Диспергатор — SU 1662655 (original) (raw)
)5 ИЕОЮЗИ 6 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ К АВТОРСКО И ЕТЕЛЬСТВ зного научно- тно-конструкированного и жного инстру- льно-отдепочевич и А, Е,СССР67,фиг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Минский филиал Всесоюисследовательского и проеторского института механиручного строительно-монтамента, вибраторов и строитных машин(54) ДИСПЕРГАТОР (57) Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к конструкциям диспергаторов для приготовления мелко- дисперсных составов, например битумнополимерн ых масти к. Цел ь - повышение эффективности работы. Диспергатор содержит корпус 2, роторное колесо 3 с лопатками 4 и кольцом 5. На кольце 5 выполнены разно- высотные отверстия, начальные края которых совпадают с поверхностью лопаток 4 ротор- ного колеса 3 по ходу вращения, Противоположные края отверстий ограничены параболической кривой. Количество рядов отверстий соответствует числу лопаток ротор- ного колеса, Такое конструктивное исполнение отверстий обеспечивает стабильный турбулентный режим потока, 2 ил, 166265510 20 25 30 35 40 45 50 Изобретение относится к гидромашиностроениюв частности к конструкции диспергатора для приготовления мелкодисперсных составов, например битумно-полимерных мастик,Цель изобретения - повышение эффективности работы диспергатора.На фиг. 1 представлен диспергатор, поперечное сечение; на фиг. 2 - вид А на фиг, 1,Диспергатор содержит привод 1, корпус 2, роторное колесо 3 с лопатками 4 и размещенным на нем кольцом 5. На кольце 5 выполнены отверстия 6 - 8, рядами размещенные одним краем у передней по ходу вращения поверхности каждой лопатки симметрично относительно плоскости ее симметрии, противоположные края прорезей ограничены выпуклой параболической кривой.Суммарная площадь отверстий не превышает 82;4 площади боковой поверхности кольца по его среднему диаметру,Указанное ограничение суммарной площади отверстий обеспечивает турбулентный режим потока в рабочей зоне и, следовательно, кавитационноедиспергирование материала, Турбулентность потока обусловлена превышением критической величины числа Рейнольдса. Турбулентный режим потока материала в рабочей зоне обеспечивает устойчивый процес кавитаци-. онного диспергирования ингредиентов, который в большинстве случаев приводит к высокой степени гомогенизации и получению тонких фракций и, как следствие, к повышению. эффективности процесса диспергирования.При этом характер построения отверстий, соответствующий эпюрам скоростей потока в межлопаточном пространстве как в плоскости, перпендикулярной оси колеса, так и перпендикулярной к касательной поверхности лопатки, позволяет получить максимальную в данном аспекте величину КПД. Эта взаимосвязь позволяет реализовать кавитационный процесс именно в области максимальных скоростей потока и, следовательно, в области максимальной интенсивности упомянутого процесса.Существенность признака, касающегося совпадения начальных краев отверстий с поверхностью лопаток роторного колеса по ходу его вращения, связана с реализацией кавитационного процесса в области максимальных скоростей потока и, следовательно, в области максимальной интенсивности процесса диспергирования, что определяет повышение эффективности и КПД. Обсуждаемый характер построения окон соответствует апюрам скоростей потока в межлопаточном пространстве. Разновысотность отверстий обусловлена эпюрой скоростей потока в плоскости, перпендикулярной к касательной поверхности лопатки, Зпюра имеет вид параболы с максимальными значениями скоростей в центре и минимальными - в областях, примыкающИх к щекам роторного колеса (торможение слоев, обус-. ловленное трением), Совпадение начальных краев отверстий с поверхностью лопаток роторного колеса также обусловлено эпюрой распределения скоростей потока в плоскости, перпендикулярной оси колеса, в соответствии с которой максимальные значения скоростей потока находятся у поверхности лопаток. Поэтому необходимость расположения отверстий адекватно эпюрам распределения скоростей потока и, в частности, совпадения существенного признака, При этом существенно соответствие геометрии конечных краев отверстий (параболическая форма) эпюрам распределения скоростей потока в обоих направлениях.В силу соответствия количества рядов отверстий числу лопаток следует отметить,что отсутствие отверстий хотя бы на одном межлопаточном участке приводит к возникновению запертого объема в данной зоне, что обуславливает снижение эффективности процесса и КПД. Диспергатор работает следующим образом.Битум с предварительно измельченными полимерными присадками нагревается до 180 С. Затем производится предварительное перемешивание состава, после чего производится трехкратное перекачивание материала через диспергатор, Обрабатываемая мастика с заданной скоростью проходит через отверстия 6-8, регламентированная площадь которых гарантированно обеспечивает турбулентный режим потока в рабочей зоне. При этом активно развиваются кавитационные процессы, обеспечивающие высокую степень гомогенизации состава и тонкодисперсную структуру фракций. Соответствие геометрии отверстий 6 - 8 эпюрам скоростей потока в межлопаточном пространстве позволяет увеличить эффективность процесса диспергирования эа счет оптимального распределения гидравлических сопротивлений в областях максимальных скоростей потока,Применение предлагаемого диспергатора позволяет. значительно повысить эффективность диспергирования и КПД за счет регламентирования площади и геометрии окон. В диспергаторе обеспечен устойчивый кавитационный режим потока,1662655 Составитель Н.Федороваедактор М.Келемеш Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко Заказ 2219 Тираж 403 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 позволяющий получить высокую гомогенность среды и ее тонкую структуру.Формула из об рете н и яДиспергатор, содержащий корпус и роторное лопаточное колесо с концентричным 5 кольцом, имеющим отверстия, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности работы, отверстия выполнены в виде разновысотных прорезей, рядами10 размещенных одним краем у передней по ходу вращения поверхности каждой лопатки симметрично относительно плоскости ее симметрии, при этом противоположные края прорезей ограничены выпуклой параболической кривой, а суммарная площадь отверстий не превышает 82 площади боковой поверхности кольца по его среднему диаметру.