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一种 空化器

阅读：170发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种空化器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种空化器，是一种组合式剪切盘，其由腰形孔、定齿盘、动齿盘和叶轮组成。腰形孔沿圆周方向均布于定齿盘上端部，作为物料进口。叶轮固联于动齿盘的轮毂上，起径向推料作用。定齿盘与动齿盘齿对齿错开排列，形成的齿间隙为物料流动通道。本发明的优点是齿间的流动通道随动齿盘的转动而不断变化，流体在齿隙空间内形成流体压缩、释放现象，产生空化效应。剪切盘内特有的空化过程具有非循环特性，剪切盘上若干齿隙空间内空化效应叠加，增大剪切盘内空化密度，提高空化程度。，下面是一种空化器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种空化器剪切盘组，包括动齿盘(4)和定齿盘(5)。所述的动齿盘通过轮毂(11)安装在传动轴上，并由传动轴带动旋转。所述的定齿盘与外筒法兰径向配合定位并被所述的两个法兰夹紧固定。所述动齿盘(4)的轮毂上有固联的叶轮(2)，动齿盘上的动齿(6)在径向等距分布有若干圈，每圈又周向等距分布若干个。所述的定齿盘上的定齿(7)在径向等距分布有若干圈，每圈又周向等距分布若干个。所述的动齿盘(4)和定齿盘(5)之间形成剪切空间。所述的动齿(6)与定齿(7)在所述的剪切腔中相对且错开排列，形成物料流动的间隙，所述的物料流动间隙为动齿槽道(8)、动定齿间间隙(9)和定齿槽道(10)。所述的定齿盘上靠近中间轴孔处开有若干个腰形孔(1)，作物料进入所述剪切腔的入口通道。
2.如权利要求1所述的一种空化器剪切盘，其特征在于：所述的腰形孔(1)位于所述叶轮上方，且沿圆周方向均布至少3个。
3.如权利要求1所述的一种空化器剪切盘，其特征在于：所述的叶轮(2)形状为渐开线式叶轮，且叶轮(2)的内径到动齿盘轮毂，外径接近第一圈动齿齿根圆直径，且叶轮叶片宽度接近动齿的高度。
4.如权利要求1所述的一种空化器剪切盘，其特征在于：所述的动齿盘(4)的转速在
3000～7000rpm范围内。
5.如权利要求1所述的一种空化器剪切盘，其特征在于：所述的动齿(6)与定齿(7)的横截面为同心圆扇形，且齿的周向厚度与径向厚度之比为1-1.5。
6.如权利要求1所述的一种空化器剪切盘，其特征在于：所述的动齿(6)与定齿(7)的齿高与径向齿厚的比值范围为4～6。
7.如权利要求1所述的一种空化器剪切盘，其特征在于：所述的动齿(6)和定齿(7)的周向间距为齿的周向齿厚的1～1.5倍。
8.如权利要求1所述的一种空化器剪切盘，其特征在于：所述的动齿(6)和定齿(7)的径向间距为1～4mm。
9.如权利要求1所述的一种空化器剪切盘，其特征在于：所述的动齿(6)齿顶圆具有楔角(12)，其角度范围为5°～15°。
10.如权利要求1所述的一种空化器剪切盘，其特征在于：所述的剪切盘组可设置多级，且所述的剪切盘组齿间的径向间隙应随级减小。

说明书全文

一种空化器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种空化器，属于机械装备领域，特指一种水力空化的动定齿剪切装置。

背景技术

[0002] 动盘组和定盘组是空化器剪切盘的主要部件，在剪切盘齿间形成物料流动通道。其主要作用是(1)根据“空化机理”，剪切盘内能产生大量的空化效应，(2)利用相互错开的齿间间隙，能实现物料的撞击、粉碎、均质作用。现有的剪切盘都是简单的直齿柱面，如CN
106669481A，CN2442745，CN204699599U，US2014/0131492A1等，且前三个只能用于剪切分散。由于这些专利的剪切盘内齿分布不均，齿间距较大，对物料在齿内受到的分散和空化作用影响很大，从而影响剪切空化的处理过程。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种空化剪切盘，充分利用剪切盘内剪切空间，强化剪切盘内空化效应，进一步提高空化程度。

[0004] 为达到上述目的，本发明公开了一种新的动定齿剪切盘内动齿楔角模型和齿布置方案，能够有效的产生空化现象。

[0005] 本发明的技术方案是：一种空化器，其特征在于：该剪切盘主要功能为搅拌输送、混合液空化。其中，物料的搅拌输送是指物料由腰形孔进入剪切盘后，由渐开线式叶轮将物料径向推进动定齿槽内，随后切向进入动定齿间隙，随后射流进入定齿槽间，物料在动定齿盘内作多次重复流动，物料出口位于剪切盘组边缘，且物料一般由动齿槽间甩出。混合液空化是指空化剪切盘内的空化效应，空化过程是动定剪切盘的高速旋转过程中，齿槽道内产生的空化效应。

[0006] 进一步，所述的腰形孔是指物料入口，且腰形孔沿圆周方向均布至少3个。

[0007] 进一步，所述的渐开线式叶轮固定在动盘轮毂上且与传动元件固定连接。

[0008] 优选的，所述的渐开线式叶轮的叶片数量为3～6枚，物料黏度大，则叶轮布置数目多。

[0009] 进一步，所述的渐开线式叶轮的内径到动齿盘轮毂，外径接近第一圈动齿齿根圆直径，且叶轮叶片宽度接近动齿的高度，且动齿盘的转速范围在3000～7000rpm之内。

[0010] 进一步，所述的剪切盘组包括动齿盘和定齿盘，所述动齿盘与传动轴固定连接且所述定齿盘与外壳固定连接，所述动齿盘上设有若干圈交错分布的动齿，所述定齿盘上设有若干圈交错分布的定齿，所述动齿与定齿其外形均为同心圆扇形，所述动齿和定齿相对且错开排列，所述动齿和子齿之间形成物料流动的间隙。

[0011] 进一步，所述的剪切盘组可设置多级，且所述动盘齿和定盘齿之间的间隙应随级减小。

[0012] 进一步，所述的动齿的齿顶圆具有楔角。

[0013] 优选的，所述的动齿楔角开度与动齿盘转速成正比，一般角度范围为5°～15°。

[0014] 进一步，所述的动齿和定齿沿周向均布，其周向间距为齿的中心圆周向齿厚的1～1.5倍。

[0015] 优选的，剪切盘内齿的齿高与径向齿厚的比值范围为4～6。

[0016] 进一步，所述动齿和定齿的齿间径向间距相等，等间距形成稳定的空化空间。

[0017] 优选的，所述的动齿和定齿的径向间距为1～4mm。

[0018] 优选的，所述动盘齿和定盘齿的横截面为同心圆扇形，且齿的中心圆周向厚度与径向厚度之比为1～1.5。

[0019] 进一步，所述物料出口位于剪切盘组的边缘，一般由最后一层动齿槽甩出。

[0020] 剪切盘组主要用于产生剪切空化效应，剪切空化的过程采用上下相互配合的动盘和定盘来实现，两盘成对使用，定盘和动盘的上下安装顺序由结构确定，各组之间面对面或背对背安装，物料流动方向为中间腰孔进料，经由渐开线式叶轮径向输送物料进入动定齿槽内，再经由定盘齿和动盘齿的剪切空化，再由圆周方向排出。剪切盘组可设置为多级，混合物料由上往下逐级处理，根据物料中固相颗粒的最终粒径要求，确定配对动盘和定盘以及动盘齿和定盘齿之间的间隙，如各齿间间隙值从上至下为6mm～4mm～2mm或3mm～1.5mm～1mm，不仅限于上述尺寸，根据物料实际情况而定。

[0021] 本发明的有益效果是：本发明提供的一种空化器剪切盘，能有效稳定的产生空化效应。根据文丘里管内的空化机理，在动齿的齿顶圆的圆周速度方向上作楔角，有利于剪切盘齿槽内迅速产生稳定的空化效应，提高空化程度。本发明可用于废弃油基钻井泥浆处理，也可用于油砂等处理、油水分散乳化等。附图说明

[0022] 图1为本发明的空化器剪切盘纵向剖视图。

[0023] 图2为本发明的空化器剪切盘定齿盘横截面图。

[0024] 图3为本发明的空化器剪切盘动齿盘横截面图。

[0025] 图4为本发明的剪切盘动齿楔角局部放大图。

具体实施方式

[0026] 标号说明：图中1、腰形孔，2、叶轮，3、键槽，4、动齿盘，5定齿盘，6、动齿，7、定齿，8、动齿槽道，9、动定齿间间隙，10、定齿槽道，11、轮毂，12、楔角。

[0027] 现在结合附图介绍本发明的实施例。

[0028] 本实施例给出的空化器剪切盘的组成如图1、图2、图3、图4所示。本发明的一种空化器剪切盘，所述的的剪切盘从上到下依次是腰形孔1、定齿盘5、定齿7、动齿盘4、动齿6和叶轮2。所述的腰形孔设置在定齿盘上端且沿圆周方向均布，但不仅限于腰形孔型式，所述的定齿盘5通过法兰与外部元件固定连接且位于动齿盘正上方错开搭接，所述的动齿盘4可通过轮毂11安装在传动轴上，所述的叶轮2固定焊接在动齿盘轮毂11上。

[0029] 动齿和定齿沿圆周方向等尺寸分布，且齿高与齿径向宽度的比值范围为4～6。

[0030] 剪切盘组主要用于物料的剪切空化，剪切空化过程采用上下相互配合的动齿盘和定齿盘来实现，两盘成对使用，定齿盘与动齿盘成面对面安装，物料流动方向为中间进料，经由定盘齿和动盘齿的剪切，再由圆周方向排出。

[0031] 根据物料中固相颗粒的最终粒径要求，确定配对动齿盘和定齿盘以及动齿和定齿之间的间隙，其间隙值为6mm～4mm～2mm或3mm～1.5mm～1mm。也可以将剪切盘设置为多级，混合物料由上往下逐级处理，如各级间隙值从上至下应逐步减小。不仅限于上述尺寸，根据物料实际情况而定。

[0032] 当动齿在传动轴的带动下转动时，动齿盘带动动齿转动，同级剪切盘组内的动齿和定齿之间发生相对转动，在高速旋转行下，在动定齿槽道内产生稳定空化效应。

[0033] 工作原理：

[0034] 本发明的空化器剪切盘实现空化效应的过程如下：物料入口在定齿盘上端，即腰形孔1，物料出口是由动齿盘最后一层动齿槽甩出。

[0035] 物料具有一定的黏度，在经腰形孔1进入剪切盘内时，需要有径向力推送物料，即叶轮2将物料推送物料进入剪切盘齿内。

[0036] 在剪切盘齿内，物料先流进动齿槽道8，随槽道作高速旋转运动，槽道压力迅速降低，随后再由切向进入动定齿间间隙9内，低压空间内空化泡聚集能量，随后物料在定齿槽道10内实现流体释放，压力恢复，空化泡溃灭，最后物料由最后一层动齿槽道将物料甩出。

[0037] 在每层动齿的齿顶圆上设有楔角12，物料从动定齿间隙流入定齿槽道内时，压力缓慢上升，由于楔角的存在，压缩后的流体释放空间增大，压力迅速增大，强化空化效应。

[0038] 以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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