Результат интеллектуальной деятельности: СМЕСИТЕЛЬ-ДИСПЕРГАТОР

Изобретение относится к области химического машиностроения, в частности к устройствам для смешения и диспергирования жидких гетерогенных систем, лакокрасочных материалов, приготовления различных суспензий и эмульсий.

Известен роторно-струйный аппарат (Авторское свидетельство СССР №613794, МПК B01F 7/28, 1978), содержащий привод вращательного движения, патрубки подачи и отвода компонентов смеси, корпус с размещенным в нем концентрично ротором, подпружиненные ролики. Основным недостатком данного аппарата является то, что он малоэффективен для производства высококачественных суспензий, например, лакокрасочных материалов, при приготовлении которых требуется обеспечить не только качественное перемешивание материалов, но и дезагрегацию твердых частиц. Это можно достигнуть только с применением растирающих поверхностей.

Известен диспергатор (Авторское свидетельство СССР №1613149, МПК B01F 7/16, 1990), содержащий привод вращательного движения, патрубки подачи и отвода компонентов смеси, корпус с размещенным в нем концентрично ротором, подпружиненные прямоугольные пластины. К основным недостаткам диспергатора следует отнести его низкую производительность и интенсивность перемешивания и диспергирования.

Наиболее близким по конструктивному исполнению к предлагаемому изобретению является смеситель В.Г. Вохмянина (Авторское свидетельство СССР №1761245, МПК B01F 7/16, 1992), прототип, содержащий привод вращательного движения, патрубки подачи и отвода компонентов смеси, корпус с размещенным в нем концентрично ротором, подпружиненные прямоугольные пластины. К основным недостаткам смесителя применительно к перемешиванию и диспергированию жидких гетерогенных систем следует отнести сложность конструкции смесителя, значительные энергетические затраты и низкую удельную поверхность растирающих поверхностей в зоне их контакта.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, повышение эффективности процессов перемешивания и диспергирования жидких материалов.

Решение указанной задачи достигается тем, что ротор изготовлен полым, цилиндрическая поверхность ротора выполнена перфорированной, ось вращения ротора установлена в корпусе консольно и горизонтально, прямоугольные пластины смонтированы в два коаксиальных ряда между корпусом и ротором и закреплены на них с помощью цилиндрических шарниров, прямоугольные пластины внешнего ряда закреплены друг за другом по образующим внутренней цилиндрической поверхности корпуса, прямоугольные пластины внутреннего ряда закреплены друг за другом по наружной цилиндрической поверхности ротора, направления креплений прямоугольных пластин внешнего и внутреннего рядов противоположные, шаг креплений равномерный, прямоугольные пластины во внешнем и внутреннем рядах размещены с зазором и конгруэнтно к цилиндрическим поверхностям корпуса и ротора, прямоугольные пластины изготовлены из упругого износостойкого материала, пружины установлены в зазорах между внешним рядом прямоугольных пластин и корпусом, внутренним рядом прямоугольных пластин и ротором, подпружиненные прямоугольные пластины внешнего ряда плотно примыкают к подпружиненным пластинам внутреннего ряда.

На фиг. 1 изображен общий вид смесителя-диспергатора.

Смеситель-диспергатор содержит привод вращательного движения 1, патрубки подачи 2 и отвода 3 компонентов смеси, корпус 4 с размещенным в нем концентрично ротором 5 и подпружиненные прямоугольные пластины 6, 7. Ротор 5 изготовлен полым, цилиндрическая его поверхность 8 выполнена перфорированной. Ось 9 вращения ротора 5 установлена в корпусе 4 консольно и горизонтально. Прямоугольные пластины 6, 7 смонтированы в два коаксиальных ряда А, Б между корпусом 4 и ротором 5 и закреплены на них с помощью цилиндрических шарниров 10, 11. Прямоугольные пластины 6 внешнего ряда А закреплены друг за другом по образующим внутренней цилиндрической поверхности корпуса 4. Прямоугольные пластины 7 внутреннего ряда Б закреплены друг за другом по наружной цилиндрической поверхности 8 ротора 5. Направления креплений прямоугольных пластин 6, 7 внешнего и внутреннего рядов А, Б противоположные. Шаг креплений равномерный. Прямоугольные пластины во внешнем А и внутреннем Б рядах размещены с зазором и конгруэнтно к цилиндрическим поверхностям корпуса 4 и ротора 5. Прямоугольные пластины 6, 7 изготовлены из упругого износостойкого материала. Пружины 12, 13 установлены в зазорах между внешним рядом А прямоугольных пластин 6 и корпусом 4, внутренним рядом Б прямоугольных пластин 7 и ротором 5. Подпружиненные прямоугольные пластины 6 внешнего ряда А плотно примыкают к подпружиненным пластинам 7 внутреннего ряда Б.

Смеситель-диспергатор работает следующим образом.

Заполнение внутреннего объема корпуса 4 подлежащими переработке жидкими компонентами смеси (например, суспензией) производится через патрубок 2. При вращении ротора 5 суспензия подхватывается в нижней части корпуса 4 прямоугольными пластинами 7 из внутреннего ряда Б и подвергается интенсивному растирающему воздействию между прямоугольными пластинами 6, 7. При этом за счет высоких сдвигающих усилий и значительного времени нахождения суспензии между растирающими поверхностями пластин достигается интенсивное разрушение агломератов твердой фазы, их дезагрегация и перемешивание. Часть суспензии поступает в зазор между корпусом 4 и ротором 5 через перфорации ротора. Продукт отводится из корпуса 4 через патрубок 3.

Указанные преимущества предлагаемого смесителя-диспергатора для дезагрегирования жидких гетерогенных систем, по сравнению с известными, обеспечиваются новой совокупностью конструктивных элементов.