RU107072U1

RU107072U1 - HYDRODYNAMIC MIXER

Info

Publication number: RU107072U1
Application number: RU2011107459/05U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Михайлович Горшков
Priority date: 2011-02-25
Filing date: 2011-02-25
Publication date: 2011-08-10

Abstract

Гидродинамический смеситель, содержащий входной и выходной патрубки и расположенную между ними проточную камеру с установленным в ней кавитатором, отличающийся тем, что в устройство введены регулятор давления, датчик амплитуды колебаний и регулируемый вентиль, причем кавитатор выполнен в виде эластичного элемента, который соединен с регулятором давления, датчик амплитуды колебаний установлен снаружи проточной камеры, а регулируемый вентиль установлен на входной патрубок, причем регулятор давления связан с датчиком амплитуды колебаний и регулируемым вентилем. A hydrodynamic mixer containing an inlet and outlet nozzles and a flow chamber located between them with a cavitator installed in it, characterized in that a pressure regulator, an oscillation amplitude sensor and an adjustable valve are introduced into the device, and the cavitator is made in the form of an elastic element that is connected to a pressure regulator , the oscillation amplitude sensor is installed outside the flow chamber, and an adjustable valve is installed on the inlet pipe, and the pressure regulator is connected to the oscillation amplitude sensor th and adjustable valve.

Description

Полезная модель относится к смесительным устройствам и может быть применено для приготовления однородных смесей и эмульсий.The invention relates to mixing devices and can be used to prepare homogeneous mixtures and emulsions.

Имеющиеся смесители характеризует низкая интенсивность процесса смешивания из-за образования потоков жидкости недостаточно полно смешиваемых между собой (например: Брагинский Л.Н. и др. Перемешивание в жидких средах. - Л.: Химия, 1984, с.323, рис.14.2., а.с. №1443950, B01F 5/06, 1988, а.с. №2014879, B01F 5/00, 1994). Кроме того, они обладают определенной конструктивной сложностью, т.к. состоят из нескольких, сборных между собой элементов.The available mixers are characterized by a low intensity of the mixing process due to the formation of fluid flows that are not sufficiently mixed with each other (for example: Braginsky L.N. et al. Mixing in liquid media. - L .: Chemistry, 1984, p. 323, Fig. 14.2. , A.S. No. 1443950, B01F 5/06, 1988, A.S. No. 20144879, B01F 5/00, 1994). In addition, they have a certain structural complexity, because They consist of several, prefabricated among themselves elements.

Известен также гидродинамический смеситель (а.с. №1349057 B01F 5/00, 1997 - прототип) содержит проточную камеру с установленным в ней кавитатором в виде усеченного конуса, обращенного большим основанием в сторону входной части камеры. Кавитатор имеет прорези пирамидальной формы, расположенные под острым углом к его оси и направленные вершиной по ходу потока. Жидкость, попадая в прорези, закручивается и за счет сужения увеличивает скорость потока до образования кавитационного режима течения.Also known is a hydrodynamic mixer (AS No. 1349057 B01F 5/00, 1997 - prototype) contains a flow chamber with a cavitator installed in it in the form of a truncated cone, facing a large base towards the inlet part of the chamber. The cavitator has slots of a pyramidal shape located at an acute angle to its axis and directed by the apex along the flow. The liquid, getting into the slots, swirls and, due to narrowing, increases the flow rate until the formation of a cavitation flow regime.

Указанный смеситель не может эффективно работать в силу конструктивного решения. Основной диспергирующий элемент (кавитатор) расположен в диффузоре, где расширяющийся поток жидкости теряет свои скоростные характеристики и следовательно уменьшается вероятность возникновения кавитации. Кроме того, достаточно большой зазор между стенками диффузора и кавитатором предполагает течение жидкости по наименьшему сопротивлению, т.е. маловероятно, чтобы жидкость текла по прорезям пирамидальной формы и закручивалась. Для повышения эффективности смешивания необходимо повышенное давление, повышающее одновременно и энергозатраты. Кроме того, элементы смесителя представляются достаточно сложными конструктивными деталями, что также снижает эффективность применения устройства в целом.The specified mixer cannot work effectively due to the design solution. The main dispersing element (cavitator) is located in the diffuser, where the expanding fluid flow loses its speed characteristics and therefore the likelihood of cavitation decreases. In addition, a sufficiently large gap between the walls of the diffuser and the cavitator assumes the flow of liquid at the lowest resistance, i.e. it is unlikely that the fluid would flow through the slots of the pyramidal shape and twist. To increase the mixing efficiency, increased pressure is required, which simultaneously increases energy consumption. In addition, the elements of the mixer seem to be quite complex structural details, which also reduces the efficiency of the device as a whole.

Технический результат - повышение эффективности перемешивания.The technical result is an increase in mixing efficiency.

Для достижения указанного технического результата в гидродинамический смеситель содержащий входной и выходной патрубки и расположенную между ними проточную камеру с установленным в ней кавитатором, дополнительно введены регулятор давления, датчик амплитуды колебаний и регулируемый вентиль, причем кавитатор выполнен в виде эластичного элемента, который соединен с регулятором давления, датчик амплитуды колебаний установлен снаружи проточной камеры, а регулируемый вентиль установлен на входной патрубок, причем регулятор давления связан с датчиком амплитуды колебаний и регулируемым вентилем.To achieve the specified technical result, a pressure regulator, an oscillation amplitude sensor and an adjustable valve are additionally introduced into the hydrodynamic mixer containing the inlet and outlet nozzles and the flow chamber located between them with a cavitator installed, and the cavitator is made in the form of an elastic element that is connected to the pressure regulator , the oscillation amplitude sensor is installed outside the flow chamber, and an adjustable valve is installed on the inlet pipe, and the pressure regulator is connected occupied with an oscillation amplitude sensor and an adjustable valve.

На фиг. представлена схема гидродинамического смесителя.In FIG. The scheme of a hydrodynamic mixer is presented.

Гидродинамический смеситель содержащий входной 1 и выходной 2 патрубки и расположенную между ними проточную камеру 3 с установленным в ней кавитатором 4, дополнительно в устройство введены регулятор давления 5, датчик амплитуды колебаний 6 и регулируемый вентиль 7, причем кавитатор 4 выполнен в виде эластичного элемента, который соединен с регулятором давления 5, датчик амплитуды колебаний 6 установлен снаружи проточной камеры 3, а регулируемый вентиль 7 установлен на входной патрубок 1, причем регулятор давления 5 связан с датчиком амплитуды колебаний 6 и регулируемым вентилем 7.A hydrodynamic mixer containing an inlet 1 and an outlet 2 nozzles and a flow chamber 3 located between them with a cavitator 4 installed in it, an additional pressure regulator 5, an oscillation amplitude sensor 6 and an adjustable valve 7 are introduced, and the cavitator 4 is made in the form of an elastic element, which connected to a pressure regulator 5, an oscillation amplitude sensor 6 is installed outside the flow chamber 3, and an adjustable valve 7 is installed on the inlet pipe 1, and the pressure regulator 5 is connected to the amplitude sensor oscillation 6 and adjustable valve 7.

Устройство работает следующим образом. Смешиваемые компоненты подаются в смеситель через вентиль 7 и входной патрубок 1 и начинают двигаться по поточной камере 3 по направлению к выходному патрубку 2. Перемешивание компонентов жидкости происходит вследствие возникновения автоколебаний кавитатора 4, которые наступают при совпадении собственных частот кавитатора и потока жидкости. Устройство может работать в двух режимах. При первом режиме, при постоянном потоке жидкости, регулируется давление в кавитаторе 4, при обеспечении максимального сигнала от датчика амплитуды колебаний 6. При втором режиме, при постоянном давлении в кавитаторе 4, обеспечивается изменение скорости потока подаваемой жидкости вентилем 7, при обеспечении максимального сигнала от датчика амплитуды колебаний 6.The device operates as follows. The mixed components are fed into the mixer through the valve 7 and the inlet 1 and begin to move along the flow chamber 3 towards the outlet 2. The mixing of the liquid components occurs due to the occurrence of self-oscillations of the cavitator 4, which occur when the natural frequencies of the cavitator and the liquid flow coincide. The device can work in two modes. In the first mode, with a constant flow of liquid, the pressure in the cavitator 4 is regulated, while ensuring the maximum signal from the oscillation amplitude sensor 6. In the second mode, with a constant pressure in the cavitator 4, the flow rate of the supplied fluid is changed by valve 7, while ensuring the maximum signal from vibration amplitude sensor 6.

Устройство будет эффективно работать при смешивании жидкостей различной вязкости, т.к. позволяет изменять резонансную частоту колебаний кавитатора. Возможность использования двух режимов работы смесителя также расширяет условия его применения. При этом повышение эффективности процесса перемешивания будет выражаться в повышении качества смесей и эмульсий, а также в сокращении времени их приготовления.The device will work effectively when mixing liquids of various viscosities, as allows you to change the resonant frequency of the cavitator. The possibility of using two operating modes of the mixer also expands the conditions for its use. Moreover, increasing the efficiency of the mixing process will be expressed in improving the quality of mixtures and emulsions, as well as in reducing the time of their preparation.

Claims

A hydrodynamic mixer containing an inlet and outlet nozzles and a flow chamber located between them with a cavitator installed in it, characterized in that a pressure regulator, an oscillation amplitude sensor and an adjustable valve are introduced into the device, and the cavitator is made in the form of an elastic element that is connected to a pressure regulator , the oscillation amplitude sensor is installed outside the flow chamber, and an adjustable valve is installed on the inlet pipe, and the pressure regulator is connected with the oscillation amplitude sensor th and adjustable valve.