Устройство роторно-пульсационного аппарата

Полезная модель применяется для диспергирования в процессе измельчения, гомогенизации и перемещения получаемых смесей и может быть использована при производстве заменителя цельного молока из зерновых высокобелковых и масличных культур для животноводства на сельскохозяйственных предприятиях и т.п. Задачей предлагаемой модели является снижение энергоемкости процесса с одновременным регулированием модуля помола, увеличение режима кавитации и получение заданного качества продукта для различных видов животных. Технический результат достигается тем, что в предлагаемой модели статор имеет устройство для регулирования зазора между зубчатыми элементами ротора и статора, а электрический исполнительный механизм привода устройства работает по сигналу датчика давления в рабочей камере. При этом на диске статора имеются закрепленные два или более специальных стакана для установки в них тарированных пружин, которые смонтированы на штоках и находятся в свободном состоянии. Шток имеет проушину, которая соединяется с кулисой, а последняя вторым концом закреплена на валу электрического исполнительного механизма. По сигналу датчика давления, установленного в рабочей камере, при заданных программой в микропроцессоре режимах работы включается электрический исполнительный механизм, вал которого, поворачивая кулису, тянет за собой шток, сжимает пружину в стакане и перемещает диск статора, обеспечивая тем самым определенный зазор между зубьями статора и ротора, создавая оптимальные режимы измельчения необходимого продукта, чем и поддерживается заданное программой давление в рабочей камере. Кроме того, возможно экстренное регулирование зазора между зубьями ротора и статора по мере их износа.

Полезная модель относится к устройствам для диспергирования в процессе измельчения, гомогенизации и перемещения этих смесей и может быть использована при производстве заменителя цельного молока из зерновых культур для животноводства в сельскохозяйственных предприятиях и т.п.

Известен роторно-пульсационный аппарат, содержащий привод и установленный в корпусе ротор и статор, на рабочих поверхностях которых выполнены зубчатые элементы, представляющие собой концентрично расположенные по окружности ряды, состоящие из выступов и впадин (см. патент РФ 2124935, МПК 7 В01Г 5/06, В01F7 /10, 1999). Недостатком является то, что известный роторно-пульсационный аппарат не обеспечивает подачу готовой продукции потребителю и требует наличия дополнительного насоса.

Наиболее близким к заявляемой модели по совокупности признаков является роторно-пульсационный аппарат, совмещающий в себе функции диспергатора, гомогенизатора и насоса, который снабжен входными лопатками, жестко прикрепленными к рабочей поверхности ротора и выходным лопаткам насоса, являющимися выступами последнего ряда зубчатого элемента ротора (см. патент РФ 2152810, МПК 7 В01F 5/00, 1999 г.). Входные лопатки ротора закреплены с зазором или без зазора относительно его ступицы. Недостатками конструкции этого устройства являются отсутствие возможности регулирования зазора между зубьями ротора и статора как в процессе работы, так и в случае их износа.

Задачей полезной модели является снижение энергоемкости процесса с одновременным регулированием модуля помола, увеличение режима кавитации и получение заданного качества продукта для различных видов животных.

Техническим результатом при использовании предлагаемой полезной модели является: повышение удобства при эксплуатации и обслуживании, снижение энергоемкости процесса при одновременном регулировании модуля помола и улучшении режима кавитации для получения заданного высококачественного продукта различным видам животных.

Указанные технические результаты достигаются тем, что предлагаемая модель роторно-пульсационного аппарата содержит привод и установленные в корпусе ротор и статор и в отличие от аналога имеет устройство для регулирования зазора между их зубчатыми элементами, а также электрический исполнительный механизм, который работает по сигналу датчика давления в рабочей камере.

В предлагаемой модели устройства роторно-импульсного аппарата предусмотрена функция автоматического регулирования зазора между зубчатыми элементами ротора и статора. На диске статора смонтированы не менее двух, специальных стакана для установки в них тарированных пружин, которые свободно установлены на штоках. Штоки своими проушинами соединены пальцами с кулисами, которые своими вторыми концами закреплены с соответствующим валом электрических исполнительных механизмов. Вал последних поворачивает кулису и перемещает шток, одновременно сжимая пружины в стаканах, при этом обеспечиваются оптимальные режимы измельчения и поддерживается заданное программой в микропроцессоре давление в рабочей камере. Возможно также осуществить экстренное регулирование зазора между зубчатыми элементами статора и ротора по мере их износа. Давление в рабочей камере модели контролируется с использованием установленного в ней датчика давления и задается по программе в микропроцессоре с учетом физико-механических свойств измельчаемых компонентов для различных видов животных.

На фиг.1 изображен роторно-импульсный аппарат, общий вид в разрезе при свободной тарированной пружине на диске статора с закрепленными стаканами и своим всасывающим патрубком.

На фиг.2 изображен роторно-импульсный аппарат в разрезе при сжатой пружине на диске статора.

На фиг.3 показан шток для крепления тарированных пружин у статора.

Роторно-пульсационный аппарат (см. фиг.1, 2) состоит из привода 1, рабочих органов, выполненных в виде ротора 2 и статора 3 со своим жестко закрепленным всасывающим патрубком, расположенных в корпусе 4. Корпус 4 представляет собой цилиндрическую или спиральную полость и имеет выпускной патрубок 5, заднюю 6 и переднюю крышку 7, на которой закреплен впускной патрубок 8 и не менее двух стаканов 18.

Ротор 2 (см. фиг.1, 2) выполнен в виде диска, на рабочей поверхности которого имеются входные лопатки 9 насоса, выходные лопатки 10 насоса и зубчатые элементы 11, 12 ротора и статора, расположенные рядами по концентрическим окружностям и состоящие из выступов и впадин, ступица 13 ротора закреплена на валу 14 привода 1. Входные лопатки 9 насоса жестко прикреплены к рабочей поверхности диска 15 ротора 2 и расположены между его ступеней и внутренним рядом зубчатого элемента 11 в рабочей камере 16 предварительного смешивания, причем входные лопатки 9 насоса жестко прикреплены к ступице 13 или с зазором (фиг.2) или без зазора (фиг.1), а также к выступу зубчатого элемента 11 и расположены по касательной к ступице 13.

Выходные лопатки 10 являются выступами последнего ряда зубчатого элемента ротора 2. Входные лопатки 9 (фиг.2) предназначены также для равномерной подачи компонентов исходного продукта сначала в рабочую камеру 16 и далее на зубчатые элементы 11, 12 ротора 2 и статора 3, последний выполнен в виде диска и на его поверхности имеются зубчатые элементы 12, расположенные рядами по коническим окружностям и перекрывающие зубчатые элементы ротора, исключая транзитное перемещение необработанного продукта.

Статор 3 (см. фиг.1, 2) выполнен в виде диска, на котором смонтированы не менее двух цилиндрических стаканов 17, а стаканы 18 на передней крышке 7 закрыты навинченными крышками 19. В стаканах 17 статора 3 установлены специальные штоки 20 (фиг.1, 2, 3), у которых на одном конце, вставленном в диск статора, имеется цилиндрическая головка 21 с лысками, а на другом конце нарезана резьба и навинчена проушина 22 с контргайкой 23. В стаканах 17 (фиг.1) статора 3 на штоках 20 установлены в свободном состоянии специальные тарированные пружины 24. Проушины 22 соединяются стопорным пальцем 25 с соответствующей кулисой 26, которая вторым своим концом закреплена на валу двух и более электрических исполнительных механизмов 27. В таком положении кулисы зазор между зубчатыми элементами ротора и статора минимальный.

Максимальный зазор между зубьями ротора и статора обеспечивается поворотом кулисы 26 (фиг.2) на заданный угол, при этом пружина 24 сжимается. В случае износа рабочих органов осуществляется регулирование постоянства зазора между зубчатыми элементами ротора 2 и статора 3, чем и гарантируется равномерность обработки продукта.

Предлагаемая модель работает следующим образом.

Компоненты исходного продукта всасываются на жестко закрепленные входные лопатки 9 диска 15 ротора 2 (фиг.1, 2). При регулировании зазора между зубьями ротора и статора обеспечивается необходимое проходное сечение канала между зубчатыми элементами ротора 2 и статора 3 в зависимости от требуемого давления для данного обрабатываемого продукта. Необходимое давление в рабочей камере запрограммировано на программаторе по специальной программе в микропроцессоре, которая позволяет считывать сигнал от датчика давления, установленного в рабочей камере.

Увеличение скорости потока и давления в регулируемом пространстве между зубчатыми элементами ротора 2 и статора 3 способствует ускоренному возникновению кавитационного режима воздействия и обеспечению требуемого давления для получения устойчивой диспергированной и гомогенной массы обрабатываемых компонентов. Выходные лопатки 10 ротора при этом сообщают перерабатываемому продукту требуемую кинетическую энергию и удаляют его через выпускной патрубок 5.

1. Устройство роторно-импульсного аппарата, содержащее в рабочей камере ротор с жестко закрепленными на его диске входными лопатками и выходными лопатками, являющимися выступами последнего ряда зубчатого элемента ротора, и имеется статор, жестко закрепленный на корпусе аппарата, отличающееся тем, что статор снабжен механизмом для регулирования зазора между зубчатыми элементами статора и ротора в зависимости от требуемого модуля помола, увеличения режима кавитации и получения заданного качества продукта для различных видов животных при стабилизации давления в рабочей камере, которое контролируется датчиком давления с использованием микропроцессора, а механизм регулирования зазора снабжен электрическим исполнительным механизмом.

2. Устройство роторно-импульсного аппарата по п.1, отличающееся тем, что для регулирования зазора между рабочими зубьями ротора и статора на диске статора и на крышке корпуса смонтировано не менее двух цилиндрических стаканов, последние из которых закрыты навинченными крышками, в закрытых стаканах установлены специальные тарированные пружины на штоках в свободном состоянии, штоки имеют на одном конце цилиндрическую головку с лысками, а на другом конце нарезана резьба и навинчена контргайка с проушиной, которая соединяется пальцем с соответствующей кулисой, вторым своим концом кулиса закреплена на валу соответствующего электрического исполнительного механизма, вал которого, начиная вращаться по сигналу датчика давления, установленного в рабочей камере устройства, осуществляет поворот кулисы, а последняя за проушину тянет шток и сжимает пружину, обеспечивая при этом необходимый зазор между зубьями ротора и статора.

3. Устройство роторно-импульсного аппарата по п.1, отличающееся тем, что механизм регулирования зазора между зубчатыми элементами статора и ротора укомплектован электрическим исполнительным механизмом, который работает по сигналу датчика давления, установленного в рабочей камере, а давление контролируется на контроллере по специальной заданной программе с использованием микропроцессора в зависимости от условий протекания процесса в рабочей камере предлагаемой модели.