RU138045U1 - Кавитационный гидроударный диспергатор - Google Patents
Кавитационный гидроударный диспергатор Download PDFInfo
- Publication number
- RU138045U1 RU138045U1 RU2013148691/28U RU2013148691U RU138045U1 RU 138045 U1 RU138045 U1 RU 138045U1 RU 2013148691/28 U RU2013148691/28 U RU 2013148691/28U RU 2013148691 U RU2013148691 U RU 2013148691U RU 138045 U1 RU138045 U1 RU 138045U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- holes
- stator
- cavitation
- dispersant
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
1. Кавитационный гидроударный диспергатор, включающий полый корпус с входными и выходными патрубками, ротор с валом привода и отверстиями, расположенными в торце, выполненными с возможностью совмещения и перекрытия с отверстиями статора, отличающийся тем, что ротор дополнительно снабжен отверстиями, равномерно расположенными по его переферийной окружности, с образованием вихревой камеры между переферийной поверхностью ротора и корпусом диспергатора, а отверстия статора выполнены под углом 32° к оси ротора, при этом между крышкой корпуса и статором расположена торообразная кольцевая камера, которая сопряжена с отверстиями статора и с выходным патрубком.2. Кавитационный гидроударный диспергатор по п.1, отличающийся тем, что радиус ротора должен соответствовать условию:RV=const,где R - радиус ротора, V - линейная скорость вращения ротора;const - эмпирическая величина.3. Кавитационный гидроударный диспергатор по п.1, отличающийся тем, что общее количество отверстий ротора определяется следующим:K=f/n,где К - количество отверстий ротора;f - частота гидроударов;n - угловая скорость вращения ротора.
Description
Полезная модель относится к устройствам для создания навигационных гидроударных импульсных колебаний в процессе измельчения, смешения и гомогенизации в системах «жидкость-жидкость», «жидкость-твердое тело» и может быть использована в химической, нефтяной, горно-добывающей и других отраслях промышленности для интенсификации различных физико-химических, гидромеханических и тепломассообменных процессов.
Известно устройство, высокочастотный роторно-импульсный аппарат (Патент РФ №2179895, от 14.27.02.2002, опубл. 27.02.2002), в котором в корпусе с кольцевой рабочей камерой установлены статор и ротор, в боковых стенках которых выполнены сквозные каналы, расположенные рядами со смещением каналов ротора и статора.
Однако, для эффективной работы устройства необходимо избыточное давление на входе, при котором формируются интенсивные импульсы диапазона частот, кроме того, при переработке двухфазных смесей «жидкость-твердое тело» долговечность аппарата незначительна в связи с увеличением зазора статор-ротор при износе поверхности рабочих органов.
Известен кавитационный гидроударный диспергатор, включающий полый корпус с входным и выходным патрубками, статор с отверстиями, расширяющимися в сторону кавитационной камеры с установленными в ней резонаторами, ротор с валом привода, лопастями и отверстиями, выполненными с возможностью совмещения или перекрытия с отверстиями статора. (Патент RU №74084 от 26.02.2008, опубл. 20.06.2008). Данное устройство выбрано в качестве прототипа.
Повышение эффективности измельчения и эмульгирования данной конструкции достигается за счет расширения пределов регулирования частоты гидроударных и кавитационных импульсов при помощи резонаторов, закрепленных в корпусе выхода, соосно с отверстиями статора. Для увеличения продолжительности времени воздействия кавитации и дополнительного увеличения ее мощности в канале статора перед расширением установлена резонирующая камера, однако не придается значения выбору оптимального соотношения основных параметров устройства, таких как радиус рабочего колеса (ротора), частота его вращения и количество его выходных отверстий - именно эти параметры определяют возможность создания частотного и вихревого резонанса при воздействии на обрабатываемый материал. Также недостаточно используются возможности вихревого воздействия на материал.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание устройства, в котором обеспечивается диспергирование и гомогенизации материалов не только за счет зоны кавитации в результате чередующихся гидравлических ударов в отверстиях ротора и регулирования статического давления в отверстиях статора, но и за счет выбора радиуса и частоты вращения ротора, а также количество отверстий ротора и расположение отверстий статора.
Достигается это тем, что кавитационный гидроударный диспергатор, включающий полый корпус с входными и выходными патрубками, ротор с валом привода и отверстиями, расположенными в торце, выполненными с возможностью совмещения и перекрытия с отверстиями статора, согласно техническому решению, ротор дополнительно снабжен отверстиями, равномерно расположенными по его периферийной окружности, с образованием вихревой камеры между периферийной поверхностью ротора и корпусом диспергатора, а отверстия статора выполнены под углом 32° к оси ротора, при этом между крышкой корпуса и статором расположена торообразная кольцевая камера, которая сопряжена с отверстиями статора и с выходным патрубком.
Дополнительно радиус ротора должен соответствовать условию:
RV2=const
где: R - радиус ротора, V - линейная скорость вращения ротора; const - эмпирическая величина.
Общее количество отверстий ротора определяется следующим:
K=f/n
где: K - количество отверстий ротора;
f - частота гидроударов;
n - угловая скоростью вращения ротора.
Дополнительные отверстия ротора, равномерно расположенные по его периферийной окружности, обеспечивают вихревое воздействие па обрабатываемый материал, увеличивают мощность гидроудара и интенсифицируют процесс кавитации.
Отверстия статора выполненные под углом к оси, обеспечивают вращение жидкости в кольцевой торовой камере как в осевом, так и перпендикулярном направлении относительно центральной оси ротора.
Выбор оптимального соотношения между радиусом ротора и частотой вращения ротора, определяемым из условия RV2=const
где: R - радиус ротора, V - линейная скорость вращения ротора, дает возможность создать в аппарате вихревой резонанс, воздействие которого в частности на воду, меняет ее структуру: увеличивая ее PH и меняя ОВП (окислительно-восстановительный потенциал) на отрицательный, что резко активизирует химическую активность воды.
Сущность технического решения иллюстрируется графически на Фиг. 1 - общий вид устройства. Фиг. 2 - вид статора. Фиг. 3 - вид ротора.
Где 1 - камера входа; 2 - корпус диспергатора; 3 - ротор; 4 - статор; 5 - крышка корпуса; 6 - патрубок входа; 7 - выходное отверстие ротора периферийное; 8 - отверстие статора; 9 - кольцевая торообразная камера; 10 - патрубок выхода; 11 - вал привода; 12 - задняя стенка ротора; 13 - вихревая камера; 14 - торцевое отверстие ротора.
Устройство работает следующим образом:
Вода или смесь воды с примесями подается по входному патрубку 6, в камеру входа 1. Благодаря тангенциальному расположению патрубка 6, в камере входа 3 образуется кольцевой вихрь, что приводит к началу возникновения пристеночной и объемной кавитации, далее обрабатываемая жидкость поступает в полость ротора 3.
Ротор 3 приводится во вращение с помощью вала 11 с расчетной частотой вращения. При вращении ротора его отверстия периодически открываются и закрываются статором 4. Ротор 3 в осевом направлении может передвигаться по валу 11, и за счет гидроподжима, возникающего в задней стенке 12 ротора 3, при возникновении давления в вихревой камере 13, постоянно прижат к неподвижному статору 4.
Поступающая в ротор жидкость, под действием центробежной силы, через периферийные выходные отверстия 7 ротора 3, под давлением поступает в вихревую камеру 13 корпуса 2, где обрабатываемая жидкость продолжающая вращение с определенной скоростью, при периодическом открытии-закрытии торцевых отверстий 14 ротора, подвергается интенсивному гидроударному воздействию расчетной частоты, а также механическому и кавитационному воздействию.
В момент открытия торцевых отверстий 14 ротора 3, жидкость через отверстия 8 статора 4 поступает в кольцевую торообразную камеру 9, крышки 5, где продолжает вращение в осевом и перпендикулярном направлении, относительно оси 11, перемешивая и перетирая обрабатываемый материал. В кольцевой горообразной камере 9 идет интенсивное кавитационное воздействие на материал. В момент закрытия торцевых отверстий 14 ротора 3, жидкость растягивается в кольцевой торообразной камере 9. Когда напряжение растяжения превысит предел прочности жидкости на растяжение, происходит разрыв сплошности жидкости и образуется каверно-кавитационный пузырек. В первой половине своего существования пузырек увеличивается в размерах и заполняется парами жидкости и газами. В момент открытия отверстий 14 ротора 3 вылетающая под давлением жидкость сжимает материал находящийся в кольцевой торообразной камере 9, в том числе и кавитационные пузырьки, образованные в предыдущий полупериод. При сжатии пузырьков, происходит преобразование кинетической энергии движущейся в кавитационных пузырьках жидкости в энергию идущую на осуществление определенного химико-технологического процесса. Кольцевая торообразная камера 9, кроме создания вихревого движения жидкости, дающего дополнительный эффект диспергации, - создает возможность концентрации воздействия энергии кавитации и ультразвука на материал, исключая паразитные вихри и размывание энергии. Обработанная жидкость выводится через выходной патрубок 10.
Практические исследования кавитационного гидроударного диспергатора за счет создания гидроударных нагрузок с частотой импульсов 1950 Гц, соответствующих резонансному разрыву частиц твердого материала (уголь, руда и т.п.), показали дисперсность обработанного материала до фракции 0-40 мкм.
Claims (3)
1. Кавитационный гидроударный диспергатор, включающий полый корпус с входными и выходными патрубками, ротор с валом привода и отверстиями, расположенными в торце, выполненными с возможностью совмещения и перекрытия с отверстиями статора, отличающийся тем, что ротор дополнительно снабжен отверстиями, равномерно расположенными по его переферийной окружности, с образованием вихревой камеры между переферийной поверхностью ротора и корпусом диспергатора, а отверстия статора выполнены под углом 32° к оси ротора, при этом между крышкой корпуса и статором расположена торообразная кольцевая камера, которая сопряжена с отверстиями статора и с выходным патрубком.
2. Кавитационный гидроударный диспергатор по п.1, отличающийся тем, что радиус ротора должен соответствовать условию:
RV2=const,
где R - радиус ротора, V - линейная скорость вращения ротора;
const - эмпирическая величина.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013148691/28U RU138045U1 (ru) | 2013-10-31 | 2013-10-31 | Кавитационный гидроударный диспергатор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013148691/28U RU138045U1 (ru) | 2013-10-31 | 2013-10-31 | Кавитационный гидроударный диспергатор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU138045U1 true RU138045U1 (ru) | 2014-02-27 |
Family
ID=50152671
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013148691/28U RU138045U1 (ru) | 2013-10-31 | 2013-10-31 | Кавитационный гидроударный диспергатор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU138045U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2725385C1 (ru) * | 2019-10-02 | 2020-07-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Способ приготовления бетонной смеси |
RU2725717C1 (ru) * | 2019-10-02 | 2020-07-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Способ приготовления бетонной смеси |
-
2013
- 2013-10-31 RU RU2013148691/28U patent/RU138045U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2725385C1 (ru) * | 2019-10-02 | 2020-07-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Способ приготовления бетонной смеси |
RU2725717C1 (ru) * | 2019-10-02 | 2020-07-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Способ приготовления бетонной смеси |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2004034405A2 (en) | Roto-dynamic fluidic system | |
EP3072579B1 (en) | Cavitation device | |
EP3237102B1 (en) | Device for cavitational mixing | |
RU161841U1 (ru) | Роторный измельчающий смеситель | |
RU138045U1 (ru) | Кавитационный гидроударный диспергатор | |
RU183634U1 (ru) | Турбинный дисковый смеситель | |
RU174991U1 (ru) | Турбинный дисковый смеситель | |
RU2357791C1 (ru) | Роторный гидродинамический кавитационный аппарат | |
RU2329862C2 (ru) | Диспергатор-активатор | |
RU180435U1 (ru) | Дисковый роторный смеситель | |
RU2534198C9 (ru) | Способ и устройство для получения тепловой энергии | |
RU2694774C1 (ru) | Роторный пульсационный аппарат | |
RU2264850C2 (ru) | Диспергатор | |
US20060029491A1 (en) | Roto-dynamic fluidic systems | |
RU172559U1 (ru) | Устройство для перемешивания жидкостей в резервуарах | |
RU2550609C1 (ru) | Смесительно-активирующее устройство для жидких сред | |
CA2937398C (en) | Cavitation device | |
RU2138335C1 (ru) | Способ приготовления водоугольной суспензии и роторный гидроударный аппарат для его осуществления | |
RU202940U1 (ru) | Роторный измельчающий смеситель | |
RU211525U1 (ru) | Роторный измельчающий смеситель | |
RU2248847C1 (ru) | Устройство для измельчения твердых веществ и получения мелкодисперсных систем и эмульсий | |
RU218521U1 (ru) | Вихревой роторно-дисковый смеситель | |
RU2397793C1 (ru) | Роторно-пульсационный экстрактор с направляющими лопастями | |
RU2304019C2 (ru) | Кавитационный смеситель | |
RU31991U1 (ru) | Диспергатор |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20141101 |
|
NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20151220 |
|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20161101 |