SU829155A1

SU829155A1 - Rotor-pulse apparatus

Info

Publication number: SU829155A1
Application number: SU792811532A
Authority: SU
Inventors: Олег Александрович Кремнев; Владимир Рудольфович Боровский; Валерий Викторович Лопатин; Эдуард Константинович Жукотский
Original assignee: Институт Технической Теплофизикиан Украинской Ccp
Priority date: 1979-08-24
Filing date: 1979-08-24
Publication date: 1981-05-15

Description

(54) РОТОРНО-ИМПУЛЬСНЫЙ АППАРАТ(54) ROTARY PULSE DEVICE

Изобретение относитс к конструк ции устройств дл проведени гетерогенных процессов: диспергировани , получени гомогенизированных смесей и т.п., и может быть использовано в химической, пищевой и медицинской в частности фармацевтической .промышленности . Известны различные роторно-импуль ные аппараты дл взаимодействи жидкости с жидкостью, газом или порошко образным телом, состо щие из-концентрически установленных вращающихс (ротор) и неподвижных (статор) цилиндров , снабженных прорез ми. В таких устройствах возникают значительные касательные напр жени сдвига, способствующие дисперги1 ованию частиц . При прохождении обрабатываемой среды через прорези ротора и статора возникают пульсации потока в радиальном направлении, развиваютс турбулентность и влени кавитации. Известен роторно-импульсный аппарат , в котором дл интенсификации процессов в гетерогенных системах роторы снабжены подпружиненными зубь ми-вкладышами, которые прижимаютс к внутренней цилиндрической поверхности статора 1, Такой аппарат несколько интенсифицирует процесс диспергировани , однако он ненадежен в работе из-за быстрого выхода из стро креплений зубьев-вкладышей, выполненных в виде пружины. Известен также роторно-импульсный аппарат, содержащий концентрически установленные в корпусе чередующиес роторы и статоры, снабженные прорез ми . В теле и стенках (или зубь х) статора выполнены каналы. Кроме того, ротор может быть снабжен вихревыми камерами (углублени ми) и вибрирующими элементами, на которые попадает поток из каналов. Выполненные в статоре каналы позвол ют подать один из компонентов в зону действи вибрирующего элемента или резонирующей полости f2. Однако вибрирующие элементы не могут способствовать сколько-нибудь. существенной интенсификации процессов , так как они расположены в застойной зоне. Основной поток идет через прорези (щели), мину эти элементы . По этой же причине камеры (углублени ) также малоэффективны, так как они расположены на линии только одного компонента, а основнойThe invention relates to the design of devices for carrying out heterogeneous processes: dispersion, obtaining homogenized mixtures, etc., and can be used in the chemical, food and medical industries, in particular, the pharmaceutical industry. Various rotor-pulsed devices are known for interacting a liquid with a liquid, a gas, or a powder-like body, consisting of concentrically mounted rotating (rotor) and stationary (stator) cylinders, provided with slots. In such devices, significant tangential shear stresses occur, contributing to the dispersion of particles. With the passage of the processed medium through the slots of the rotor and the stator, flow pulsations occur in the radial direction, turbulence and cavitation phenomena develop. A rotary-pulse apparatus is known in which, in order to intensify processes in heterogeneous systems, the rotors are provided with spring-loaded teeth with inserts that are pressed against the inner cylindrical surface of the stator 1. fastenings of teeths of the inserts executed in the form of a spring. A rotary-pulse apparatus is also known, which contains alternating rotors and stators concentrically mounted in the housing and provided with slots. Channels are made in the body and walls (or teeth x) of the stator. In addition, the rotor can be provided with vortex chambers (recesses) and vibrating elements, to which the flow from the channels falls. The channels made in the stator allow one of the components to be fed into the zone of action of the vibrating element or the resonating cavity f2. However, the vibrating elements can not contribute anything. significant intensification of processes, as they are located in the stagnant zone. The main stream goes through the slits (slits), mine these elements. For the same reason, the cameras (recesses) are also ineffective, since they are located on the line of only one component, and the main

поток минует эту область сто чих звуковых колебаний, зона действи которых к тому же весьма ограничен и малоинтенсивна. Вследствие всего этого в таком аппарате практически невозможно повысить степень дисперсности обрабатываемой среды до раз|иеров частиц менее 30 мкм в диапазоне свыше 89-90%, что обуславливае невозможность существенного повышени качества готовой эмульсии.the stream bypasses this area of standing sonic oscillations, the zone of action of which, moreover, is very limited and low-intensity. Because of all this, in such an apparatus it is almost impossible to increase the degree of dispersion of the treated medium to particle sizes of less than 30 microns in the range above 89-90%, which makes it impossible to significantly improve the quality of the finished emulsion.

Цель изобретени - интенсификаци процесса и повышение качества смесиThe purpose of the invention is to intensify the process and improve the quality of the mixture.

Поставленна цель достигаетс т-е что в роторно-импульсном. аппарате дл получени гомогенизированной смеси, содержащем концентрически установленные в корпусе чередующиес роторы и статоры, по меньшей мере часть которых снабжена прорез ми, рассто ние между наружным ротором и наружным статором в радиальном напрлении кратно полуволне возбуждаемых колебаний, а верхний торец наружног ротора расположен над верхней кромкой прорези наружного статора.The goal is achieved by a t-e that in a rotary pulse. apparatus for producing a homogenized mixture containing concentrically mounted in the housing alternating rotors and stators, at least some of which are provided with slots, the distance between the outer rotor and the outer stator in radial direction is multiple to a half-wave of excited oscillations, and the upper end of the outer rotor is located above the upper edge slotted outer stator.

Такое выполнение аппарата позвол ет создать зону дл -дополнительного диспергировани смеси в полост образованной стенками наружного ротора и наружного статора. Посколь верхний торец наружного ротора расположен выше верхней кромки прорези .наружного статора во врем работы аппарата полость всегда заполнена обрабатываемой смесью, а так как рассто ние между стенко1ми ротора и статора кратно полуволне, то в полости образуетс сто ча звукова волна за счет отражени ее от сплошной стенки нapsжнoгo ротора и сложени ее с волной, идущей из прорезей (щелей). В сто чей волне развиваютс акустические течени и колебани значительной амплитуды, которые активно воздействуют на обрабатываемую среду, интенсифициру тепломассообменные процессы.Such an embodiment of the apparatus makes it possible to create a zone for additional dispersion of the mixture into the cavity formed by the walls of the outer rotor and the outer stator. Since the upper end of the outer rotor is located above the upper edge of the slot of the outside stator during operation of the apparatus, the cavity is always filled with the mixture being processed, and since the distance between the walls of the rotor and the stator is a multiple of a half-wave, a sound wave forms in the cavity due to reflection from the solid the walls of the rotor and its collapse with the wave coming from the slots (cracks). In the standing wave, acoustic currents and fluctuations of considerable amplitude develop, which actively influence the processed medium, to the intensification of heat and mass transfer processes.

Выполнение наружного ротора съемным дает возможность устанавливать роторы различного диаметра в зависимости от состава диспергируемых компонентов, что необходимо дл обеспечени между стенками наружного ротора и наружного статора рассто ни , кратного полуволне, поскольку кажда жидкость имеет свою скорость распространени звуковых волн.Making the outer rotor removable makes it possible to install rotors of different diameters depending on the composition of the dispersible components, which is necessary to ensure a distance between the walls of the outer rotor and the outer stator that is a multiple of a half-wave, since each liquid has its own speed of sound waves.

На чертеже схематически изображен роторно-импульсный аппарат.The drawing schematically shows a rotary-pulse apparatus.

Аппарат содержит корпус 1, в котором концентрически установлены чередующиес наружный съемный ротор 2 и ротор 3 с прорез ми (щел ми ) б, статоры 4, снабженные прорез ми (щел ми) 5. Роторы 2 и 3 соединены с валом 7. Наружный ротор 2 и наружный статор 4 установлены друг от друга на рассто нии, кратном полуволне . Стенки ротора 2 и наружного статора 4 образуют полость 8 дл дополнительного диспергировани . Верхний торец 9 наружного ротора 2 расйоложен выше верхней кромки прорезей (щелей) 5 наружного статора 4. В верхней части корпуса 1 имеетс входной патрубок 10 дл |ПОдачи компонентов, а в нижней его части - выходной патрубок 11 дл вывода гомогенизированной смеси.The apparatus comprises a housing 1, in which alternating outer removable rotor 2 and rotor 3 are mounted concentrically with slots (slots) b, stators 4 equipped with slots (slots) 5. The rotors 2 and 3 are connected to the shaft 7. The outer rotor 2 and the outer stator 4 are spaced apart from each other by a multiple of the half-wave. The walls of the rotor 2 and the outer stator 4 form a cavity 8 for additional dispersion. The upper end 9 of the outer rotor 2 is located above the upper edge of the slots (slots) 5 of the outer stator 4. In the upper part of the housing 1 there is an inlet 10 for | Supply components, and in the lower part there is an outlet 11 for outputting the homogenized mixture.

Устройство работает следующим 0 образом.The device operates as follows 0.

По патрубку 10 в аппарат подаетс смесь компонентов. Проход через прорези (щели) 5 и 6 статоров 4 и 5 ротора 3, смесь диспергируетс , гомогенизируетс и поступает в полость 8, где осуществл етс дополнительное диспергирование смеси. Готова смесь через торец 9 переливаетс во внутреннюю полость корпуса 1, откуда выводитс через патрубок 11.A fitting 10 is supplied to the apparatus with a mixture of components. The passage through the slots (slits) 5 and 6 of the stators 4 and 5 of the rotor 3, the mixture is dispersed, homogenized and fed into the cavity 8, where the mixture is further dispersed. The finished mixture through the end 9 is poured into the internal cavity of the housing 1, from where it is discharged through the pipe 11.

Предлагаемый роторно-импульсный аппарат прост по конструкции, надежен в работе и удобен в эксплуатации .The proposed rotary-pulse apparatus is simple in design, reliable in operation and convenient in operation.

Claims

1. Author's certificate of the USSR 55 258278, cl. B 01J 1 / 00,16.10.67.

2. USSR author's certificate

631188, cl. B 01 F 11/00, 16.06.69,