BG1441U1 - A cavitator for processing organic and inorganic materials into nano fuel - Google Patents

A cavitator for processing organic and inorganic materials into nano fuel Download PDF

Info

Publication number
BG1441U1
BG1441U1 BG1855U BG185510U BG1441U1 BG 1441 U1 BG1441 U1 BG 1441U1 BG 1855 U BG1855 U BG 1855U BG 185510 U BG185510 U BG 185510U BG 1441 U1 BG1441 U1 BG 1441U1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
rotor
stator
cavitator
rotor disk
stator disks
Prior art date
Application number
BG1855U
Other languages
Bulgarian (bg)
Inventor
Юрий ЗУБАНЮК
Константин ЗУБАНЮК
Пеню Пенев
Кристина ПЕНЕВА
Original Assignee
"Грийн Ойл Фактори" Оод
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by "Грийн Ойл Фактори" Оод filed Critical "Грийн Ойл Фактори" Оод
Priority to BG1855U priority Critical patent/BG1441U1/en
Publication of BG1441U1 publication Critical patent/BG1441U1/en

Links

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)

Abstract

Cavitator is a device for continuous dispersion, emulsification, mass-exchange, and homogenization of liquid systems of the kind gas/liquid, liquid/liquid, and liquid/solid substance, in result of which is obtained a homogeneous product. It will be used in the power industry for production of high quality alternate fuels. The cavitator consists of a work chamber, in which is housed a rotor disk (2). The rotor disk is connected immovably with a shaft (1). The shaft is running in a bearing body (3). On the surface of the rotor disk, bilaterally is formed a series of radially located cones with triangular profile of the section (4). On both sides of the rotor disk are situated stator disks (5). The stator disks are immovably fastened to the bearing flanges (6), which are connected with studs(7). On the inner side of the stator disks is also formed a series of radially located cones with triangular profile of the section (8). The rotor disk is situated in relation to the stator disks in such a way that at fitting both surfaces is obtained a zigzag shaped work space (13). On both sides of the stator disks are located the entrance feeding chambers (9). The gap between the shaft and feeding chamber is sealed by seals (10). On both sides of the process space û the work chamber, are located the output pipes (11). The output pipes are connected with the bearing flanges (6) through compacting rings (12).

Description

Област на техникатаTechnical field

Полезният модел е предназначен за нуждите на химическата промишленост и индустриалната преработка на изкопаеми горива. Той се отнася към устройствата за непрекъснато дисперсиране, емулгиране, масообмен и хомогенизация на течни системи от вида газ/течност, течност/течност, течност/твърдо вещество, в резултат на което се получава хомогенен продукт. Полезният модел ще намери широко приложение в енергетиката за производство на висококачествени алтернативни горива.The utility model is designed for the needs of the chemical industry and the industrial processing of fossil fuels. It relates to devices for the continuous dispersion, emulsification, mass exchange and homogenization of liquid systems of the gas / liquid, liquid / liquid, liquid / solid type, resulting in a homogeneous product. The utility model will find widespread use in energy to produce high quality alternative fuels.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Известно е устройство-кавитатор за непрекъсната аерация и хомогенизация, което служи за аериране, диспергиране, емулгиране и хомогенизиране на системи от типа - газ/течност и течност/течност с редуцирана (до 50 %) периферна скорост на ротора. Устройството е с хоризонтално или вертикално разположена работна камера - процесно пространство с водна риза, в която са разположени коаксиално статор и ротор. На външната повърхност на ротора, респективно вътрешната на статора са монтирани, при определена ъглова и линейна аксиална стъпка, радиални щифтове, при което всеки ред роторни щифтове е разположен концентрично и се движи между заобикалящи го два реда статорни щифтове. Статорните и роторните щифтове са с цилиндрична форма, като роторните са прорязани надлъжно по оста през цялото си напречно сечение и се явяват проходни, като направлението на прорязването лежи в равнина, перпендикулярна на оста на ротора, широчината на прореза е до 60 % от общата широчина на роторния щифт, а дължината му е до 90 % от активната дължина на щифта. В работната камера се генерират механични и хидравлични тангенциални напрежения, аксиална деформация на опън и микротурбулентни завихряния /1/.A device-cavitator is known for continuous aeration and homogenization, which serves for aeration, dispersion, emulsification and homogenization of systems of type - gas / liquid and liquid / liquid with reduced (up to 50%) peripheral speed of the rotor. The device has a horizontal or vertically positioned working chamber - a process space with a water jacket, which houses a coaxial stator and rotor. Radial pins are mounted on the outer surface of the rotor, respectively the inner of the stator, at certain angular and linear axial steps, with each row of rotor pins arranged concentrically and moving between two rows of stator pins. The stator and rotor pins are cylindrical in shape, with the rotor cut longitudinally along the axis throughout its cross-section and being passable, with the cutting direction lying in a plane perpendicular to the rotor axis, the slit width being up to 60% of the total width of the rotor pin and its length is up to 90% of the active length of the pin. Mechanical and hydraulic tangential stresses, axial tensile deformation and micro-turbulent vortices are generated in the working chamber / 1 /.

Проблемът при това устройство се състои в това, че не се използва напълно физиката на центробежните сили, което води до неефективен процес на раздробяване на частиците на компонентите на работната течност и което сни жава хомогенизирането и реструктурирането на вложените за обработване продукти. Интензивността на кавитация е сравнително ниска. Реалът на обработваните материали в конкретните области е ограничен и не може да се използват достатъчно ефективно при производството на клъстерни алтернативни горива.The problem with this device is that it does not fully utilize the physics of centrifugal forces, which leads to an inefficient process of fragmentation of the particles of the working fluid components and which reduces the homogenization and restructuring of the products incorporated for processing. The intensity of cavitation is relatively low. The realities of processed materials in specific areas are limited and cannot be used effectively enough to produce clustered alternative fuels.

Техническа същност на полезния моделThe technical nature of the utility model

Полезният модел се състои от работна камера, в която е разположен роторен диск. Роторният диск е свързан неподвижно с вал. Валът се лагерува в лагерно тяло. Двустранно върху повърхността на роторния диск са разположени радиално серия конуси с триъгълен профил на сечението. От двете страни на роторния диск са разположени статорни дискове. Статорните дискове са неподвижно закрепени за носещи фланци, които са свързани с шпилки. Върху вътрешната страна на статорните дискове са разположени радиално серия конуси с триъгълен профил на сечението. Роторният диск е разположен спрямо статорните дискове така, че при пасване на двете повърхнини се образува зигзагообразно работно пространство. От двете страни на статорните дискове са разположени входящите захранващи камери. Хлабината между вала и захранващата камера е осигурена с уплътнения. От двете страни на процесното пространство - работна камера са разположени изходящите тръби. Изходящите тръби са свързани неподвижно с уплътняващи пръстени към носещите фланци.The utility model consists of a working chamber in which a rotor disk is located. The rotor disk is fixedly connected to a shaft. The shaft is camped in a bearing body. A series of cones with a triangular section profile are radially mounted on the surface of the rotor disc bilaterally. Stator disks are located on both sides of the rotor disc. The stator discs are fixed to the carrier flanges that are connected by studs. On the inside of the stator disks are a radial series of cones with a triangular section profile. The rotor disk is positioned relative to the stator disks so that a zigzag workspace is formed when the two surfaces fit. On both sides of the stator disks are incoming power chambers. The clearance between the shaft and the feed chamber is provided with seals. Exit pipes are located on either side of the process space - working chamber. The outlet pipes are fixedly connected by sealing rings to the supporting flanges.

Предимствата на полезния модел са:The benefits of the utility model are:

- висока ефективност на обработка на материалите;- high efficiency of material processing;

- пълно използване на физическото въздействие на центробежните сили за създаване и унищожаване на каверни. По този начин се обезпечава ефективен процес на раздробяване на частиците на работната течност и цялостно хомогенизиране и реструктуриране на обработваните продукти;- full use of the physical impact of centrifugal forces to create and destroy caverns. This ensures an efficient process of fragmentation of the working fluid particles and complete homogenization and restructuring of the processed products;

- готовият продукт е устойчив на разпадане хомогенна субстанция;- the finished product is a degradable, homogeneous substance;

- полезният модел дава възможности за оползотворяване на възобновяеми суровини като биомаса, биогенни битови отпадъци, торф и др.- the utility model enables the use of renewable raw materials such as biomass, bio-waste, peat, etc.

1441 Ul1441 Ul

Пояснение на приложените фигуриExplanation of the annexed figures

Фигура 1 представлява надлъжен разрез на вариативния кавитатор;Figure 1 is a longitudinal section of a variational cavitator;

фигура 2 - профил на сечението на роторен и статорен диск.figure 2 - section profile of the rotor and stator discs.

Примерни изпълнения на полезния моделExemplary embodiments of the utility model

Полезният модел се състои от работна камера, в която е разположен роторен диск 2. Роторният диск е свързан неподвижно с вал 1. Валът лагерува в лагерно тяло 3. Двустранно върху повърхността на роторния диск са оформени серия от радиално разположени конуси с триъгълен профил на сечението 4. От двете страни на роторния диск са разположени статорни дискове 5. Статорните дискове са неподвижно закрепени за носещи фланци 6, които са свързани с шпилки 7. Върху вътрешната страна на статорните дискове са оформени серия от радиално разположени конуси с триъгълен профил на сечението 8. Роторният диск е разположен спрямо статорните дискове така, че при пасване на двете повърхнини се образува зигзагообразно работно пространство 13. От двете страни на процесното пространство - работна камера са разположени изходящите тръби 11. Изходящите тръби са свързани с уплътняващи пръстени 12 към носещите фланци 6.The utility model consists of a working chamber in which a rotor disk is located 2. The rotor disk is fixedly connected to a shaft 1. The shaft camps in a bearing body 3. A series of radially arranged cones with a triangular section profile are formed bilaterally on the surface of the rotor disk. 4. On both sides of the rotor disk are located stator disks 5. The stator disks are fixedly fixed to support flanges 6 which are connected by studs 7. On the inside of the stator disks are formed a series of radially arranged cones with a tr. angular section profile 8. The rotor disk is positioned relative to the stator disks so that a zigzag workspace is formed on the fitting of the two surfaces 13. Outlet pipes are positioned on either side of the process space - a work chamber 11. The outlet pipes are connected with sealing rings 12 to the bearing flanges 6.

Същността на заявения полезен модел се състои в използването на елементи за генериране на радиално-центробежна кавитация. Той извършва непрекъсната преработка на хомогенни и хетерогенни композиции на въглеводородни суровини и вьглища в течно преструктурирано въглеводородно гориво.The essence of the claimed utility model is to use elements to generate radial centrifugal cavitation. It performs continuous conversion of homogeneous and heterogeneous compositions of hydrocarbon feedstocks and coal into liquid restructured hydrocarbon fuel.

Полезният модел представлява ротационна машина (фиг. 1) с двустранен профилен ротор, разположен между два неподвижни профилни статора. Процесите протичат в пространството между статорите и ротора. В случай, че повърхността на ротора е гладка, промяната ще бъде постоянна и само в посока към увеличение. За протичането на ефективен процес на кавитация това условие не е достатъчно. Поради тази причина повърхността на ротора е изпълнена като серия от радиално разположени конуси, които образуват концентрични нарези с триъгълен профил на сечението, (фиг. 2) Оста на тези конуси е оста на ротора. Формата на канала между ротора и статорите предизвиква промяна на скоростта на преминаване на материала, която зависи от ъгъла на конуса и разстоянието между ротора и статорните дискове. Ширината на канала може да се променя. В началото на канала материалът е несвиваема вискозна течност. Преминаването на материала през канала се осъществява под въздействието на три фактора: разликата в налягането в началото и в края на канала; силите на триене вследствие вискозитета на материала и центробежните сили. Създава се пространствен профил на векторите на скоростта по сечението; от нулев в мястото на контакта със статора до нулев с посока на разглежданата точка на ротора. Конусната конфигурация на ротора предизвиква отделяне на материала от стените му. За промяна типа на профила на скоростта на потока материал, роторът съдържа и „външни” конуси. В сечението на обратния конус центробежните сили са в посока към ротора. Тази конфигурация на процесното пространство предизвиква възникване в него на неактивни участъци, наричани в практиката „каверни” и изчезването им. В зоната на външните конуси поради отделянето на материала от ротора, при определена скорост на въртене, също възникват такива участъци. При преминаването от „външните” конуси към „вътрешните” конуси, които образуват концентрични нарези с триъгълен профил на сечението, се унищожават възникналите „каверни”. Свързаните с тези явления процеси въздействат на обработвания материал на различно ниво, наночастици, механични частици, молекули, химически връзки и др.The utility model is a rotary machine (Fig. 1) with a double-sided profile rotor located between two stationary profile stators. The processes take place in the space between the stator and the rotor. If the rotor surface is smooth, the change will be permanent and only in the direction of increase. For this to be an effective cavitation process, this condition is not sufficient. For this reason, the rotor surface is designed as a series of radially spaced cones that form concentric cuts with a triangular section profile (Fig. 2) The axis of these cones is the axis of the rotor. The shape of the groove between the rotor and the stators causes a change in the speed of passage of the material, which depends on the angle of the cone and the distance between the rotor and the stator discs. Channel width may vary. At the beginning of the channel, the material is an incompressible viscous fluid. The passage of material through the duct is influenced by three factors: the pressure difference at the beginning and end of the duct; the friction forces due to the viscosity of the material and the centrifugal forces. A spatial profile of the velocity vectors along the section is created; from zero at the stator contact point to zero with the direction of the rotor point considered. The conical configuration of the rotor causes the material to separate from its walls. To change the type of material flow velocity profile, the rotor also contains "outer" cones. In the cross section of the cone, centrifugal forces are in the direction of the rotor. This configuration of the process space causes it to appear in inactive sections, called "caverns" in practice, and to disappear. In the area of the outer cones, due to the separation of the material from the rotor, at certain rotational speeds, such sections also occur. When moving from the "outer" cones to the "inner" cones, which form concentric cuts with a triangular section profile, the resulting "caverns" are destroyed. The processes associated with these phenomena affect the processed material at different levels, nanoparticles, mechanical particles, molecules, chemical bonds, etc.

Полезният модел е предназначен да въздейства на обработвания материал с цел промяна на свойствата му в желаната степен и посока. Конструктивното му оформление позволява от технологична гледна точка удобно да се променят всички параметри на процесното пространство. На показаните фигури разстоянието между ротора и статорите е постоянно. Тези детайли на ротора и статора са заменяеми. По този начин става възможно осъществяването на промяна на сечението на канала по желана функция. Центробежните сили при „вътрешните” конуси откъсват материала от ротора. Тези сили зависят от оборотите на ротора. Около „външните” конуси притискането на материала действа в обратна посока. Дължината на каналите около конусите и броя на смените е от знаThe utility model is intended to influence the material to be processed in order to change its properties in the desired degree and direction. Its design makes it possible from a technological point of view to conveniently change all parameters of the process space. In the figures shown, the distance between the rotor and the stator is constant. These rotor and stator parts are interchangeable. In this way it is possible to change the section of the channel by the desired function. The centrifugal forces at the "inner" cones tear off the material from the rotor. These forces depend on the rotor speed. Around the "outer" cones, the pressure of the material acts in the opposite direction. The length of the grooves around the cones and the number of shifts is unknown

1441 Ul чение за обработката на материала. При протичащите процеси материалът не може да се приема за несвиваема течност. Промяната на профилите на ротора и статорите позволява да се постигат желаните резултати. Също така конструкцията 5 позволява установяване зависимостта на износването на роторните и статорните елементи от количеството и от вида на обработвания материал.1441 Material Handling. In ongoing processes, the material cannot be considered as an incompressible fluid. Changing the rotor and stator profiles allows you to achieve the desired results. Also, the construction 5 allows the dependence of the wear of the rotor and stator elements on the amount and the type of material to be treated to be determined.

Действие на кавитатораCavitator action

Чрез тръбопроводи на входовете на зах- 10 ранващи камери 9 се подава дисперсна или емулсионна смес за обработка. Роторният вал 1 завърта роторен диск 2. Сместа постъпва в каналите между „външните” и „вътрешните” конуси на роторния диск 2 и статорните дискове 5. С 15 преминаването на течността от центъра към периферията, центробежната сила се увеличава и се усилва триенето в стените на каналите на вътрешните конуси, което води до разрушаване на частиците на дисперсната течност и преструк- 20 туриране на сместа до хомогенен готов продукт, който представлява наногориво. То се отвежда към потребителя чрез изходящите тръби 11.Through the pipelines at the entrances of the feeder chambers 9, a dispersion or emulsion mixture is fed for treatment. The rotor shaft 1 rotates the rotor disk 2. The mixture enters the grooves between the "outer" and "inner" cones of the rotor disk 2 and the stator disks 5. With 15 fluid flow from the center to the periphery, the centrifugal force increases and the friction in the walls increases. in the cone ducts, resulting in the destruction of the dispersed fluid particles and the transformation of the mixture to a homogeneous finished product which is a fuel. It is discharged to the user via the outlet pipes 11.

Claims (3)

ПретенцииClaims 1. Кавитатор за преработка на органични и неорганични материали в наногориво, съдържащо работна камера, в която са разположени ротор (2) и статор (5), характеризиращ се с това, че роторът и статорът са дискове, като роторният βθ диск (2) е разположен централно, от двете му страни са разположени статорните дискове (5), роторният диск е свързан неподвижно с вал (1), който лагерува в лагерно тяло (3), статорните дискове (5) са неподвижно закрепени за носещи фланци (6), които са свързани с шпилки (7), от двете страни на статорните дискове (5) са разположени входящи захранващи камери (9), а от двете страни на работната камера са разположени изходящите тръби (11).A cavitator for the processing of organic and inorganic materials into a fuel containing a working chamber housing a rotor (2) and a stator (5), characterized in that the rotor and the stator are disks, such as the rotary βθ disk (2) it is centrally located, the stator disks (5) are located on its two sides, the rotor disk is fixedly connected to a shaft (1), which camps in a bearing body (3), the stator disks (5) are fixed to the supporting flanges (6). that are connected to studs (7), on both sides of the stator discs (5) are located inlet and supply chambers (9), and on both sides of the work chamber are disposed exhaust pipes (11). 2. Вариативен кавитатор за преработка на органични и неорганични материали в клъстерно гориво съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че върху повърхността на роторния диск (2) двустранно са оформени конуси, радиално разположени с триъгълен профил на сечението (4), върху вътрешната повърхност на статорните дискове (5) са оформени също конуси, радиално разположени с триъгълен профил на сечението (8), роторният диск е разположен спрямо статорните дискове, така че при пасване на двете повърхнини е образувано зигзагообразно пространство (13).2. Variable cavitator for converting organic and inorganic materials into cluster fuel according to claim 1, characterized in that cones radially arranged with a triangular section profile (4) are formed on the inner surface of the rotor disc (2). the surface of the stator disks (5) are also shaped cones radially arranged with a triangular section profile (8), the rotor disk is disposed relative to the stator disks, so that a zigzag space (13) is formed upon the fitting of the two surfaces. . 3. Кавитатор за преработка на органични и неорганични материали в наногориво съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че хлабината между вала (1) и захранващата камера (9) е уплътнена с уплътнения (10), изходящите тръби са свързани с уплътняващи пръстени (12) към носещите фланци (6).Cavitator for the processing of organic and inorganic materials into fuel according to claim 1, characterized in that the gap between the shaft (1) and the feed chamber (9) is sealed with seals (10), the outlet pipes are connected with sealing rings ( 12) to the supporting flanges (6).
BG1855U 2010-09-16 2010-09-16 A cavitator for processing organic and inorganic materials into nano fuel BG1441U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG1855U BG1441U1 (en) 2010-09-16 2010-09-16 A cavitator for processing organic and inorganic materials into nano fuel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG1855U BG1441U1 (en) 2010-09-16 2010-09-16 A cavitator for processing organic and inorganic materials into nano fuel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BG1441U1 true BG1441U1 (en) 2011-05-31

Family

ID=45877037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG1855U BG1441U1 (en) 2010-09-16 2010-09-16 A cavitator for processing organic and inorganic materials into nano fuel

Country Status (1)

Country Link
BG (1) BG1441U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107376815A (en) * 2017-09-08 2017-11-24 上海弗鲁克科技发展有限公司 Fat emulsion reactor

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BG109660A (en) * 2006-09-07 2007-01-31 Стефан ЯНКОВ Device for continuous aeration and homogeneization

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BG109660A (en) * 2006-09-07 2007-01-31 Стефан ЯНКОВ Device for continuous aeration and homogeneization

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107376815A (en) * 2017-09-08 2017-11-24 上海弗鲁克科技发展有限公司 Fat emulsion reactor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2010205966B2 (en) Apparatus for rapid mixing of media and method
RU2630936C1 (en) Disintegrator
RU2429913C1 (en) Disintegrator
US9387423B2 (en) Reactor, method of decreasing the amount of solid particles in a gas stream from a reactor and use of the reactor
CN107552184A (en) A kind of big excessively stream Strong shear for sewage disposal stirs shredding machine
CN106861490A (en) Slurry compounding machine and stock mixing system
RU2438769C1 (en) Rotor-type hydrodynamic cavitator for fluids processing (versions)
BG1441U1 (en) A cavitator for processing organic and inorganic materials into nano fuel
GB2477101A (en) Friction disc turbine having a stack of circular discs with raised spiral ridges
RU2385766C1 (en) Device for mechanical activation and crushing of materials
KR102401327B1 (en) High speed dewatering and crushing turbine
RU2397020C1 (en) Disintegrator for processing of oil-containing wastes
RU2633554C1 (en) Disintegrator
RU2706051C1 (en) Rotary disc mass transfer apparatus
RU64944U1 (en) ROTARY DISK DISINTEGRATOR-MIXER
RU2647897C1 (en) Vortex segment mill
RU2802947C1 (en) Disintegrator
RU2768020C1 (en) Centrifugal disc grinder
RU191526U1 (en) DISINTEGRATOR
RU2802473C1 (en) Disintegrator
RU208228U1 (en) ROTARY CRUSHING MIXER
RU171947U1 (en) DISINTEGRATOR
RU2625500C1 (en) Disintegrator
WO2011145969A1 (en) Turbine
RU2600049C1 (en) Rotary hydrodynamic apparatus