ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

"Результат выполнения технологической разработки"

Роторный аппарат содержит корпус 1 с патрубком подвода 2 и отвода 3 среды, соосно расположенные в нем ротор 4 с каналами 5 и статор 6 с каналами 7.

На внутреннем конусе кольцевого сужающегося канала 8 выполнены спиральные выступы 9, шаг которых уменьшается в сторону вершины конуса, а на наружном конусе кольцевого сужающегося канала 8 - идентичные спиральным выступам 9 спиральные канавки 10.

Обрабатываемая среда под давлением поступает через входной патрубок 2, проходит через каналы ротора 5, каналы статора 7, сужающийся кольцевой канал 8 и выводится из аппарата через выходной патрубок 3. При вращении ротора 4 происходит периодическое перекрытие и совпадение каналов ротора 5 с каналами статора 7. Вследствие этого в обрабатываемой среде генерируются пульсации давления и ско­рости потока, которые инициируют акустическую и гидродинамическую кавитацию. Спиральные выступы 9 и спиральные канавки 10 способствуют турбулизации среды. Жидкость стремится пройти конический кольцевой канал по наименьшему пути. Этому препятствует спиральная навивка, что приводит к повышению сдвиговых усилий в потоке, срыву вихрей при обтекании верхней части потока среды спиральной навивки и его турбулизации.

Вследствие уменьшения проходного сечения конического кольцевого канала 8 скоро­сть потока также увеличивается из-за уменьшения шага спиральных выступов 9, так как расстояние между соседними витками уменьшается по мере уменьшения диаметра конуса.

При увеличении скорости потока его турбулизация увеличивается, что интенсифицирует процесс теплоотдачи стенкам сужающегося кольцевого канала 8.

Закрученный, вихреобразный поток вырывается из кольцевого сужающегося канала 8 и распыляется в выходном патрубке 3. Практически, выходной участок сужающего­ся кольцевого канала 8 работает, как форсунка, из-за сильной завихренности потока и срыва с острых кромок. В выходном патрубке 3 развивается интенсивная гидродинамическая кавитация. Общее падение статического давления за счет увеличения пути, пройденного потоком жидкости, и ее турбулизацию, способствует эффективности процесса кавитации. Образовавшиеся кавитационные пузырьки выносятся в выходной патрубок 3 и там охлопываются, так как проходное сечение патрубка 3 больше, чем проходное сечение выходной части сужающегося кольцевого канала 8, вследствие чего скорость потока падает, и давление в выходном патрубке 3 увеличивается.

Турбулизация потока и интенсивная акустическая и гидродинамическая кавитация существенно интенсифицирует процессы массообмена и эмульгирования.