ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения технологической разработки

Роторный аппарат содержит корпус с крышкой и патрубками входа и выхода среды, концентрично установленные в нем ротор и статор с каналами в боковых стенках и камеру озвучивания, каналы в статоре выполнены в виде чередующихся друг с другом глухих и сквозных каналов, глухие каналы снабжены дополнительными каналами, соединяющими их с патрубком входа среды и расположенными в крышке аппарата, при этом zp=nzc, n=1, 3, 5,... (нечетный ряд чисел), при zp>zc и zc=nzp, n=1,2,3, 4,... (простой ряд чисел)» при zc=zp, где zp -число каналов в роторе, zc-число каналов в статоре.

На фиг. 1изображен роторный аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез. Б-Б на фиг. 2.

Роторный аппарат содержит корпус 1 с патрубком выхода 2, крышку 3 с коаксиально

расположенным патрубком входа 4, скрепленную с корпусом 1, статор 5 с глухими каналами 6 в боковой стенке, соединенными дополнительными каналами 7, расположенными в крышке 3, с патрубком входа 4, и сквозными каналами 8, ротор 9 с каналами 10 в боковых стенках, камеру озвучивания 11, образованную корпусом 1, крышкой 3 и статором 5.

Аппарат работает следующим образом.

Обрабатываемая среда поступает через патрубок 4 самотеком в полость ротора 9. Затем возможны два случая следования среды. В первом случае, когда каналы ротора 10 совпадают со сквозными каналами статора 8, среда под действием статического напора и центробежных сил проходит через каналы 10 и 8 в камеру озвучивания 11 и выводится из аппарата через патрубок 2. Во втором случае, когда каналы ротора 10 совпадают с глухими каналами статора 6 среда через каналы 10, 6, 7 поступает в патрубок входа 4. Глухие каналы 6 расположены равномерно между сквозными каналами 8, поэтому при вращении ротора 9 происходит поочередная реализация двух случаев движения обрабатываемой среды.

Известно, что автоколебательные и резонансные режимы работы позволяют более полно использовать энергию колебаний. С целью повышения интенсивности акустических колебаний за счет возникновения автоколебательного резонансного режима работы, предложен' предварительно модулировать поступающий поток обрабатываемой среды с часто той, равной частоте, генерируемо;

аппаратом. Это достигается тем, что в период "холостого хода" аппарата, т.е. при перекрытии сквозных каналов статора промежутками между отверстиями ротора, среда через глухие и дополнительные каналы подается на вход аппарата. Таким образом, предварительно промодулированная среда поступает в полость ротора и при открытии

сквозных отверстий статора выходит в камеру озвучивания, подвергаясь вторичной модуляции. При этом происходит возрастание амплитуды акустических колебаний, Необходимым условием усиления амплитуды колебаний является равенство частот, генерируемых первичным и вторичным модуляторами. В роторных аппаратах частота акустических колебаний зависит от угловой частоты вращения ротора и числа каналов, следовательно, в предлагаемой конструкции необходимо соблюдение равенства числа глухих и сквозных каналов статора. Кроме того, необходимо поочередное открытие глухих zc и сквозных zc отверстий статора, так как при одновременном их .открытии только часть среды модулируется bj-лухих каналах и поступает на вход аппарата. Другая, большая часть (за счет разных гидравлических сопротивлений сквозных и глухих каналов) проходит в камеру озвучивания, подвергаясь только однократной модуляции. Для выполнения изложенных условий и условия синфазного открытия каналов методом графического моделирования получены следующие соотношение между числом отверстий ротора zp и статора zc. В случае zp> zc, zp=nzc, n = 1,3, 5,... (нечетный ряд чисел); в случае zpzc zp= nzp, n = 1, 2, 3, 4... (простой ряд чисел).

Для каждого технологического процесса существует вполне определенная оптимальная частота налагаемых акустических колебаний, при которой он протекает наиболее быстро и качественно, т.е. в существующих конструкциях невозможно сократить время "холостого хода" простым увеличением числа каналов (изменится частота колебаний). В предлагаемой конструкции при неизменной частоте колебаний значительно уменьшается время "холостого хода" за счет наличия глухих и дополнительных каналов в статоре и, следовательно уменьшается транзитное течение, за счет чего также растет интенсивность акустических колебаний. Таким образом, в предлагаемом аппарате более полно используется рабочее время, т.е. повышается его КПД.

К преимуществам предлагаемой конструкции также следует отнести увеличение времени пребывания обрабатываемой среды в аппарате за счет ее прохождения через глухие и дополнительные каналы в период ''холостого хода". Это способствует интенсификации технологического процесса.

Была проведена экспериментальная проверка предложенной конструкции. В качес- тве типового технологического процесса массообмена взят процесс растворения природной соликамской соли хлористого натрия. Эффективность процесса растворения характеризуется временем, необходимым для получения концентрации насыщения, т.е. той концентрацией соли в растворителе, выше которой невозможно получить раствор.