роторный аппарат

Формула изобретения

Роторный аппарат, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, установленные в нем ротор и статор с каналами в боковых стенках и привод, при этом на внешней цилиндрической поверхности ротора между каналами параллельно им выполнены канавки, отличающийся тем, что канавки выполнены на расстоянии



от каналов по направлению вращения ротора,

где R_p - радиус ротора, м;

Z_p - число каналов ротора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для создания акустических колебаний в проточной жидкой среде и может быть использовано в химической, нефтяной, геологической, машиностроительной, пищевой и ряде других отраслей промышленности для интенсификации различных физико-химических, биологических и других процессов.

Известны механические роторные излучатели, содержащие ротор и статор, помещенные в рабочую камеру, с выполненными в их стенках каналами, корпус с входным и выходным патрубками. На внешней поверхности ротора и внутренней поверхности статора выполнены лабиринтные канавки (а.с. N 789147, кл. В 01 F 7/28).

Недостатком известного устройства является недостаточная интенсификация технологического процесса.

Наиболее близким к изобретению является роторный аппарат, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, концентрично установленные в нем ротор и статор с каналами. На внутренней поверхности статора и внешней цилиндрической поверхности ротора в промежутках между каналами, параллельно им выполнены канавки, длина которых меньше высоты ротора, но больше длины его каналов (а.с. N 512802, кл. B 06 B 1/20).

Недостатком этого роторного аппарата является недостаточная интенсификация технологического процесса.

Техническая задача - интенсификация технологического процесса за счет увеличения интенсивности кавитации.

Поставленная техническая задача достигается тем, что на внешней цилиндрической поверхности ротора, между каналами, параллельно им выполняются канавки. Расстояние между каналом и канавкой принимается равной В_к по направлению вращения ротора:

B_к = 3R_p/2Z_p,

где R_р - радиус ротора, м; Z_р - число каналов ротора.

На фиг. 1 изображен роторный аппарат, разрез по оси вращения ротора; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - выноска В на фиг. 2; на фиг. 4 - показаны графики зависимости S(T), V(T) и P(T).

Роторный аппарат содержит корпус 1, крышку 2, входной патрубок 3, выходной патрубок 4, статор 5, ротор 6, канал ротора 7 и канавку 8. канал статора 9, камеру озвучания 10, образованную наружней стенкой статора, крышкой и корпусом. Число каналов ротора равно числу каналов статора.

Роторный аппарат работает следующим образом.

Обрабатываемая жидкость поступает через патрубок 3 под давлением в полость ротора 6, которому сообщается вращение. При этом жидкость под действием входного давления перетекает через каналы ротора 7 в каналы статора 9 и далее в камеру озвучания 10. При периодическом совпадении каналов ротора 7 с каналами статора 9, в каналах статора происходит изменение скоростной V и давления P потока вследствии изменения проходного сечения S. Закон изменения S, V, P от T показан на фиг. 4. На ниспадающем участке кривой P(T) происходит падение давления в канале статора, что инициирует кавитацию. На расстоянии

T_к=3/4T

падение давления замедляется, чем и вызвано изменение наклона кривой P(T) (точка перегиба кривой). Для того, чтобы увеличить участок падения давления, т.е. dP/dt>0, необходимо дать дополнительный импульс разрежения в канале статора. Это достигается при совмещении канала статора 9 с канавкой ротора 8, в которой давление жидкости меньше, чем давление в зазоре между статором и ротором за счет растягивающих усилий создаваемых центробежной силой. Так как расстояние между осями каналов роторы B_р пропорционально периоду колебаний T, поэтому расстояние между каналом и канавкой B_к принимаем пропорциональным величине T_к:

T_к=3/4T (1)

где Т_к - часть периода колебаний до точки перегиба (см. фиг. 4), с; Т - период колебаний, с.

Из фиг. 3 имеем

B_к=3/4 B_р,

где B_p = 2R_p/Z_p; R_р - радиус ротора, м; Z_р-число каналов ротора. Таким образом, B_к = 3R_p/2Z_p.

Для создания достаточного импульса разрежению необходимо, чтобы сечение канавок в роторе было идентично сечению каналов в статоре.