SU1577811A1 - Диспергатор - Google Patents

Abstract

Диспергатор, содержащий корпус, размещенное в нем на приводном валу центробежное лопастное колесо с закрепленным на нем цилиндрическим кольцом с окнами, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества и интенсификации процесса диспергировани , центробежное лопастное колесо снабжено дополнительными концентричными цилиндрическими кольцами с окнами, при этом кольца размещены на рассто нии одно от другого, передние по ходу вращени  стенки окон - под острым углом, а противоположные им - предпочтительно под пр мым углом к направлению вращени .

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  приготовлени  эмульсий и может быть использовано в промышленности строительных материалов, химической, пищевой, фармацевтической , лакокрасочной и некоторых других отрасл х промышленности.

Известно устройство дл  диспергировани  жидких сред, содержащее корпус и лопастное центробежное колесо, внешн   поверхность лопаток которого выполнена с рифлени ми определенной формы, а в лопатках выполнены профилированные отверсти .

В этом устройстве диспергирование происходит под действием кавитации, возникающей при скольжении жидкости вдоль рифленой поверхности лопастей и при многократном сужении и расширении потока жидкости в профилированных отверсти х. Наличие отверстий в лопаст х снижает насосный эффект и уменьшает производительность и качество диспергировани . Кроме того, обработке подвергаетс  лишь часть диспергируемого состава, та, котора  примыкает

к лопаст м и продавливаетс  через отверсти .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  диспергатор, содержащий корпус , размещенное в нем на приводном валу центробежное лопастное колесо с закрепленным на нем цилиндрическим кольцом с окнами, концентрично которому с зазором установлено кольцо с окнами, закрепленное в корпусе.

В этом устройстве весь объем перекачиваемого состава проходит через окна в кольцах и диспергируетс  в результате механического воздействи  движущихс  относительно друг друга колец, разрыва струи в зазоре между кольцами, турбулентности потока в окнах колец и кавитации, котора  возникает при перекрытии окон при относительном движении колец. Однако интенсивность кавитации невелика из-за кратковременности ее действий и наличи  избыточного статического давлени  на выходе

СД J

00

из окон в кольцах, обусловленного центробежными силами, достигающими максимального значени  на периферии колеса. Вли ние остальных факторов на качество диспергировани  также невелико. Указанные причины определ ют основной недостаток данного устройства - низкий уровень диспергировани .

Цель изобретени  - повышение качества и интенсификаци  процесса диспергировани .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в диспергаторе, содержащем корпус, размещенное в нем на приводном валу центробежное лопастное колесо с закрепленным на нем цилиндрическим кольцом с окнами, центробежное лопастное колесо снабжено дополнительными концентричными цилиндрическими кольцами с окнами, при этом кольца размещены на рассто нии друг от друга, передние по ходу вращени  стенки окон размещены под острым углом, а противоположные им - предпочтительно под пр мым углом к направлению вращени .

На фиг. 1 изображен диспергатор, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Диспергатор содержит корпус 1, в котором на валу 2 закреплено центробежное лопастное колесо 3, и крышку 4 с входным отверстием 5. Крышка 4- совместно с корпусом 1 образует рабочую камеру 6 в форме «улитки, наибольшее сечение которой сопр гаетс  с выходным отверстием 7. Центробежное лопастное колесо 3 имеет спиральные лопасти 8, полости 9 между которыми служат частью каналов дл  прохода диспергируемой жидкости. В лопаст х 8 кон- центрично валу 2 с зазором относительно друг друга закреплены цилиндрические кольца 10 с окнами 11. Стенки 12 окон 11,  вл ющиес  задними по ходу вращени  центробежного лопастного колеса 2, выполнены предпочтительно под пр мым углом к направлению вращени , а стенки 13  вл ющиес  передними по ходу вращени  колеса 3, образуют с направлением вращени  острый угол. Ширина окон 11 на выходе из колец 10 меньше ширины полости 9 в том же сечении в результате чего окна 11 совместно с полост ми 9 образуют ступенчатые каналы с многократным сужением и резким расширением.

Диспергатор работает следующим образом .

Центробежное лопастное колесо 3 получает вращение от привода (не показан) через приводной вал 2. Диспергируема 

жидкость подаетс  через входное отверстие 5 и, увлекаема  лопаст ми 8 под действием центробежных сил, образует поток, проход щий по каналам к выходному отверстито 7. Благодар  форме окон 11 поток достигает наибольшей скорости на выходе из окон 11, что сопровождаетс  ростом скоростного и соответствующим снижением статического напора. Кроме того, статический напор в этом сечении снижаетс  за

0 счет потерь давлени  из-за резкого расширени  сечени  канала и разрежени , обусловленного насосным эффектом. Величина разрежени  возрастает от периферии к центру центробежного лопастного колеса 3.

5 При этом на выходе из окон 11 развиваетс  устойчива  кавитаци  с наибольшей интенсивностью в зоне ближайшего к центру кольцз 10. Кавитационные пузырьки вынос тс  потоком жидкости в зону повышенного давлени  и схлопываютс  в дисперги0 руемой жидкости, осуществл   дробление

частиц внутренней фазы (кавитаци  срывного типа). Весь объем перекачиваемой

жидкости подвергаетс  диспергированию.

Таким образом, ступенчатые каналы,

ц образованные окнами 11 и полост ми 9, с многократным сужением и резким расширением проходных сечений обеспечивают образование интенсивной кавитации, обес-. печивающей высокий уровень диспергировани  состава, а наличие радиальных и

0 тангенциальных составл ющих скоростей в движущемс  потоке в сочетании с формой каналов обеспечивает формирование кавитации срывного типа, при которой схлопы- вание кавитационных пузырьков происходит не на стенках канала, а в массе диспер5 тируемого материала, что повышает эффективность диспергировани  и долговечность рабочего органа.

Суживающиес  по ходу потока окна 11 в кольцах 10 обеспечивают создание высокой

„ скорости истечени  струи жидкости и местного снижени  статического давлени  за счет роста скоростного напора и за счет потерь при резком расширении проходного сечени  канала. При этом потери на входе в окна 11 свод тс  к минимуму, что позво5 л ет увеличить скорость потока и св занные с этим производительность и качество диспергировани .

Расположение стенок 12 окон 11 под пр мым углом к направлению вращени  колеса 3 исключает по вление составл ющих сил,

0 направленных против движени  потока жидкости в окнах 11, повыша  величину расхода жидкости через окна.

Фиг 1

/J

Claims (1)

1. ДИСПЕРГАТОР, содержащий корпус, размещенное в нем на приводном валу центробежное лопастное колесо с закрепленным на нем цилиндрическим кольцом с окнами, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и интенсификации процесса диспергирования, центробежное лопастное колесо снабжено дополнительными концентричными цилиндрическими кольцами с окнами, при этом кольца размещены на расстоянии одно от другого, передние по ходу вращения стенки окон — под острым углом, а противоположные им — предпочтительно под прямым углом к направлению вращения.