устройство для получения тонкой дисперсии

Формула изобретения

Устройство для получения тонкой дисперсии, содержащее ротор и статор с парой зубчатых венцов, отверстия для ввода диспергируемой продукции и канал для вывода готового продукта, отличающееся тем, что статор выполнен с усеченным конусом, образующим с внутренней поверхностью его зубчатого венца трапециевидно суживающееся книзу углубление, в котором размещен зубчатый венец ротора, снабженного закрепленным на его валу подшипником, зубцы ротора и статора выполнены в виде конусных пальцев, причем вершины зубцов срезаны под углом к плоскости его вращения, отверстия для ввода диспергируемой продукции расположены в верхней части ротора, а канал для вывода готового продукта в нижней части статора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к помольной технике, конкретно к устройствам для получения тонких дисперсий и может быть использовано для перемешивания и тонкого измельчения продуктов в лакокрасочной, пищевой, электронной и других отраслях промышленности, где применяются двух- и многокомпонентные дисперсии тонкого помола.

Известны устройства типа ротор-статор для перемешивания как минимум двух компонентов, один из которых является жидкостью. Устройство включает в себя корпус и расположенную в корпусе мешалку, состоящую из высокоскоростного ротора, приводимого в движение валом, и статора, которые снабжены расположенными на концентрических окружностях зубцами, образующими при вращении режущие измельчающие щели [1]

Наиболее близким по технической сущности является устройство для получения тонкой дисперсии, состоящее из диспергирующей машины, снабженной одной парой зубчатых венцов ротора-статора, к которому подключен питающий нагнетательный насос, при этом зубчатые венцы расположены на расстоянии один от другого. Пара зубчатых венцов ротора-статора имеет ширину щели от 0,05 мм до 0,6 мм и длину щели от 0,5 мм до 1 мм и снабжена приводом, имеющим число оборотов вращения, соответствующее скорости вращения ротора. Зубчатый венец ротора, расположенный внутри зубчатого венца статора, изготовлен из прочного к истиранию искусственного материала [2]

Однако указанное устройство обладает, по мнению авторов, следующими недостатками.

1. Невозможность диспергирования густых суспензий, широко используемых в лакокрасочной и других отраслях промышленности, т.к. в процессе диспергирования при высокой скорости вращения ротора под действием центробежных сил масса дисперсии создает высокое давление на шайбу ротора, приводящее к знакопеременным нагрузкам, которые могут вызвать геометрические изменения конфигурации шайбы, что, в свою очередь, может привести к заклиниванию и поломке всего устройства.

2. Относительно низкая производительность, обусловленная малой площадью истирающей поверхности зубчатых венцов, размер которых ограничен параметрами установочной щели.

Целью настоящего изобретения является разработка универсального, высокопроизводительного устройства для измельчения и перемешивания продуктов, диспергированных в жидкости с различной степенью вязкости, от эмульсий до пастообразных суспензий.

Поставленная цель достигается тем, что предлагается устройство, содержащее ротор и статор с парой зубчатых венцов. Между имеющим форму усеченного конуса статором и внутренней поверхностью его зубчатого венца предусмотрено трапециевидное, суживающееся книзу углубление, в которое вставлен выполненный в виде зубчатого венца ротор, снабженный закрепленным на его валу подшипником. Зубцы ротора и зубчатого венца статора выполнены в виде конусных пальцев, причем вершины зубцов ротора срезаны под углом к плоскости его вращения. Вход диспергируемой продукции осуществляется через отверстия в верхней части ротора и через зубчатый венец статора, а выход продукта в нижней части статора через канал для вывода продукта.

Устройство изображено на чертеже.

Устройство состоит из статора 1 с зубчатым венцом 2 и ротора 3 с зубчатым венцом 4. Во внутреннюю часть статора 1 впрессован подшипник 5, в который посажен вал 6 ротора. В верхней части ротора выполнены отверстия 7 для ввода продукта. В нижней части статора выполнены отверстия 8, через которые выходит продукт в канал 9 для слива через штуцер 10. Ротор приводится во вращение валом 11.

Устройство работает следующим образом. Диспергируемый продукт поступает через зубчатый венец 2 статора 1 и через отверстия 7 ротора 3 в трапециевидное углубление статора, где происходит измельчение продукта режущими кромками зубчатого венца 2 статора и зубчатым венцом 4 ротора, установленного в трапециевидное углубление до соприкосновения их поверхностей. Зубчатый венец 4 ротора, создающий эффект перекачивающего насоса срезанными под углом вершинами зубцов, перекачивает диспергируемую массу через отверстия 8 в канал 9, откуда она поступает через штуцер 10 на выход.

Положительный эффект от применения изобретения выражается в отсутствии нагнетающего насоса и получении однородной тонкодисперсной массы продукта с высоким качеством диспергирования, чему способствует соприкосновение режущих кромок зубчатых венцов статора и ротора, которые во время работы саморегулируются до полного соприкосновения за счет износа подшипника, в который посажен вал ротора. Большая площадь режущих поверхностей зубчатых венцов ротора и статора обеспечивает эффективное диспергирование как жидких эмульсий, так и пастообразных суспензий с высокой производительностью.