Роторный эмульгатор

(51) 01 11/02 (2006.01) 01 7/18 (2006.01) 06 1/16 (2006.01) 01 11/06 (2006.01) 23 1/035 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ углы наклона окон внутренней и наружной обечаек статора направлены в противоположные стороны и равны или несколько превышают угол защемления ингредиентов смеси с материалами статора и ротора, что обеспечивает лучшее измельчение смеси и снижение энергозатрат. Технический результат достигается тем, что в заявляемом устройстве процесс эмульгации ингредиентов смеси происходит за счт резания со скольжением. Предлагаемое устройство обеспечивает качественное и стабильное проведение процесса эмульгирования. Заявленное устройство позволяет повысить производительность труда, снизить энергозатраты и упростить конструкции. Предлагаемый роторный эмульгатор может применяться как в проточных условиях, так и внутри мкостей различных технологических аппаратов. Для пенящихся жидкостей попутно решается также задача снижения пенообразования в процессе обработки.(72) Курманов Аяп Конлямжаевич Исинтаев Такабай Исинтайулы Рыспаев Куаныш Сабиржанович(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Костанайский государственный университет им. А.Байтурсынова Министерства образования и науки Республики Казахстан(57) Изобретение относится к устройствам для эмульгации, измельчения и смешивания материалов. Может быть использовано в сельском хозяйстве, в частности, животноводстве для приготовления искусственного молока (ЗЦМ) и других отраслях производства для получения однородной смеси. Задачей изобретения является повышение эффективности эмульгации достигающееся тем, что Изобретение относится к устройствам для эмульгации,гомогенизации,измельчения и смешивания материалов. Может быть использовано в сельском хозяйстве, в частности, животноводстве для приготовления искусственного молока (ЗЦМ) и других отраслях производства для получения однородной смеси. Известен роторно-диспергирующий аппарат,который состоит из установленного на вращающемся валу ротора, имеющего лопатки внутри и обечайку с прорезями, а также из коаксиального ему статора, закреплнного на корпусе между роторными лопатками и роторной обечайкой, имеющего диаметральное сечение трапецеидальной формы, с прорезями 2208472. Роторно- диспергирующий аппарат МПК 01 7/28, 2002.05.13. Известное устройство обеспечивает размельчение ингредиентов смеси. Недостатком устройства является сложность конструкции и невозможность более тонкого измельчения ингредиентов. Известен роторный аппарат, содержащий ротор,выполненный в виде диска с радиальными лопатками и статор с набором коаксиальных цилиндров с прорезями, расположенными под острым углом по направлению вращения ротора,каждый цилиндр статора снабжен установленным с зазором относительно него дополнительным цилиндром с прорезями,причем прорези дополнительных цилиндров смещены и наклонены в противоположную сторону относительно основных цилиндров А.с. СССР 1824227. Роторный аппарат МПК В 01 7/28, 1993.06.15. По сравнению с известным 2208472. Роторно- диспергирующий аппарат МПК 01 7/28,2002.05.13 он позволяет более тонко измельчать ингредиенты смеси с образованием эмульсии. Недостатком устройства является то, что ротор часто забивается крупными частицами, что ведт к остановке процесса диспергирования. Известно устройство Роторно-пульсационный аппарат,который содержит привод и установленные в корпусе ротор и статор, на рабочих поверхностях которых выполнены зубчатые элементы, представляющие собой концентрично расположенные по окружности ряды, состоящие из выступов и впадин. Патент РФ 2152819. Роторнопульсационный аппарат МПК 01 5/00, В 01 7/28,1999.10.28. Указанное устройство содержит входные лопатки насоса, жстко прикреплнные к рабочей поверхности ротора, выходные лопатки насоса,являющиеся выступами последнего ряда зубчатого элемента ротора и кольцевых канавок, выполненные между рядами зубчатых элементов статора и ротора,при этом количество выходных лопаток насоса больше количества входных лопаток насоса. Такая конструкция роторно-пульсационного аппарата позволяет применять его в качестве погружного инструмента внутри емкостей, т.к. обеспечивает отсутствие избыточного давления на периферии сосуда, а также постоянство режима обработки 2 смеси и потребляемой эмульгатором мощности. Кроме того, по сравнению с известными 2208472. Роторно- диспергирующий аппарат МПК 01 7/28, 2002.05.13 и А.с. СССР 1824227. Роторный аппарат МПК В 01 7/28, 1993.06.15 он обеспечивает лучшую дисперсность обрабатываемого материала, как в проточной среде,так и в емкостях различных технологических аппаратов. Недостатком данного устройства являются сложность конструкции - наличие большого количества деталей, что снижает эксплуатационную наджность большой размер и масса увеличивают энергозатраты на процесс работы. Данное устройство является наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату(прототип). Задачей изобретения является повышение эффективности эмульгации достигающееся тем, что в заявляемом устройстве углы наклона окон внутренней и наружной обечаек статора направлены в противоположные стороны и равны или несколько превышают угол защемления ингредиентов смеси с материалами статора и ротора, что обеспечивает лучшее измельчение смеси и снижение энергозатрат. Технический результат достигается тем, что в заявляемом устройстве процесс эмульгации ингредиентов смеси происходит за счт резания со скольжением. Это позволяет измельчать ингредиенты смеси с меньшими энергозатратами. Общими признаками с известными в 2208472. Роторно- диспергирующий аппарат МПК 017/28, 2002.05.13, 2 А.с. СССР 1824227. Роторный аппарат МПК В 01 7/28, 1993.06.15 и 3 Патент РФ 2152819. Роторно-пульсационный аппарат МПК 01 5/00, В 01 7/28, 1999.10.28 являются наличие неподвижного статора и вращающегося ротора. Отличительным от известного в 2208472. Роторно- диспергирующий аппарат МПК 01 7/28,2002.05.13, 2 А.с. СССР 1824227. Роторный аппарат МПК В 01 7/28, 1993.06.15 и Патент РФ 2152819. Роторно-пульсационный аппарат МПК 01 5/00, 01 7/28, 1999.10.28 отсутствие лопаток и насоса и то, что углы наклона внутренней и наружнней обечайек статора направлены в противоположные стороны. Сущность изобретения пояснена на чертежах. На фиг.1 изображена общая схема роторного эмульгатора на фиг.2 - развртка наружной обечайки статора, вид по стрелке А на фиг.3 развртка внутренней обечайки статора, вид по стрелке Б на фиг.3-схема изменения скоростей резания. Роторный эмульгатор представляет собой круглый корпус 1 с радиальными отверстиями 2,продолжением которого является статор, состоящий из внутренней 3 и наружной 4 обечаек. Внутри корпуса расположен ротор 5 с отверстиями 10 и вал 6. Обечайки 3 и 4 статора содержат, соответственно,отверстия 8 и 7 на боковых поверхностях, углы наклона которых направленные в противоположные стороны. Ротор 5 расположен между обечайками 3 и 4, для поступления материала имеются торцовые 9 отверстия. Роторный эмульгатор работает следующим образом. Исходную смесь помещают в мкость (на фиг. не показана), после чего в не погружают роторный эмульгатор так, чтобы уровень исходного материала был выше верхней кромки радиального отверстия 2 корпуса 1 эмульгатора. Включается во вращение ротор 5, привод которого осуществляется посредством вала 6,соединнного с электродвигателем (на фиг. не показан). При вращении ротора исходная смесь всасывается через радиальные 2 и торцовые 9 всасывающие отверстия, за счет центробежных сил. При этом создаются перепады давления между вращающимся ротором 5 и внутренней 3 и наружной 4 обечаек статора, которые образуют гидроударную поверхность. Гидроударная поверхность представляет собой три цилиндрических кольца, образованных внутренней 3 и наружной 4 обечайками статора и ротора 5,расположенных концентрично и образующих в моменты перекрытия ротором 5 отверстий 8 и 7 на боковых поверхностях обечаек 3 и 4 статора. Суммарная площадь отверстий 8 на внутренней обечайке 3 статора больше суммарной площади отверстий 7 наружной обечайки 4 статора, что обеспечивает создание гидравлического подпора. Ингредиенты исходной смеси, попадая в щель между внутренней обечайкой статора 3 и ротора 5,вытягиваются и отрываются Процесс измельчения ингредиентов может происходить при вращении ротора, как по часовой, так и против часовой стрелки. В каждой ступени имеется место резкого изменения сечения потока на переходе из одной ступени в другую и, следовательно, место резкого изменения скорости. На подходе к щели скорость потока равна , и за счет наклона окон в противоположные стороны скорость изменяется на рез. Всасывание ингредиентов смеси идт за счт центробежных сил, таким образом достигается эффект гидромеханического удара - кавитации, в результате чего происходит мелкодисперсное дробление частиц ингредиентов. Таким образом, предлагаемое устройство Роторный эмульгатор обеспечивает качественное и стабильное проведение процесса эмульгирования. Заявленное устройство позволяет повысить производительность труда,уменьшить энергозатраты и упростить конструкцию, имеет признаки новизны, технически осуществимо, и может быть использовано в приготовлении ЗЦМ. Кроме того, в заявленном устройстве отпадает необходимость в лопатках и дополнительного насоса для подачи смеси. Предлагаемый роторный эмульгатор может применяться как в проточных условиях, так и внутри мкостей различных технологических аппаратов. Для пенящихся жидкостей попутно решается также задача снижения пенообразования в процессе обработки. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Роторный эмульгатор, состоящий из круглого корпуса, ротора и статора отличающийся тем, что статор выполнен в виде концентрически расположенных цилиндров, содержащих прорези,имеющими наклон в противоположные стороны относительно оси цилиндров. 2. Роторный эмульгатор по п.1 отличающийся тем, что ротор выполнен в цилиндре прорезями параллельными оси вращения. 3. Роторный эмульгатор по п.1 отличающийся тем, что углы наклона прорезей внутренней и наружной обечаек статора,направлены в противоположные стороны. 4. Роторный эмульгатор по п.1 отличающийся тем, что углы наклона прорезей внутренней и наружной обечаек статора равны или несколько превышают угол защемления ингредиентов смеси с материалами статора и ротора. 5. Роторный эмульгатор по п.п.1 и 2 отличающийся тем, что в заявляемом устройстве процесс эмульгации ингредиентов смеси происходит за счт резания со скольжением. 6. Роторный эмульгатор по п.п.1 и 2 отличающийся тем, что вращение ротора происходит как по часовой так и против часовой стрелки.