RU2165292C1

RU2165292C1 - Rotor apparatus

Info

Publication number: RU2165292C1
Application number: RU99119141/12A
Authority: RU
Inventors: ков В.М. Черв; В.М. Червяков; М.А. Промтов; А.А. Коптев
Original assignee: Тамбовский государственный технический университет
Priority date: 1999-09-06
Filing date: 1999-09-06
Publication date: 2001-04-20

Abstract

FIELD: devices for producing acoustic vibrations in flowing liquid medium; applicable in intensification of processes of emulsification, absorption and others in liquid-liquid systems. SUBSTANCE: rotor apparatus has body with medium, rotor and stator concentrically installed in body and provided with channels in cylinders side walls, sonicating chamber and drive. Stator channel is made in the form of nozzle and has two cylindrical resonator in its narrow part connected with it. EFFECT: higher reliability of rotor apparatus. 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для создания акустических колебаний в проточной жидкой среде и может быть использовано для интенсификации процессов эмульгирования, абсорбции, экстракции и других в системах жидкость-жидкость. The invention relates to devices for creating acoustic vibrations in a flowing liquid medium and can be used to intensify the processes of emulsification, absorption, extraction and others in liquid-liquid systems.

Известен генератор гидродинамических колебаний, содержащий корпус с центральным каналом и соединенные с последним две цилиндрические вихревые камеры, в которых размещены шаровые запорные элементы (А.с. СССР N 1227261, кл. B 06 B 1/20, 1986 г.). Недостатком этой конструкции является то, что в ней возбуждаются ультразвуковые колебания только одной основной частоты, определяемой геометрическими характеристиками генератора. A known generator of hydrodynamic oscillations, comprising a housing with a central channel and two cylindrical vortex chambers connected to the latter, in which ball locking elements are placed (A.S. USSR N 1227261, class B 06 B 1/20, 1986). The disadvantage of this design is that it excites ultrasonic vibrations of only one fundamental frequency, determined by the geometric characteristics of the generator.

Наиболее близким к изобретению по получаемому эффекту является роторный аппарат, содержащий корпус с патрубками входа и выхода среды, концентрично установленные в нем ротор и статор с каналами в боковых стенках цилиндров и упругими пластинами, установленными в каналах статора (А.с. СССР N 1674942, B 01 F 7/28, 1991 г.). В этой конструкции генерируются ультразвуковые колебания на двух основных частотах, отличающихся на порядок, что благоприятно влияет на интенсивность кавитации. Основной недостаток этого аппарата - износ со временем упругих пластин (в местах крепления) и трудоемкость их замены, связанная с разборкой и сборкой аппарата, монтажа подводящих и отводящих трубопроводов и т.д. Недостатком является также наличие дополнительных элементов, усложняющих конструкцию, - пластин и крепежных деталей. Closest to the invention in terms of the effect obtained is a rotor apparatus comprising a housing with medium inlet and outlet nozzles, a rotor and a stator concentrically mounted in it with channels in the side walls of the cylinders and elastic plates installed in the stator channels (A.S. USSR No. 1674942, B 01 F 7/28, 1991). In this design, ultrasonic vibrations are generated at two main frequencies, which differ by an order of magnitude, which favorably affects the intensity of cavitation. The main disadvantage of this apparatus is the wear and tear of the elastic plates (at the attachment points) and the complexity of replacing them, associated with the disassembly and assembly of the apparatus, installation of inlet and outlet pipelines, etc. The disadvantage is the presence of additional elements that complicate the design of the plates and fasteners.

Техническая задача изобретения - повышение надежности роторного аппарата. The technical task of the invention is to increase the reliability of the rotor apparatus.

Поставленная техническая задача изобретения достигается тем, что в роторном аппарате, содержащем корпус с патрубками входа и выхода среды, концентрично установленные в нем ротор и статор с каналами в боковых стенках цилиндров, камеру озвучивания, привод, канал статора выполнен в виде сопла и имеет в суженой части два цилиндрических резонатора, соединенных с ним. The object of the invention is achieved in that in a rotary apparatus containing a housing with medium inlet and outlet nozzles, a rotor and a stator concentrically mounted in it with channels in the side walls of the cylinders, a sounding chamber, a drive, a stator channel is made in the form of a nozzle and has a narrowed parts are two cylindrical resonators connected to it.

На фиг. 1 изображен роторный аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - канал статора. In FIG. 1 shows a rotary apparatus, a longitudinal section; in FIG. 2 - stator channel.

Роторный аппарат содержит корпус 1 с патрубком 2 выхода среды, крышку 3 с патрубком входа 4, статор 5 с каналами 6 в боковых стенках, ротор 7 с каналами 8 и боковых стенках, камеру озвучивания, образованную корпусом 1, крышкой 3 и статором 5. Роторный аппарат работает следующим образом. Обрабатываемая среда поступает через парубок 4 под давлением в полость ротора 7. Затем через каналы 8 ротора и каналы 6 статора 5 проходит в камеру озвучивания 9 и выводится из аппарата через патрубок 2. The rotary apparatus comprises a housing 1 with a medium outlet 2, a cover 3 with an inlet 4, a stator 5 with channels 6 in the side walls, a rotor 7 with channels 8 and side walls, a sound chamber formed by the housing 1, cover 3 and stator 5. Rotary the apparatus operates as follows. The medium to be processed enters through the nozzle 4 under pressure into the cavity of the rotor 7. Then, through the channels 8 of the rotor and the channels 6 of the stator 5, it passes into the sounding chamber 9 and is removed from the apparatus through the nozzle 2.

Работа канала статора 6 в качестве генератора акустических колебаний основана на высокой чувствительности плоских течений к боковому давлению, то есть при небольшом изменении давления у корня струи она заметно меняет свое направление. При этом тангенциально расположенный цилиндрический резонатор с продольной прорезью можно рассматривать как объемный, частота которого зависит от его диаметра d. (Ультразвук, Маленькая энциклопедия. Глав.ред. И.П. Голямина. - М.; Советская энциклопедия. 1979. 400 с.). The operation of the stator channel 6 as a generator of acoustic vibrations is based on the high sensitivity of plane flows to lateral pressure, that is, with a small change in pressure at the root of the jet, it noticeably changes its direction. In this case, a tangentially located cylindrical resonator with a longitudinal slot can be considered as volumetric, the frequency of which depends on its diameter d. (Ultrasound, Little Encyclopedia. Chief ed. I.P. Golyamina. - M .; Soviet Encyclopedia. 1979. 400 p.).

Одним из основных интенсифицирующих факторов процессов эмульгирования, экстракции и т.п., протекающих в жидкой среде, является кавитация. Для увеличения ее интенсивности желательно, чтобы в обрабатываемой среде генерировались колебания, отличающиеся по основной частоте на 1-2 порядка. One of the main intensifying factors of the processes of emulsification, extraction, etc., occurring in a liquid medium, is cavitation. To increase its intensity, it is desirable that oscillations are generated in the medium being processed, which differ in fundamental frequency by 1-2 orders of magnitude.

Чтобы основная частота колебаний, генерируемых каналами статора, превышала основную частоту, генерируемую роторным аппаратом, после проведенных расчетов по известной методике получены размеры цилиндрических резонаторов d= 10. . .20 мм при различных сочетаниях геометрических и кинематических параметров существующих роторных аппаратов. In order for the main frequency of oscillations generated by the stator channels to exceed the main frequency generated by the rotor apparatus, after calculations by the known method, the sizes of cylindrical resonators d = 10 were obtained. .20 mm with various combinations of geometric and kinematic parameters of existing rotary devices.

Применение предлагаемой конструкции позволит во много раз превысить долговечность работы роторных аппаратов и их надежность при той же эффективности. Кроме того, за счет отсутствия дополнительных конструктивных элементов - пластин, упрощается сама конструкция, ее изготовление и сборка. The application of the proposed design will many times exceed the durability of the rotary apparatus and their reliability with the same efficiency. In addition, due to the lack of additional structural elements - plates, the design itself is simplified, its manufacture and assembly.

Claims

A rotor apparatus comprising a housing with medium inlet and outlet nozzles, a rotor and a stator concentrically mounted in it with channels in the side walls of the cylinders, a sound chamber, a drive, characterized in that the stator channel is made in the form of a nozzle and has two cylindrical resonators in the narrowed part, connected to it.