0,5-2 толщины диска от внутренней стенки аппарата имеет концентрический выступ шириной и высотой 0,5-1,5 толщины диска.
На фиг.8 показан вариант размещения перфорированных дисков в аппарате, где каждый перфорированный диск, закрепленный на вращающемся роторе, выполнен сложной формы, как показано на фиг.11, а каждый жестко зафиксированный перфорированный диск на верхней поверхности в периферийной области на расстоянии 1,2-2 толщины диска от внутренней стенки аппарата имеет концентрический выступ шириной и высотой 0,5-1,5 толщины диска.
Роторно-дисковый дезинтегратор-смеситель содержит загрузочный 1 и разгрузочный 2 патрубки, привод, неподвижный цилиндрический корпус, в объеме которого посредством втулок 3 жестко зафиксированы перфорированные диски 4, расположенные поочередно с аналогичными по конструкции перфорированными дисками 5, закрепленными на вращающемся роторе 6, причем для изменения расстояния между жестко зафиксированными и закрепленными на вращающемся роторе перфорированными дисками в объеме корпуса под нижней втулкой установлены дистанцирующие кольца 7 с
внешним и внутренним диаметрами, равными диаметрам втулок и толщиной 0,5-1,5 мм.
Также:
- соотношение геометрических размеров диаметра отверстия и толщины диска может находиться в диапазоне 1÷1,5;
- на поверхности перфорированных дисков могут быть выполнены канавки глубиной 0,1÷0,4 и шириной 0,1÷0,5 толщины диска, ориентированные от центра к периферии;
- каждый перфорированный диск, закрепленный на вращающемся роторе, на нижней поверхности в периферийной области может иметь концентрический выступ шириной и высотой 0,5-1,5 толщины диска, а каждый жестко зафиксированный перфорированный диск может быть выполнен сложной формы, как показано на фиг.2 или 3, причем концентрический выступ может располагаться на расстоянии 0,5-0,8 радиуса диска от его центра и иметь прорези различных размеров и конфигураций;
- каждый перфорированный диск, закрепленный на вращающемся роторе, может быть выполнен сложной формы, как показано на фиг.11, 12, а каждый жестко зафиксированный перфорированный диск на верхней поверхности в периферийной области на расстоянии 0,5-2 толщины диска от внутренней стенки аппарата иметь концентрический выступ шириной и высотой 0,5-1,5 толщины диска, причем концентрический
выступ также может иметь прорези различных размеров и конфигураций;
- величина зазора между перфорированными дисками, закрепленными на вращающемся роторе, и жестко закрепленными перфорированными дисками может регулироваться с помощью перемещения ротора в вертикальном направлении посредством вращения регулировочной гайки;
- отверстия перфорированных дисков, закрепленных на вращающемся роторе, могут быть ориентированы под углом 25-75° в направлении от центра к периферии, а отверстия жестко зафиксированных перфорированных дисков - в направлении от периферии к центру или наоборот;
- отверстия перфорированных дисков, закрепленных на вращающемся роторе, выполнены концентрично относительно центральной оси диска, могут быть ориентированы под углом 25-75° в направлении вращения ротора, а жестко закрепленные перфорированные диски - в направлении обратном направлению вращения ротора или наоборот;
- отверстия перфорированных дисков могут быть выполнены формой иной от цилиндрической;
- загрузочный и разгрузочный патрубки могут быть выполнены тангенсально;
- неподвижный цилиндрический корпус аппарата может быть выполнен с теплообменной рубашкой.
Роторно-дисковый дезинтегратор-смеситель работает следующим образом.
Под действием массовых сил или искусственно создаваемого избыточного давления обрабатываемая гетерогенная среда перемещается от загрузочного патрубка к разгрузочному патрубку. При движении через перфорированные диски гетерогенная среда подвергается интенсивному механическому воздействию и происходит процесс измельчения и перемешивания.
Интенсивность механического воздействия достигается относительно высокой частотой вращения ротора и возникающим в связи с этим высокотурбулентным движением обрабатываемой среды в зазорах между вращающимися и неподвижными перфорированными дисками и за счет принудительного перекрытия каналов течения обрабатываемой среды с возникновением значительных значений градиента скорости и давления.
К основным преимуществам предлагаемой конструкции роторно-дисковый дезинтегратор - смеситель 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 изменением величины зазора между вращающимися и неподвижными дисками с помощью перемещения ротора в вертикальном направлении посредством вращения регулировочной гайки;
- высокая производительность и эффективность процесса измельчения и перемешивания.
Полезная модель соответствует критерию "промышленная применимость" и может быть использована в химической, пищевой и лакокрасочной промышленности для измельчения и перемешивания гетерогенных систем жидкость-жидкость, жидкость-твердые частицы, жидкость-газ.