EA041918B1 - CAVITATION REACTOR - Google Patents

CAVITATION REACTOR Download PDF

Info

Publication number
EA041918B1
EA041918B1 EA202190982 EA041918B1 EA 041918 B1 EA041918 B1 EA 041918B1 EA 202190982 EA202190982 EA 202190982 EA 041918 B1 EA041918 B1 EA 041918B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
stator
centrifugal stage
centrifugal
gap
wall
Prior art date
Application number
EA202190982
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марко Солдо
Original Assignee
Три Эс С.Р.Л.
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 Три Эс С.Р.Л. filed Critical Три Эс С.Р.Л.
Publication of EA041918B1 publication Critical patent/EA041918B1/en

Links

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к области кавитационных реакторов, в которых применяется кавитация для обработки жидкостей, включая, например, получение смеси жидкостей, смеси жидкостей и твердых веществ или жидкости и газов, для улучшения однородности жидкостей, вытекающих из реактора, или для уменьшения размера твердых частиц или пузырьков газа, диспергированных в жидкости. В частности, изобретение относится к кавитационному реактору, являющемуся эффективным и имеющему упрощенную конструкцию, а также к способу производства такого реактора.The invention relates to the field of cavitation reactors in which cavitation is used to treat liquids, including, for example, obtaining a mixture of liquids, a mixture of liquids and solids or liquids and gases, to improve the uniformity of liquids flowing from the reactor, or to reduce the size of solid particles or bubbles gas dispersed in a liquid. In particular, the invention relates to a cavitation reactor, which is efficient and has a simplified design, as well as to a method for manufacturing such a reactor.

Уровень техникиState of the art

Кавитация возникает, когда жидкость, протекающая в канале, претерпевает значительные изменения давления, например, из-за резких изменений скорости или направления жидкости. В местах с минимальным давлением в канале равновесное давление жидкости может превышать внутреннее давление жидкости, что приводит к образованию пузырьков пара, особенно в областях, в которых жидкость подвергается воздействию высоких растягивающих сил. Когда давление жидкости снова увеличивается, например, из-за того, что жидкость выходит за пределы координаты минимального давления при входе в насос, пузырьки схлопываются, тем самым генерируя тепло и ультразвуковые гидродинамические ударные волны, которые, вероятно, приведут к значительному повреждению деталей насоса.Cavitation occurs when a fluid flowing in a channel undergoes significant pressure changes, for example due to sudden changes in the speed or direction of the fluid. In places with minimal pressure in the channel, the equilibrium pressure of the liquid can exceed the internal pressure of the liquid, which leads to the formation of vapor bubbles, especially in areas where the liquid is subjected to high tensile forces. When the pressure of the liquid increases again, for example, due to the fact that the liquid goes beyond the minimum pressure coordinate when entering the pump, the bubbles collapse, thereby generating heat and ultrasonic hydrodynamic shock waves, which are likely to cause significant damage to the pump parts.

В этом случае кавитация оказывает разрушительное действие, поэтому насосы и гидравлические системы обычно сконструированы для предотвращения образования пузырьков, поддерживая давление жидкости всегда выше порогового значения и избегая резких изменений давления, которые подвергают жидкость напряжениям, ориентированным в области более высокого давления.In this case, cavitation is destructive, so pumps and hydraulic systems are usually designed to prevent bubble formation by keeping fluid pressure always above a threshold and avoiding sudden pressure changes that subject the fluid to stresses oriented towards higher pressure areas.

В других контекстах кавитация может контролироваться для использования ударных волн и тепла, генерируемого таким образом в обрабатываемой жидкости, без повреждения оборудования, в котором она возникает. Некоторые примеры применения управляемой кавитации включают смешивание, гомогенизацию, нагрев, пастеризацию, флотирование, эмульгирование, экстракцию, осуществление реакции и частичного или молекулярного восстановления для жидкостей, таких как смеси различных жидкостей, смеси жидкостей и твердых частиц или смеси жидкостей и газов. Во избежание повреждения оборудования кавитация должна происходить вдали от деталей оборудования, в жидкой среде.In other contexts, cavitation can be controlled to take advantage of the shock waves and heat thus generated in the fluid being treated without damaging the equipment in which it occurs. Some examples of controlled cavitation applications include mixing, homogenizing, heating, pasteurizing, flotation, emulsification, extraction, reaction and partial or molecular reduction for liquids such as mixtures of various liquids, mixtures of liquids and solids, or mixtures of liquids and gases. To avoid damage to the equipment, cavitation must take place away from the parts of the equipment, in a liquid medium.

Один из аналогов кавитатора или кавитационного реактора является устройство, раскрытое в патентном документе EP 3278868. Этот реактор содержит статор и ротор, причем последний размещен в цилиндрической полости статора. Жидкость вводится в полость, приводится в движение вращательным движением ротора, обтекает его и выводится из полости. Ротор имеет усеченную форму, а на его боковой поверхности образованы глухие отверстия, которые способствуют образованию и схлопыванию пузырьков.One analogue of the cavitator or cavitation reactor is the device disclosed in patent document EP 3278868. This reactor contains a stator and a rotor, the latter being placed in a cylindrical cavity of the stator. The liquid is introduced into the cavity, is set in motion by the rotational movement of the rotor, flows around it and is removed from the cavity. The rotor has a truncated shape, and blind holes are formed on its side surface, which contribute to the formation and collapse of bubbles.

Другие известные кавитационные реакторы включают цилиндрические роторы, которые также имеют глухие отверстия на боковой поверхности. Примеры таких реакторов описаны в патентных документах: US 7 354 227, US 2009184056 и DE 2016182903.Other well-known cavitation reactors include cylindrical rotors, which also have blind holes in the side surface. Examples of such reactors are described in patent documents: US 7 354 227, US 2009184056 and DE 2016182903.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Целью настоящего изобретения является создание кавитационного реактора, имеющего упрощенную конструкцию, что позволяет снизить производственные затраты. Еще одной задачей изобретения является создание кавитационного реактора, обладающего высокой эффективностью.The aim of the present invention is to provide a cavitation reactor having a simplified design, which can reduce production costs. Another object of the invention is to provide a cavitation reactor with high efficiency.

Эти и другие задачи реализуются кавитационным реактором и способом изготовления кавитационного реактора, как раскрыто в любом из прилагаемых пунктов формулы изобретения. В частности, заявитель неожиданно установил, что известный центробежный насос с закрытым рабочим колесом может быть модифицирован при низких затратах для получения кавитационного реактора, который может быть использован с преимуществами и без причинения значительных повреждений насосу/реактору или даже без причинения ему какого-либо ущерба вообще.These and other objects are realized by the cavitation reactor and the method of manufacturing the cavitation reactor, as disclosed in any of the appended claims. In particular, the Applicant has unexpectedly found that a known closed impeller centrifugal pump can be modified at low cost to obtain a cavitation reactor that can be used to advantage and without causing significant damage to the pump/reactor or even without causing any damage at all. .

Кавитационный реактор в соответствии с настоящим изобретением, как и центробежный насос, содержит статор и ротор, имеющий центробежную ступень, размещенную в камере внутри статора. Жидкость может входить и выходить из камеры через первое и второе отверстия статора. В частности, первое отверстие содержит направляющую для продольного потока жидкости, подобно входным отверстиям для жидкости в известных насосах. Центробежная ступень состоит из двух стенок, расположенных поперек направления оси вращения ротора. Зазор образован в виде паза в центробежной ступени между двумя стенками, продольно ограничен внутренними поверхностями двух стенок, обращенными друг к другу, и разделен на секции перегородками, расположенными по окружности, состоящими, например, из лопастей центробежного насоса. Зазор находится в сообщении посредством жидкости с камерой статора, внешней по отношению к центробежной ступени, в периферийной части центробежной ступени.The cavitation reactor according to the present invention, like the centrifugal pump, comprises a stator and a rotor having a centrifugal stage housed in a chamber inside the stator. Fluid can enter and exit the chamber through the first and second openings of the stator. In particular, the first opening contains a guide for the longitudinal flow of liquid, similar to the liquid inlets in known pumps. The centrifugal stage consists of two walls located across the direction of the rotor rotation axis. The gap is formed in the form of a groove in the centrifugal stage between two walls, is longitudinally limited by the inner surfaces of the two walls facing each other, and is divided into sections by partitions located along the circumference, consisting, for example, of centrifugal pump blades. The gap is in fluid communication with the stator chamber, external to the centrifugal stage, in the peripheral part of the centrifugal stage.

В известных из уровня техники центробежных насосах жидкость, как известно, течет через зазор после входа в него через отверстие, расположенное в центре одной из двух стенок, которые ограничивают зазор, в частности стенку, которая находится рядом с первым отверстием, через которое жидкость входит, а затем для выхода из зазора в периферийной части центробежной ступени. В отличие от предшествующего уровня техники согласно изобретению эта стенка закрыта в своей центральной части.In prior art centrifugal pumps, liquid is known to flow through the gap after entering it through an opening located in the center of one of the two walls that define the gap, in particular the wall that is adjacent to the first opening through which the liquid enters, and then to exit the gap in the peripheral part of the centrifugal stage. In contrast to the prior art according to the invention, this wall is closed in its central part.

Поэтому, хотя жидкость в любом случае присутствует в зазоре, она не принудительно входит в за- 1 041918 зор, чтобы течь между первым отверстием и вторым отверстием статора, но может течь, например, вокруг центробежной ступени.Therefore, although fluid is present in the gap anyway, it is not forced into the gap to flow between the first orifice and the second stator orifice, but may flow around the centrifugal stage, for example.

Предпочтительно, перепад давления достигается между жидкостью вне зазора, которая имеет скорость потока в статоре, поскольку она вращается с помощью центробежной ступени, и жидкостью внутри зазора, которая статична по отношению к центробежной ступени, которая ее вмещает. Поэтому жидкость подвергается воздействию напряжения растяжения, которое вызывает желаемую кавитацию. Заявитель также обнаружил, что кавитация имеет тенденцию сосредотачиваться в пространстве между двумя секциями, вдали от них, где жидкость имеет меньшее трение, что позволяет избежать повреждения центробежной ступени.Preferably, a pressure differential is achieved between the fluid outside the gap, which has a flow velocity in the stator as it is rotated by the centrifugal stage, and the fluid inside the gap, which is static with respect to the centrifugal stage that houses it. Therefore, the liquid is subjected to a tensile stress that causes the desired cavitation. Applicant has also found that cavitation tends to be concentrated in the space between the two sections, away from them, where the fluid has less friction, thus avoiding damage to the centrifugal stage.

В предпочтительном варианте осуществления секции зазора сообщаются друг с другом в центральной части центробежной ступени. Поэтому жидкость в этой области подвергается воздействию противоположных растягивающих сил, направленных из центробежной ступени, что дополнительно способствует возникновению кавитации вдали от предохраняемых от негативного воздействия схлопывающихся пузырьков частей реактора.In a preferred embodiment, the gap sections communicate with each other in the central part of the centrifugal stage. Therefore, the liquid in this region is subjected to opposing tensile forces from the centrifugal stage, which additionally contributes to the occurrence of cavitation away from the reactor parts that are protected from the negative impact of collapsing bubbles.

Этот реактор может быть изготовлен из подходящего центробежного насоса с использованием хорошо зарекомендовавших себя конструкций насосов, которые оптимизированы с точки зрения производственных затрат, при этом осуществляется закрытие центрального отверстия для доступа к зазору. Естественно, в результате такого изменения значительно снижается способность по перекачиванию жидкости, в результате чего основным применением становится обработка с применением кавитации.This reactor can be made from a suitable centrifugal pump using well established pump designs that are cost optimized while closing the central opening to access the gap. Naturally, as a result of this change, the ability to pump liquid is significantly reduced, as a result of which cavitation treatment becomes the main application.

Следует отметить, что кавитационный реактор в соответствии с настоящим изобретением может использоваться как с жидкостью, текущей по продольной направляющей первого отверстия ко второму отверстию, так и с жидкостью, текущей из второго отверстия к первому отверстию, в отличие от центробежных насосов, которые обеспечивают только односторонний поток.It should be noted that the cavitation reactor in accordance with the present invention can be used both with liquid flowing along the longitudinal guide of the first hole to the second hole, and with liquid flowing from the second hole to the first hole, in contrast to centrifugal pumps, which provide only one-way flow.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Дальнейшие характеристики и преимущества настоящего изобретения будут более четко раскрыты в иллюстративных материалах, не ограничивающих объем правовой охраны, кавитационный реактор отображен на прилагаемых следующих чертежах:Further characteristics and advantages of the present invention will be more clearly disclosed in illustrative materials, without limiting the scope of legal protection, the cavitation reactor is shown in the attached following drawings:

фиг. 1 - изображение кавитационного реактора в поперечном разрезе в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения;fig. 1 is a cross-sectional view of a cavitation reactor according to a first embodiment of the invention;

фиг. 2 - изображение кавитационного реактора в поперечном разрезе в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения;fig. 2 is a cross-sectional view of a cavitation reactor in accordance with another embodiment of the invention;

фиг. 3 - изображение кавитационного реактора в поперечном разрезе в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения;fig. 3 is a cross-sectional view of a cavitation reactor in accordance with another embodiment of the invention;

фиг. 4 - вид спереди кавитационного реактора, отображенного на фиг. 3, с отображенным запорным элементом реактора.fig. 4 is a front view of the cavitation reactor shown in FIG. 3 with the reactor closure shown.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Ссылаясь на сопроводительные рисунки, кавитационный реактор в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения обычно обозначается цифрой 1. Реактор 1 содержит статор 2 и ротор 3, соединенный со статором 2 с возможностью вращения.Referring to the accompanying drawings, the cavitation reactor in accordance with one embodiment of the invention is usually denoted by the number 1. The reactor 1 includes a stator 2 and a rotor 3 connected to the stator 2 for rotation.

Статор 2 ограничивает камеру 21, которая, по крайней мере частично, содержит ротор 3. Более подробно камера 21 статора 2 ограничена передней стенкой 22, задней стенкой 23 и периферийной стенкой 24 статора 2. Передняя стенка 22 и задняя стенка 23 расположены на расстоянии друг от друга в продольном направлении X-X. Периферийная стенка 24 соединяет переднюю стенку 22 и заднюю стенку 23 и предпочтительно выполнена в виде центробежной или цилиндрической спирали.The stator 2 defines a chamber 21 which, at least in part, contains the rotor 3. In more detail, the chamber 21 of the stator 2 is defined by a front wall 22, a rear wall 23 and a peripheral wall 24 of the stator 2. The front wall 22 and the rear wall 23 are located at a distance from each other. friend in the longitudinal direction X-X. The peripheral wall 24 connects the front wall 22 and the rear wall 23 and is preferably in the form of a centrifugal or cylindrical helix.

Статор 2 имеет первое отверстие 25 и второе отверстие 26 для жидкости, которая вводится в камеру 21 и выводится из камеры 21. В частности, первое отверстие 25 может выполнять функцию входа для жидкости, а второе отверстие 26 может выполнять функцию выход для жидкости или, наоборот, первое отверстие 25 может выполнять функцию выхода для жидкости, а второе отверстие 26 может выполнять функцию входа для жидкости.The stator 2 has a first opening 25 and a second opening 26 for fluid that enters the chamber 21 and exits the chamber 21. In particular, the first opening 25 may function as a fluid inlet and the second opening 26 may function as a fluid outlet or vice versa. , the first port 25 may function as a liquid outlet and the second port 26 may function as a liquid inlet.

Первое отверстие 25 имеет направляющую часть 27, форма которой обеспечивает направление потока жидкости в продольном направлении X-X. Например, в вариантах осуществления изобретения, отображенных на иллюстрациях, первое отверстие 25 образовано в передней стенке 22 статора 2. В других вариантах осуществления первое отверстие 25 может иметь в направляющей части 27 канал, не обязательно прямой, соединенный с ним и заканчивающийся внутри камеры 21.The first opening 25 has a guide portion 27 which is shaped to guide the fluid flow in the longitudinal direction X-X. For example, in the embodiments of the invention shown in the illustrations, the first hole 25 is formed in the front wall 22 of the stator 2. In other embodiments, the implementation of the first hole 25 may have a channel in the guide part 27, not necessarily straight, connected to it and ending inside the chamber 21.

В варианте осуществления изобретения, который отображен на иллюстрациях, второе отверстие 26 образовано в периферийной стенке 24 статора 2, чтобы позволить текучей среде течь в направлении, перпендикулярном продольному направлению X-X, например в радиальном направлении R-R, которое простирается от продольной центральной оси статора 2. Тем не менее, могут быть также предусмотрены варианты осуществления изобретения, в которых второе отверстие 26 образовано в задней стенке 23 статора 2.In the embodiment of the invention shown in the illustrations, a second opening 26 is formed in the peripheral wall 24 of the stator 2 to allow fluid to flow in a direction perpendicular to the longitudinal direction X-X, for example in the radial direction R-R, which extends from the longitudinal central axis of the stator 2. however, embodiments of the invention may also be envisaged in which the second opening 26 is formed in the rear wall 23 of the stator 2.

Ротор 3 содержит приводной вал 31, который в основном проходит в продольном направлении X-X. Приводной вал 31 соединен со статором 2 и приспособлен для вращения относительно статора 2 вокругThe rotor 3 includes a drive shaft 31 which generally extends in the longitudinal direction X-X. The drive shaft 31 is connected to the stator 2 and is adapted to rotate relative to the stator 2 around

- 2 041918 оси вращения A-A, которая проходит в продольном направлении X-X и предпочтительно совпадает с продольной центральной осью статора 2.- 2 041918 axis of rotation A-A, which runs in the longitudinal direction X-X and preferably coincides with the longitudinal central axis of the stator 2.

Приводной вал 31 может быть выполнен с возможностью соединения с электродвигателем (не показано на иллюстрациях) как внутри, так и снаружи камеры 21 статора 2 для обеспечения вращения ротора 3 относительно статора 2.The drive shaft 31 can be configured to be connected to an electric motor (not shown in the illustrations) both inside and outside the chamber 21 of the stator 2 to ensure rotation of the rotor 3 relative to the stator 2.

Ротор 3 содержит по меньшей мере одну центробежную ступень 4, закрепленную на приводном валу 31. Поэтому центробежная ступень 4 выполнена с возможностью вращения относительно статора 2 вместе с приводным валом 31 вокруг оси вращения A-A.The rotor 3 comprises at least one centrifugal stage 4 fixed on the drive shaft 31. Therefore, the centrifugal stage 4 is rotatable relative to the stator 2 together with the drive shaft 31 around the rotation axis A-A.

Как более четко описано далее, ротор 3 может содержать множество центробежных ступеней 4, закрепленных на приводном валу 31 и расположенных на расстоянии друг от друга в продольном направлении X-X, как в известных многоступенчатых центробежных насосах. Первоначально будут описаны особенности одной центробежной ступени 4, но следует понимать, что они применимы ко всем ступеням 4, если не указано иное. В частности, следующие особенности предпочтительно применяются, по меньшей мере, к центробежной ступени 4, которая находится ближе всего к первому отверстию 25 статора 2, т. е. ближе всего к передней стенке 22 статора 2.As described more clearly below, the rotor 3 may comprise a plurality of centrifugal stages 4 mounted on a drive shaft 31 and spaced apart in the longitudinal direction X-X, as in known multistage centrifugal pumps. Initially, the features of one centrifugal stage 4 will be described, but it should be understood that they are applicable to all stages 4, unless otherwise indicated. In particular, the following features preferably apply to at least the centrifugal stage 4 which is closest to the first opening 25 of the stator 2, i.e. closest to the front wall 22 of the stator 2.

Центробежная ступень 4 размещена в камере 21 статора 2 и окружена периферийной стенкой 24 статора 2. Таким образом, камера 21 статора 2 имеет трубчатую область, которая радиально окружает всю центробежную ступень 4 и расположена между центробежной ступенью 4 и периферийной стенкой 24 статора 2. Трубчатая область также окружает ось вращения A-A и предпочтительно проходит в продольном направлении от передней стенки 22 до задней стенки 23 статора 2.The centrifugal stage 4 is placed in the chamber 21 of the stator 2 and is surrounded by a peripheral wall 24 of the stator 2. Thus, the chamber 21 of the stator 2 has a tubular region which radially surrounds the entire centrifugal stage 4 and is located between the centrifugal stage 4 and the peripheral wall 24 of the stator 2. Tubular region also surrounds the axis of rotation A-A and preferably extends in the longitudinal direction from the front wall 22 to the rear wall 23 of the stator 2.

Направляющая часть 27 первого отверстия 25 статора 2 обращена к центробежной ступени 4 в продольном направлении X-X, а, в частности, ось вращения A-A проходит через направляющую часть 27.The guide part 27 of the first opening 25 of the stator 2 faces the centrifugal stage 4 in the longitudinal direction X-X, and in particular the axis of rotation A-A passes through the guide part 27.

Центробежная ступень 4 содержит первую стенку 41 и вторую стенку 42. Первая и вторая стенки 41, 42 расположены на расстоянии друг от друга в продольном направлении X-X, чтобы обеспечить зазор 43 между ними.The centrifugal stage 4 comprises a first wall 41 and a second wall 42. The first and second walls 41, 42 are spaced apart in the longitudinal direction X-X to provide a gap 43 between them.

Первая стенка 41 расположена рядом с первым отверстием 25 статора 30, а вторая стенка 42 расположена на расстоянии от первого отверстия 25. Другими словами, первая стенка 41 расположена между второй стенкой 42 и первым отверстием 25. Более подробно, каждая из первой и второй стенок 41, 42 имеет внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность. Внутренние поверхности первой и второй стенок 41, 42 обращены друг к другу и обращены к зазору 43.The first wall 41 is located adjacent to the first hole 25 of the stator 30, and the second wall 42 is located at a distance from the first hole 25. In other words, the first wall 41 is located between the second wall 42 and the first hole 25. In more detail, each of the first and second walls 41 , 42 has an inner surface and an outer surface. The inner surfaces of the first and second walls 41, 42 face each other and face the gap 43.

Поэтому зазор 43 представляет собой паз, образованный в центробежной ступени 4 между первой и второй стенками 41, 42. Другими словами, зазор 43 ограничен в продольном направлении X-X внутренними поверхностями первой и второй стенок 41, 42. Кроме того, зазор 43 распространяется в радиальном направлении до трубчатой области камеры 21.Therefore, the gap 43 is a groove formed in the centrifugal stage 4 between the first and second walls 41, 42. In other words, the gap 43 is limited in the longitudinal direction X-X by the inner surfaces of the first and second walls 41, 42. In addition, the gap 43 extends in the radial direction to the tubular region of the chamber 21.

Вместо этого внешняя поверхность первой стенки 41 лежит напротив соответствующей внутренней поверхности и обращена к первому отверстию 25 статора 2. Аналогично, внешняя поверхность второй стенки 42 лежит напротив соответствующей внутренней поверхности, но обращена в противоположную сторону от первого отверстия 25 статора 2.Instead, the outer surface of the first wall 41 lies opposite the corresponding inner surface and faces the first hole 25 of the stator 2. Similarly, the outer surface of the second wall 42 lies opposite the corresponding inner surface, but faces away from the first hole 25 of the stator 2.

Первая и вторая стенки 41, 42 расположены поперек продольного направления X-X, это относится к их соответствующим внутренним и внешним поверхностям. Кроме того, первая и вторая стенки 41, 42 распространяются в радиальном направлении от приводного вала 31. Например, в вариантах осуществления изобретения, отображенных на иллюстрациях, первая и вторая стенки 41, 42 являются распространяющимися в радиальном направлении стенками. Поэтому ротор 3 является радиальным ротором, подобно тем, что обычно известны для радиальных рабочих колес некоторых центробежных насосов. Другими словами, первая и вторая стенки 41, 42 могут иметь форму дисков или колец, с осью вращения A-A в центре, и они могут быть расположены перпендикулярно к продольному направлению X-X. Соответственно, зазор 43 в основном существенно распространяется в радиальном направлении R-R.The first and second walls 41, 42 are arranged transverse to the longitudinal direction X-X, this refers to their respective inner and outer surfaces. In addition, the first and second walls 41, 42 extend radially from the drive shaft 31. For example, in the embodiments shown in the illustrations, the first and second walls 41, 42 are radially extending walls. The rotor 3 is therefore a radial rotor, similar to those commonly known for the radial impellers of some centrifugal pumps. In other words, the first and second walls 41, 42 may be in the form of disks or rings, with the axis of rotation A-A at the center, and they may be perpendicular to the longitudinal direction X-X. Accordingly, the gap 43 generally extends substantially in the radial direction R-R.

Первая и вторая стенки 41, 42 по необходимости имеют плоскую форму, как это схематично отображено на иллюстрациях. Поэтому в других вариантах осуществления изобретения первая и вторая стенки 41, 42 также могут иметь объемную форму, пригодную для получения конического или воронкообразного ротора 3, подобно коническим рабочим колесам известных центробежных насосов. Другими словами, в этих стенках центральная часть, расположенная в средней части 45 центробежной ступени 4, расположенной вблизи оси вращения A-A, выступает в сторону первого отверстия 25 статора 2 относительно периферийной части стенки, расположенной в периферийной части 46 центробежной ступени 4, расположенной на расстоянии от оси вращения A-A.The first and second walls 41, 42 are necessarily flat in shape, as shown schematically in the illustrations. Therefore, in other embodiments of the invention, the first and second walls 41, 42 can also have a three-dimensional shape suitable for obtaining a conical or funnel-shaped rotor 3, similar to the conical impellers of known centrifugal pumps. In other words, in these walls, the central part located in the middle part 45 of the centrifugal stage 4, located near the axis of rotation A-A, protrudes towards the first hole 25 of the stator 2 relative to the peripheral part of the wall located in the peripheral part 46 of the centrifugal stage 4, located at a distance from axes of rotation A-A.

Центробежная ступень 4 содержит множество перегородок 44, расположенных в зазоре 43. Перегородки 44 могут иметь форму лопастей центробежного насоса и, следовательно, могут иметь прямые или изогнутые профили, тем самым обеспечивая острые или тупые углы с направлением по окружности C-C, которое проходит вокруг оси вращения A-A, ориентированной в направлении вращения ротора 3. Тем не менее, следует отметить, что управляемый кавитационный эффект может быть получен в обоих возможных направлениях вращения ротора 3 вокруг оси вращения A-A.The centrifugal stage 4 comprises a plurality of baffles 44 disposed in gap 43. The baffles 44 may be in the form of centrifugal pump blades and therefore may have straight or curved profiles, thereby providing sharp or obtuse angles with a C-C circumferential direction that extends around the axis of rotation. A-A oriented in the direction of rotation of the rotor 3. However, it should be noted that a controlled cavitation effect can be obtained in both possible directions of rotation of the rotor 3 around the axis of rotation A-A.

Каждая перегородка 44 проходит между внутренним торцом 44a, расположенным вблизи к осиEach baffle 44 extends between an inner end 44a located close to the axis

- 3 041918 вращения A-A, и периферийным торцом 44b, расположенным на расстоянии от оси вращения A-A. Кроме того, перегородки 44 расположены по окружности на расстоянии друг от друга вокруг оси вращения- 3 041918 of rotation A-A, and a peripheral end 44b located at a distance from the axis of rotation A-A. In addition, the baffles 44 are circumferentially spaced from each other around the axis of rotation.

A-A. Поэтому перегородки 44 разделяют зазор 43 на множество секций 47, которые распространяются между средней частью 45 центробежной ступени 4 и периферийной частью 46 центробежной ступени 4.A-A. Therefore, the baffles 44 divide the gap 43 into a plurality of sections 47 that extend between the middle part 45 of the centrifugal stage 4 and the peripheral part 46 of the centrifugal stage 4.

Перегородки 44 предназначены для вращательного перемещения жидкости в зазоре 43 при вращении приводного вала 31 относительно статора 2. Это обеспечивает перепад давления между жидкостью в зазоре 43 в средней части 45 центробежной ступени 4 и жидкостью в периферийной части 46 центробежной ступени 4. Этот перепад давления, вызванный центробежными силами при вращении, приводит к тому, что жидкость течет через секции 47 из средней части 45 в периферийную часть 46 центробежной ступени 4. Другими словами, давление в средней части 45 ниже, чем в периферийной части 46.The baffles 44 are designed to rotate the liquid in the gap 43 when the drive shaft 31 rotates relative to the stator 2. This provides a pressure difference between the liquid in the gap 43 in the middle part 45 of the centrifugal stage 4 and the liquid in the peripheral part 46 of the centrifugal stage 4. This pressure difference is caused by centrifugal forces during rotation, causes the liquid to flow through the sections 47 from the middle part 45 to the peripheral part 46 of the centrifugal stage 4. In other words, the pressure in the middle part 45 is lower than in the peripheral part 46.

Зазор 43, и, в частности, секции 47, находятся в сообщении посредством жидкости с трубчатой областью камеры 21 статора 2 в периферийной части 46 центробежной ступени 4. Другими словами, свободный периферийный край первой стенки 41 расположен на расстоянии от свободного периферийного края второй стенки 42, предпочтительно в продольном направлении X-X. Поэтому жидкость в камере 21 может поступать и выходить из зазора 43 между свободными периферийными краями первой и второй стенок 41, 42.The gap 43, and in particular the section 47, are in fluid communication with the tubular region of the chamber 21 of the stator 2 in the peripheral part 46 of the centrifugal stage 4. In other words, the free peripheral edge of the first wall 41 is located at a distance from the free peripheral edge of the second wall 42 , preferably in the longitudinal direction X-X. Therefore, the liquid in the chamber 21 can enter and exit the gap 43 between the free peripheral edges of the first and second walls 41, 42.

В одном варианте изобретения первая стенка 41 закрыта в центральной части 45 центробежной ступени 4, тем самым предотвращая наличие потока жидкости между первым отверстием 25 и периферийной частью 46 центробежной ступени 4 через зазор 43, а именно через его секции 47. Более подробно, в средней части 45 предотвращается сообщение посредством жидкости между камерой 21 статора 2, находящейся вне центробежной ступени 4, и зазором 43. Кроме того, в предпочтительном варианте осуществления изобретения зазор 43 находится в сообщении посредством жидкости с остальной частью камеры 21, а именно с трубчатой областью камеры 21, только в периферийной части 46 центробежной ступени 4, между свободными периферийными краями первой и второй стенок 41, 42.In one embodiment of the invention, the first wall 41 is closed in the central part 45 of the centrifugal stage 4, thereby preventing the flow of liquid between the first opening 25 and the peripheral part 46 of the centrifugal stage 4 through the gap 43, namely through its sections 47. In more detail, in the middle part 45, fluid communication is prevented between the chamber 21 of the stator 2 outside the centrifugal stage 4 and the gap 43. In addition, in a preferred embodiment of the invention, the gap 43 is in fluid communication with the rest of the chamber 21, namely the tubular region of the chamber 21, only in the peripheral part 46 of the centrifugal stage 4, between the free peripheral edges of the first and second walls 41, 42.

Следует отметить, что, как и в известных из уровня техники центробежных насосах, вторая стенка 42 также закрыта в центральной части 45 центробежной ступени 4, тем самым предотвращая наличие потока жидкости между вторым отверстием 26 и периферийной частью 46 центробежной ступени 4 через зазор 43.It should be noted that, as in prior art centrifugal pumps, the second wall 42 is also closed in the central part 45 of the centrifugal stage 4, thereby preventing the flow of liquid between the second opening 26 and the peripheral part 46 of the centrifugal stage 4 through the gap 43.

В некоторых вариантах осуществления изобретения первая стенка 41 закрывается запорным элементом 48 центробежной ступени 4, как показано, например, на фиг. 2-4. Более подробно, первая стенка 41 центробежной ступени 4 имеет центральное отверстие 49 в средней части 45 центробежной ступени 4. Запорный элемент 48 прикреплен к первой стенке 41, предпочтительно съемным образом, чтобы закрывать центральное отверстие 49.In some embodiments of the invention, the first wall 41 is closed by a locking element 48 of the centrifugal stage 4, as shown, for example, in FIG. 2-4. In more detail, the first wall 41 of the centrifugal stage 4 has a central opening 49 in the middle portion 45 of the centrifugal stage 4. A closure member 48 is attached to the first wall 41, preferably in a removable manner, to cover the central opening 49.

При отсутствии запорных элементов 48 такое центральное отверстие 49 может быть приспособлено для функционирования в качестве впуска жидкости для центробежной ступени 4, как в известных из уровня техники центробежных насосах. При использовании проходного центрального отверстия 49 жидкость поступает в камеру 21, например, через первое отверстие 25, всасывается в зазор 43 через центральное отверстие 49 из-за вышеупомянутой разницы давлений, затем жидкость поступает в зазоре 43 к периферийной части 46 центробежной ступени 4 и выбрасывается из зазора 43 в трубчатую область камеры 21, чтобы достичь второго отверстия 26.In the absence of closures 48, such a central opening 49 can be adapted to function as a fluid inlet for the centrifugal stage 4, as in prior art centrifugal pumps. When using a through central hole 49, the liquid enters the chamber 21, for example, through the first hole 25, is sucked into the gap 43 through the central hole 49 due to the aforementioned pressure difference, then the liquid enters the gap 43 to the peripheral part 46 of the centrifugal stage 4 and is ejected from gap 43 into the tubular region of the chamber 21 to reach the second opening 26.

Однако запорный элемент 48 перекрывает этот проход для жидкости. В частности, жидкость не будет непрерывно течь в радиальном направлении в зазоре 43, при этом смесь жидкости будет создаваться между внутренней частью зазора 43 и трубчатой областью камеры 21, вне зазора 43, на периферийной части 46 центробежной ступени 4.However, the closure 48 closes off this fluid passage. In particular, the liquid will not continuously flow in the radial direction in the gap 43, but a liquid mixture will be created between the inside of the gap 43 and the tubular region of the chamber 21, outside the gap 43, on the peripheral part 46 of the centrifugal stage 4.

Вариант осуществления изобретения с центральным отверстием 49 может быть произведен из известного центробежного насоса (не показано), в частности из центробежного насоса с закрытым рабочим колесом (или ротором), который может обеспечить, по существу, все особенности, описанные выше, за исключением того факта, что первая стенка 41 центробежной ступени 4 закрыта в центральной части 45. Как только этот насос будет обеспечен, запорный элемент 48 должен быть просто прикреплен к первой стенке 41, чтобы закрыть его центральное отверстие 49.An embodiment of the invention with a central hole 49 can be derived from a known centrifugal pump (not shown), in particular from a centrifugal pump with a closed impeller (or rotor), which can provide essentially all the features described above, except for the fact that the first wall 41 of the centrifugal stage 4 is closed in the central part 45. Once this pump is provided, the obturator 48 must simply be attached to the first wall 41 to close its central opening 49.

В качестве альтернативы, как показано на фиг. 1, первая стенка 41 может не иметь центральных отверстий 49 и быть выполнена, например, в виде цельного диска или воронки с закрытым меньшим отверстием. Это может считаться эквивалентным созданию запорного элемента 48 из одной части с первой стенкой 41. Таким образом, этот вариант осуществления изобретения не требует внесения изменений в известный из уровня техники центробежный насос после его изготовления, но, возможно, может потребовать изменения конструкции перед изготовлением при низких затратах.Alternatively, as shown in FIG. 1, the first wall 41 may have no central openings 49 and may be, for example, a solid disk or funnel with the smaller opening closed. This can be considered equivalent to making the closure element 48 in one piece with the first wall 41. Thus, this embodiment of the invention does not require modifications to the prior art centrifugal pump after its manufacture, but may possibly require design changes before manufacture at low costs.

Следует отметить, что, поскольку обычные пути прохождения текучей среды в центробежных насосах закрыты, как описано выше, между первым отверстием 25 и вторым отверстием 26 камеры 21 должен быть предусмотрен альтернативный проход для потока текучей среды. Поэтому в предпочтительном варианте осуществления изобретения первая стенка 41 центробежной ступени 4 расположена на расстоянии от передней стенки 22 статора 2. Кроме того, периферийная часть 46 центробежной ступени 4 расположена на расстоянии от периферийной стенки 24 статора 2. В любом случае допускаются относи- 4 041918 тельно небольшие расстояния, если они достаточны для прохождения жидкости, как описано ниже.It should be noted that since conventional fluid paths in centrifugal pumps are closed as described above, an alternate fluid flow path must be provided between the first opening 25 and the second opening 26 of the chamber 21. Therefore, in the preferred embodiment of the invention, the first wall 41 of the centrifugal stage 4 is located at a distance from the front wall 22 of the stator 2. In addition, the peripheral part 46 of the centrifugal stage 4 is located at a distance from the peripheral wall 24 of the stator 2. In any case, relative to small distances, if they are sufficient for the passage of liquid, as described below.

Это позволит жидкости течь между первым отверстием 25 и вторым отверстием 26 вокруг центробежной ступени 4 через трубчатую область. Более подробно, жидкость течет через первое отверстие 25, она течет между первой стенкой 41 центробежной ступени 4 и передней стенкой 22 статора 2, по существу в радиальном направлении R-R, затем она попадает в трубчатую область, т. е. между периферийной частью 46 центробежной ступени 4 и периферийной стенкой 24 статора 4, по существу, в продольном направлении X-X и предпочтительно с круговыми составляющими за счет вращения ротора 3, и, наконец, жидкость течет через второе отверстие 26. В качестве альтернативы поток текучей среды также пропускается в те же части кавитационного реактора 1 в направлении, противоположном вышеуказанному.This will allow liquid to flow between the first opening 25 and the second opening 26 around the centrifugal stage 4 through the tubular region. In more detail, the liquid flows through the first opening 25, it flows between the first wall 41 of the centrifugal stage 4 and the front wall 22 of the stator 2, essentially in the radial direction R-R, then it enters the tubular region, i.e. between the peripheral part 46 of the centrifugal stage 4 and the peripheral wall 24 of the stator 4 in a substantially longitudinal direction X-X and preferably with circular components due to the rotation of the rotor 3, and finally the liquid flows through the second opening 26. Alternatively, the fluid flow is also passed into the same parts of the cavitation reactor 1 in the direction opposite to the above.

Этот путь прохождения потока жидкости схематически отображен на иллюстрациях стрелками F. Тем не менее следует понимать, что допускается также операция с ротором 3, вращающимся в направлении, противоположном направлению стрелок F.This fluid flow path is shown schematically in the illustrations by the arrows F. However, it should be understood that the operation with the rotor 3 rotating in the opposite direction of the arrows F is also possible.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения, как показано на фиг. 2, секции 47 зазора 43 находятся в сообщении посредством жидкости друг с другом в средней части 45 центробежной ступени 4. Другими словами, внутренние торцы 44а двух смежных перегородок 44 образуют свободный проход между ними для жидкости из одной секции 47, расположенной между двумя перегородками 44, в остальные секции 47. Предпочтительно, чтобы жидкость в зазоре 43 в средней части 45 центробежной ступени 4 подвергалась воздействию противоположных растягивающих сил, направление которых показано на иллюстрации двунаправленными стрелками T, ориентированных в сторону периферийной части 46 центробежной ступени 4, которые обеспечивают кавитацию.In a preferred embodiment of the invention, as shown in FIG. 2, the sections 47 of the gap 43 are in fluid communication with each other in the middle portion 45 of the centrifugal stage 4. In other words, the inner ends 44a of two adjacent baffles 44 form a free passage between them for fluid from one section 47 located between the two baffles 44, into the remaining sections 47. Preferably, the liquid in the gap 43 in the middle part 45 of the centrifugal stage 4 is subjected to opposite tensile forces, the direction of which is shown in the illustration by double-headed arrows T, oriented towards the peripheral part 46 of the centrifugal stage 4, which provide cavitation.

В альтернативном варианте осуществления изобретения, как показано на фиг. 3, сообщение посредством жидкости между секциями 47 зазора 43 в средней части 45 центробежной ступени 4 прекращается, например, запорным элементом 48. Другими словами, запорный элемент 48 контактирует с внутренними торцами 44а перегородок 44, а более подробно запорный элемент 48 имеет форму, закрывающую пространство между внутренними торцами 44а пар смежных перегородок 44. Кавитация в любом случае обеспечивается за счет разности давлений между средней частью 45 и периферийной частью 46 центробежной ступени 4. Соответственно, жидкость подвергается однонаправленному растягивающему усилию.In an alternative embodiment of the invention, as shown in FIG. 3, fluid communication between the sections 47 of the gap 43 in the middle part 45 of the centrifugal stage 4 is terminated by, for example, a closure element 48. In other words, the closure element 48 contacts the inner ends 44a of the baffles 44, and in more detail, the closure element 48 is shaped to close the space. between the inner ends 44a of pairs of adjacent baffles 44. Cavitation is in any case provided by the pressure difference between the middle part 45 and the peripheral part 46 of the centrifugal stage 4. Accordingly, the liquid is subjected to a unidirectional tensile force.

Заявитель установил, что для работы кавитационного реактора 1 требуется, чтобы ротор 3 был полностью погружен в жидкость. В частности, целесообразно, чтобы обеспечивался воздух, который должен поступать из зазора 43.The Applicant has found that the operation of the cavitation reactor 1 requires that the rotor 3 be completely immersed in the liquid. In particular, it is expedient that air is provided, which must come from the gap 43.

Для этой цели предпочтительно, чтобы были предусмотрены регулирующие давление элементы, которые выполнены таким образом, чтобы поддерживать давление жидкости в камере 21 выше порогового значения, которое пригодно для предотвращения накопления воздуха в зазоре 43, особенно в средней части 45 центробежной ступени 4.For this purpose, it is preferable that pressure regulating elements are provided which are designed to maintain the pressure of the liquid in the chamber 21 above a threshold value which is suitable for preventing the accumulation of air in the gap 43, especially in the middle part 45 of the centrifugal stage 4.

Однако квалифицированному специалисту в данной области техники очевидно, что давление в зазоре 43 сильно зависит от условий монтажа кавитационного реактора 1 в случае гидравлической системы, выполненной для подачи жидкости в реактор 1 для обработки и получения обработанной жидкости. Поэтому регулирование давления может осуществляться элементами гидравлической системы, которые находятся вне реактора 1, например одним или несколькими насосами или клапанами гидравлической системы, или в другом случае регулирующие давление элементы могут быть предусмотрены отдельно от реактора 1, или также могут быть не предусмотрены, в зависимости от конструктивных и эксплуатационных особенностей гидравлической системы.However, it will be apparent to a person skilled in the art that the pressure in the gap 43 is highly dependent on the installation conditions of the cavitation reactor 1 in the case of a hydraulic system configured to supply liquid to the treatment reactor 1 and obtain a treated liquid. Therefore, pressure control may be carried out by elements of the hydraulic system that are outside the reactor 1, for example, one or more pumps or valves of the hydraulic system, or in another case, the pressure control elements may be provided separately from the reactor 1, or may also not be provided, depending on design and operational features of the hydraulic system.

Как объяснено выше, ротор 3 может содержать одну или несколько центробежных ступеней 4, закрепленных на приводном валу 31 и расположенных на расстоянии в продольном направлении X-X, как в известных из уровня техники многоступенчатых центробежных насосах. Центробежные ступени 4 могут быть размещены в одной и той же камере 21 статора 2 или в разных камерах 21 статора 2.As explained above, the rotor 3 may comprise one or more centrifugal stages 4 mounted on a drive shaft 31 and spaced apart in the longitudinal direction X-X, as in prior art multistage centrifugal pumps. The centrifugal stages 4 can be placed in the same chamber 21 of the stator 2 or in different chambers 21 of the stator 2.

Это может быть предусмотрено для того, чтобы жидкость подвергалась более сильной кавитации, или по причине обеспечения кавитационного реактора 1, который также имеет функции откачки в дополнение к возможностям обеспечения кавитации. Другими словами, выполненное в конструктивном единстве устройство может быть приспособлено для одновременного выполнения задач управляемой кавитации и обычной перекачки среды.This may be provided in order to cause the liquid to be subjected to more severe cavitation, or due to the provision of a cavitation reactor 1 which also has pumping functions in addition to the possibilities for providing cavitation. In other words, the device, made in a constructive unity, can be adapted to simultaneously perform the tasks of controlled cavitation and conventional pumping of the medium.

В данном случае ротор 3 содержит центробежные ступени 4 двух типов, т. е. по меньшей мере одну первую центробежную ступень 4 для кавитации, обеспечивающую функции, описанные выше, и по меньшей мере одну вторую центробежную ступень для перекачки (не показано). Каждая вторая центробежная ступень может включать некоторые из особенностей, описанные выше, но не элементы, касающиеся закрытия первой стенки 41.In this case, the rotor 3 contains centrifugal stages 4 of two types, i.e. at least one first centrifugal stage 4 for cavitation, providing the functions described above, and at least one second centrifugal stage for pumping (not shown). Every second centrifugal stage may include some of the features described above, but not the elements relating to the closure of the first wall 41.

В частности, для второй центробежной ступени первая стенка 41 имеет проходное центральное отверстие 49 в средней части 45 ступени 4. Таким образом, вторая центробежная ступень выполнена для перекачки жидкости из проходного центрального отверстия 49 к ее периферийной части 46 через ее зазор 43 вдоль секций 47. Поэтому центробежные ступени перекачки отличаются от кавитационных центро-In particular, for the second centrifugal stage, the first wall 41 has a through central hole 49 in the middle part 45 of stage 4. Thus, the second centrifugal stage is designed to pump fluid from the through central hole 49 to its peripheral part 46 through its gap 43 along sections 47. Therefore, centrifugal pumping stages differ from cavitation centrifugal

Claims (12)

бежных ступеней 4 тем, что они имеют проходное центральное отверстие 49 для обеспечения доступа жидкости в зазор 43 и что их первая стенка 41 не закрыта согласно их конструктивному выполнению или в случае присутствия запорного элемента 48 в центральном, перекрываемом отверстии 49.running steps 4 in that they have a through central hole 49 to provide fluid access to the gap 43 and that their first wall 41 is not closed according to their design or in the case of the presence of a locking element 48 in the central, blocked hole 49. Предпочтительно насосные центробежные ступени расположены перед кавитационными центробежными ступенями 4, чтобы обеспечить максимальное давление жидкости в кавитационных ступенях. Другими словами, первая центробежная ступень 4 расположена вблизи первого отверстия 25 статора 2, а вторая центробежная ступень расположена на расстоянии от первого отверстия 25 статора 2, т.е. первая центробежная ступень 4 расположена между второй центробежной ступенью и первым отверстием 25 статора 2.Preferably, the pumping centrifugal stages are located before the cavitation centrifugal stages 4 in order to provide maximum liquid pressure in the cavitation stages. In other words, the first centrifugal stage 4 is located near the first hole 25 of the stator 2, and the second centrifugal stage is located at a distance from the first hole 25 of the stator 2, i. e. the first centrifugal stage 4 is located between the second centrifugal stage and the first hole 25 of the stator 2. Специалисту в данной области техники очевидно, что возможно предусмотреть ряд эквивалентных изменений в вышеуказанных описанных вариантах осуществления изобретения в соответствии с технической сущностью настоящей группы изобретений.It is obvious to the person skilled in the art that it is possible to provide for a number of equivalent changes in the above described embodiments of the invention in accordance with the technical essence of the present group of inventions. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Кавитационный реактор (1), содержащий статор (2), ограничивающий камеру (21), причем статор (2) имеет первое и второе отверстия (25, 26) для жидкости, вводимой в камеру (21) и выводимой из нее, и ротор (3), включающий приводной вал (31), соединенный со статором (2) и вращающийся относительно статора (2) вокруг оси вращения (A-A), которая простирается в продольном направлении (X-X), ротор (3) содержит центробежную ступень (4), закрепленную на приводном валу (31) и размещенную в рабочей камере (21) статора (2), первое отверстие (25) статора (2) включает направляющую часть (27), расположенную перед центробежной ступенью (4) в продольном направлении (X-X) и имеющую форму, чтобы обеспечить возможность продольного направления потока жидкости, при этом центробежная ступень (4) содержит первую стенку (41) вблизи первого отверстия (25) статора (2) и вторую стенку (42), более отдаленную от первого отверстия (25) статора (2), причем первая и вторая стенки (41, 42) размещены поперек продольному направлению (X-X) и расположены на расстоянии друг от друга в продольном направлении (X-X) для образования зазора (43) между ними, причем каждая из первой и второй стенок (41, 42) имеет внутреннюю поверхность, причем внутренние поверхности первой и второй стенок (41, 42) имеют внутреннюю поверхность, при этом внутренние поверхности первой и второй стенок (41, 42) обращенны друг к другу и обращенны к зазору (43), а зазор (43) ограничен в продольном направлении (X-X) с помощью внутренних поверхностей первой и второй стенок (41, 42), причем зазор (43) представляет собой паз, образованный в центробежной ступени (4) между первой и второй стенками (41, 42), центробежная ступень (4) содержит множество перегородок (44) в зазоре (43), которые расположены по окружности на расстоянии друг от друга вокруг оси вращения (А-А), перегородки (44), разделяющие зазор (43) на множество секций (47), которые проходят между средней частью (45) центробежной ступени (4), расположенной рядом с осью вращения (A-A), и периферийной частью (46) центробежной ступени (4), расположенной на расстоянии от оси вращения (A-A), причем секции (47) находятся в сообщении посредством жидкости с камерой (21) статора (2) в периферийной части (46) центробежной ступени (4), отличающийся тем, что первая стенка (41) закрыта в средней части (45) центробежной ступени (4), тем самым предотвращая течение жидкости между первым отверстием (25) статора (2) и периферийной частью (46) центробежной ступени (4) через секции (47) зазора (43).1. A cavitation reactor (1) comprising a stator (2) defining a chamber (21), wherein the stator (2) has first and second openings (25, 26) for fluid entering and leaving the chamber (21) and rotor (3), including a drive shaft (31) connected to the stator (2) and rotating relative to the stator (2) around the axis of rotation (A-A), which extends in the longitudinal direction (X-X), the rotor (3) contains a centrifugal stage (4 ) fixed on the drive shaft (31) and placed in the working chamber (21) of the stator (2), the first hole (25) of the stator (2) includes a guide part (27) located in front of the centrifugal stage (4) in the longitudinal direction (X-X ) and shaped to allow the longitudinal direction of the fluid flow, while the centrifugal stage (4) contains the first wall (41) near the first hole (25) of the stator (2) and the second wall (42), more distant from the first hole (25 ) of the stator (2), with the first and second walls (41, 42) placed across the longitudinal direction (X-X) and located at a distance from each other in the longitudinal direction (X-X) to form a gap (43) between them, and each of the first and second walls (41, 42) has an inner surface, and the inner surfaces of the first and second walls ( 41, 42) have an inner surface, while the inner surfaces of the first and second walls (41, 42) face each other and face the gap (43), and the gap (43) is limited in the longitudinal direction (X-X) by means of the inner surfaces of the first and the second walls (41, 42), and the gap (43) is a groove formed in the centrifugal stage (4) between the first and second walls (41, 42), the centrifugal stage (4) contains a plurality of partitions (44) in the gap ( 43), which are located circumferentially at a distance from each other around the axis of rotation (A-A), partitions (44) dividing the gap (43) into a plurality of sections (47) that pass between the middle part (45) of the centrifugal stage (4 ) located near the axis of rotation (A -A), and the peripheral part (46) of the centrifugal stage (4) located at a distance from the axis of rotation (A-A), and the sections (47) are in fluid communication with the chamber (21) of the stator (2) in the peripheral part (46 ) centrifugal stage (4), characterized in that the first wall (41) is closed in the middle part (45) of the centrifugal stage (4), thereby preventing the flow of fluid between the first opening (25) of the stator (2) and the peripheral part (46) centrifugal stage (4) through sections (47) of the gap (43). 2. Кавитационный реактор (1) по п.1, отличающийся тем, что камера (21) имеет трубчатую область, которая радиально окружает всю центробежную ступень (4), и зазор (43) находится в сообщении посредством жидкости с трубчатой областью камеры (21) статора (2) в периферийной части (46) центробежной ступени (4).2. Cavitation reactor (1) according to claim 1, characterized in that the chamber (21) has a tubular region that radially surrounds the entire centrifugal stage (4), and the gap (43) is in fluid communication with the tubular region of the chamber (21 ) stator (2) in the peripheral part (46) of the centrifugal stage (4). 3. Кавитационный реактор (1) по п.1 или 2, отличающийся тем, что зазор (43) проходит в основном в радиальном направлении (R-R), распространяясь от продольной центральной оси статора (2).3. Cavitation reactor (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the gap (43) extends mainly in the radial direction (R-R), extending from the longitudinal central axis of the stator (2). 4. Кавитационный реактор (1) по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что первая стенка (41) центробежной ступени (4) имеет центральное отверстие (49) в средней части (45) центробежной ступени (4), причем центробежная ступень (4) содержит запорный элемент (48), закрепленный на первой стенке (41) для закрытия центрального отверстия (49).4. Cavitation reactor (1) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the first wall (41) of the centrifugal stage (4) has a central hole (49) in the middle part (45) of the centrifugal stage (4), and the centrifugal the stage (4) contains a locking element (48) fixed on the first wall (41) to close the central hole (49). 5. Кавитационный реактор (1) по п.4, отличающийся тем, что запорный элемент (48) имеет форму, блокирующую сообщение посредством жидкости между секциями (47) зазора (43) в средней части (45) центробежной ступени (4).5. Cavitation reactor (1) according to claim 4, characterized in that the locking element (48) is shaped to block fluid communication between sections (47) of the gap (43) in the middle part (45) of the centrifugal stage (4). 6. Кавитационный реактор (1) по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что секции (47) зазора (43) находятся в сообщении с помощью жидкости друг с другом в средней части (45) центробежной ступени (4).6. Cavitation reactor (1) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the sections (47) of the gap (43) are in fluid communication with each other in the middle part (45) of the centrifugal stage (4). 7. Кавитационный реактор (1) по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что перегородки (44) имеют7. Cavitation reactor (1) according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the baffles (44) have - 6 041918 форму, вызывающую вращение жидкости в зазоре (43), когда приводной вал (31) вращается относительно статора (2), тем самым создавая перепад давления между жидкостью в зазоре (43) в средней части (45) центробежной ступени (4) и жидкостью в периферийной части (46) центробежной ступени (4).- 6 041918 a shape that causes rotation of the liquid in the gap (43) when the drive shaft (31) rotates relative to the stator (2), thereby creating a pressure difference between the liquid in the gap (43) in the middle part (45) of the centrifugal stage (4) and liquid in the peripheral part (46) of the centrifugal stage (4). 8. Кавитационный реактор (1) по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что камера (21) статора (2) ограничена передней стенкой (22), в которой образовано первое отверстие (25), задней стенкой (23), расположенной на расстоянии от передней стенки (22) в продольном направлении (X-X), и периферийной стенкой (24), которая соединяет переднюю стенку (22) и заднюю стенку (23) и окружает центробежную ступень (4), первая стенка (41) центробежной ступени (4) расположена на расстоянии от передней стенки (22) статора (2), а периферийная часть (46) центробежной ступени (4) расположена на расстоянии от периферийной стенки (24) статора (2), чтобы тем самым обеспечить течение жидкости между первым отверстием (25) и вторым отверстием (26) вокруг центробежной ступени (4).8. Cavitation reactor (1) according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the chamber (21) of the stator (2) is limited by the front wall (22), in which the first hole (25) is formed, by the rear wall (23), located at a distance from the front wall (22) in the longitudinal direction (X-X), and a peripheral wall (24), which connects the front wall (22) and the rear wall (23) and surrounds the centrifugal stage (4), the first wall (41) of the centrifugal stage (4) is located at a distance from the front wall (22) of the stator (2), and the peripheral part (46) of the centrifugal stage (4) is located at a distance from the peripheral wall (24) of the stator (2), to thereby ensure the flow of fluid between the first hole (25) and the second hole (26) around the centrifugal stage (4). 9. Кавитационный реактор (1) по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что ротор (3) содержит множество центробежных ступеней (4), закрепленных на приводном валу (31) и расположенных на расстоянии друг от друга в продольном направлении (X-X), причем первая стенка (41) по меньшей мере одной первой центробежной ступени (4) закрыта в ее средней части (45) для предотвращения образования потока жидкости между первым отверстием (25) статора (2) и соответствующей периферийной частью (46) через секции (47) относительного зазора (43), по меньшей мере одна вторая центробежная ступень имеет проходное центральное отверстие (49) в центральной части (45), вторая центробежная ступень (4) выполнена с возможностью перекачки жидкости из проходного центрального отверстия (49) в соответствующую периферийную часть (46) через секции зазора (43).9. Cavitation reactor (1) according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the rotor (3) contains a plurality of centrifugal stages (4) mounted on the drive shaft (31) and located at a distance from each other in the longitudinal direction ( X-X), wherein the first wall (41) of at least one first centrifugal stage (4) is closed in its middle part (45) to prevent the formation of a fluid flow between the first opening (25) of the stator (2) and the corresponding peripheral part (46) through section (47) of the relative gap (43), at least one second centrifugal stage has a through central hole (49) in the central part (45), the second centrifugal stage (4) is configured to pump liquid from the through central hole (49) into the corresponding peripheral part (46) through the gap sections (43). 10. Кавитационный реактор (1) по п.9, отличающийся тем, что первая центробежная ступень (4) расположена на удалении от первого отверстия (25) статора (2), а вторая центробежная ступень расположена вблизи первого отверстия (25) статора (2).10. Cavitation reactor (1) according to claim 9, characterized in that the first centrifugal stage (4) is located at a distance from the first hole (25) of the stator (2), and the second centrifugal stage is located near the first hole (25) of the stator (2 ). 11. Кавитационный реактор (1) по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что содержит дополнительно средства регулирования давления, которые обеспечивают возможность поддержания давления жидкости в камере (21) выше порогового значения, которое определено для предотвращения накопления воздуха в зазоре (43).11. The cavitation reactor (1) according to any one of claims 1 to 10, characterized in that it additionally contains pressure control means that make it possible to maintain the liquid pressure in the chamber (21) above a threshold value, which is determined to prevent air accumulation in the gap ( 43). 12. Способ изготовления кавитационного реактора (1) по п.4, включающий следующие этапы: наличие центробежного насоса, содержащего статор (2), ограничивающий камеру (21), причем статор (2) имеет первое и второе отверстия (25, 26) для жидкости, вводимой в камеру (21) и выводимой из камеры (21), и ротор (3), включающий приводной вал (31), соединенный со статором (2) и вращающийся относительно статора (2) вокруг оси вращения (A-A), которая простирается в продольном направлении (X-X), ротор (3) содержит центробежную ступень (4), закрепленную на приводном валу (31) и размещенную в рабочей камере (21) статора (2), первое отверстие (25) статора (2) включает направляющую часть (27), расположенную перед центробежной ступенью (4) в продольном направлении (X-X) и имеющую форму, чтобы обеспечить возможность продольного направления потока жидкости, при этом центробежная ступень (4) содержит первую стенку (41) и вторую стенку (42), расположенные поперек продольного направления (X-X) и расположенные на расстоянии друг от друга в продольном направлении (X-X) для образования зазора (43) между ними, причем каждая первая и вторая стенки (41, 42) имеют внутреннюю поверхность, причем внутренние поверхности первой и второй стенок (41, 42) обращены друг к другу и обращены к зазору (43), причем зазор (43) ограничен в продольном направлении (XX) внутренними поверхностями первой и второй стенок (41, 42), зазор (43) представляет собой паз, образованный в центробежной ступени (4) между первой и второй стенками (41, 42), причем первая стенка (41) расположена между второй стенкой (42) и первым отверстием (25) статора (2), центробежная ступень (4) содержит множество перегородок (44) в зазоре (43), которые расположены по окружности на расстоянии друг от друга вокруг оси вращения (A-A), перегородки (44), разделяющие зазор (43) на множество секций (47), которые проходят между средней частью (45) центробежной ступени (4), расположенной рядом с осью вращения (A-A), и периферийной частью (46) центробежной ступени (4), расположенной на расстоянии от оси вращения (A-A), причем секции (47) находятся в сообщении посредством жидкости с камерой (21) статора (2) в периферийной части (46) центробежной ступени (4), первая стенка (41) центробежной ступени (4) имеет центральное отверстие (49) в средней части (45) центробежной ступени (4), и крепление запорного элемента (48) к первой стенке (41) для закрытия центрального отверстия (49).12. A method for manufacturing a cavitation reactor (1) according to claim 4, including the following steps: the presence of a centrifugal pump containing a stator (2) limiting the chamber (21), and the stator (2) has first and second holes (25, 26) for liquid introduced into the chamber (21) and discharged from the chamber (21), and a rotor (3), including a drive shaft (31), connected to the stator (2) and rotating relative to the stator (2) around the rotation axis (A-A), which extends in the longitudinal direction (X-X), the rotor (3) contains a centrifugal stage (4) fixed on the drive shaft (31) and placed in the working chamber (21) of the stator (2), the first hole (25) of the stator (2) includes a guide part (27) located in front of the centrifugal stage (4) in the longitudinal direction (X-X) and shaped to allow the longitudinal direction of the liquid flow, while the centrifugal stage (4) contains the first wall (41) and the second wall (42), located across the longitudinal direction (X-X) and located on a distance from each other in the longitudinal direction (X-X) to form a gap (43) between them, and each first and second walls (41, 42) have an inner surface, with the inner surfaces of the first and second walls (41, 42) facing each other each other and facing the gap (43), and the gap (43) is limited in the longitudinal direction (XX) by the inner surfaces of the first and second walls (41, 42), the gap (43) is a groove formed in the centrifugal stage (4) between the first and the second walls (41, 42), wherein the first wall (41) is located between the second wall (42) and the first hole (25) of the stator (2), the centrifugal stage (4) contains a plurality of partitions (44) in the gap (43), which are located circumferentially at a distance from each other around the axis of rotation (A-A), partitions (44) dividing the gap (43) into a plurality of sections (47) that pass between the middle part (45) of the centrifugal stage (4) located next to axis of rotation (A-A), and the peripheral part (46) centrifugal th stage (4) located at a distance from the axis of rotation (A-A), moreover, sections (47) are in fluid communication with the chamber (21) of the stator (2) in the peripheral part (46) of the centrifugal stage (4), the first wall ( 41) of the centrifugal stage (4) has a central hole (49) in the middle part (45) of the centrifugal stage (4), and fastening of the locking element (48) to the first wall (41) to close the central hole (49). --
EA202190982 2018-10-10 2019-10-07 CAVITATION REACTOR EA041918B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102018000009329 2018-10-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA041918B1 true EA041918B1 (en) 2022-12-15

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4408952A (en) Lateral channel pump
JP2007533453A (en) Fluid vortex cavitation generating device and method
WO2004058380A1 (en) Gas-liquid separator
EP3072579B1 (en) Cavitation device
JP4724610B2 (en) Gas separation device, its front wall and separation rotor
KR101521904B1 (en) Axial flow pump
EP3863759B1 (en) Cavitation reactor and manufacturing method thereof
KR101695444B1 (en) Pump
JP2006291917A (en) Impeller for centrifugal pump and centrifugal pump having the same
KR20150120168A (en) Centrifugal type mixed flow blower
US7153097B2 (en) Centrifugal impeller and pump apparatus
US20090225624A1 (en) Homogenizer Device Having a Rotor and an Advance Wheel (Inducer Screw) That Can Rotate Opposite to the Rotor and a Counter-Current Rotor That Can Rotate Opposite to the Rotor
EA041918B1 (en) CAVITATION REACTOR
EP0111653A2 (en) A liquid ring pump
JP2006170112A (en) Unstable flow suppression device for fluid machine
RU2610802C1 (en) Centrifugal pump runner
RU2610803C1 (en) Centrifugal pump runner
JP6740070B2 (en) Fluid machinery
JP7337525B2 (en) centrifugal fluid machine
US2910946A (en) Pumps
RU2622578C1 (en) Multiphase step of submersible multiple centrifugal pump
TH2101002090A (en) Cavitation reactor
RU68059U1 (en) CENTRIFUGAL GAS SEPARATOR CROSS-COUPLING TRANSMITTER FOR SUBMERSIBLE Borehole PUMP UNIT FOR OIL PRODUCTION (OPTIONS)
RU2016643C1 (en) Disperser
GB2554761A (en) Pump impeller