RU1773471C - Стержневой диспергатор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  подготовки водных растворов и смесей к анализу и может быть использовано дл  перемешивани , экстракции и диспергировани  жидких сред в химической, нефтеперерабатывающей , лакокрасочной и других отрасл х промышленности. Цель изобретени  - интенсификаци  процесса диспергировани , Внутри корпуса на рамках закреплены элементы дл  перемешивани . Элементы дл  перемешивани  расположены на концентрических окружност х и совершают возвратно-поступательное движение, при этом дроб т наход щиес  в воде частицы, повыша  точность определени  концентрации их в воде. 3 з.п. ф- лы, 9 ил.

Description

(Л

С

Изобретение относитс  к устройствам дл  подготовки водных растворов и смесей к анализу и может быть использовано дл  перемешивани , экстракции и диспергировани  жидких сред в химической, нефтеперерабатывающей , лакокрасочной и других отрасл х промышленности.

Известен ультразвуковой диспергатор 1, содержащий камеру обработки пробы, выполненную в виде объемного резонатора с входным и выходным штуцерами, проходной ультразвуковой излучатель, полый волновод - концентратор с резонансной мембраной.

Основной недостаток данного диспер- гатора заключаетс  в сложности конструкции , необходимости высокочастотного мощного генератора и малой производительности .

Наиболее близким по назначению и конструкции  вл етс  вибрационный смеситель 2, содержащий смесительную камеру (корпус) с вибрационным приводом возвратно-поступательного действи , в полости которой на пружине подвешена мешалка , перемешивающие элементы которой выполнены в виде пакета стержней.

Этот смеситель работает следующим образом.

Материалы, подлежащие смешиванию, загружаютс  в полость смесительной камеры, включаетс  вибратор, что приводит смешиваемые материалы в состо ние виброожижени  и циркул ционного движени . Колебани  через корпус смесительной камеры посредством пружин передаютс  мешалке и сообщают ей возвратно-поступательное движение, вызывающее дополнительные потоки смешиваемых материалов.

Известное устройство предназначено только дл  смешивани  и увлажнени  смесей мелкозернистых и порошковых матэриvi vj со

4 VI

алов. Оно периодического действи  с малыми скорост ми относительного перемещени  элементов перемешивани . Конструкци  устройства не может осуществл ть диспергирование водных растворов, особенно при наличии нефти, дл  получени  размеров частиц менее 10 мкм. Конструкци  металлоемка , громоздка  и самое главное не решает поставленную цель - интенсификаци  процесса диспергировани .

Цель изобретени  - интенсификаци  процесса диспергировани  с получением частиц размером менее 10 мкм.

Цель достигаетс  тем, что стержневой диспергатор, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, пакет стержней , закрепленных на рамке, св занной с источником колебани , снабжен дополнительным источником колебани  и св занной с ним рамкой со стержн ми, установленной под углом 30-180° по отношению к основной рамке. Стержни выполнены упругими с различной формой рифлени  или в виде пружин. Кроме того, эти стержни расположены на концентрических окружност х в шахматном пор дке. В нижней части корпуса имеетс  штуцер, пневматически св занный с воздухом.

Наличие дополнительного источника колебани  и св занной с ним рамки со стержн ми (перемешивающие элементы), установленной под углом 30-180° по отношению : основной рамке, обеспечивает интенсивное дробление различных компонентов за счет взрывного характера пробы при относительном перемещении большего числа перемешивающих элементов относительно друг друга.

Элементы дл  перемешивани , выполненные в виде упругих стержней с различной формой рифлени  или в виде пружин, обеспечивают увеличение площади контакта элементов дл  перемешивани  с обрабатываемой жидкостью. Образование зон кавитации, а также значительных сдвиговых напр жений на границе раздела элементы дл  перемешивани  - жидкость обеспечивают интенсивное дробление с получением частиц размером менее 10 мкм.

Вращение рамок со стержн ми, расположенными на концентрических окружност х в шахматном пор дке, обеспечивает значительное барботирование жидкости и ведет к мелкодисперсному дроблению.

Наличие штуцера, пневматически св занного с воздухом, вызывает ин генсифика- цию процесса дроблени  смеси воздуха и жидкости при интенсивном воздействии элементов дл  перемешивани 

На фиг.1 показана схема диспергатора с одной рамкой и источником колебани , где используютс  стержни с различной формой рифлени ; на фиг,2, 3, 4, 5 и 6 соответственно показаны схемы элементов дл  перемешивани : плоские упругие стержни с рифл ми, отверсти ми, гребн ми, резьбой или в виде пружин; на фиг.7 показана схема диспергатора с двум  рамками и соответственно с двум  источниками колебани ; на фиг.8 показана схема диспергатора с двум  рамками, на которых закреплены элементы дл  перемешивани , расположенные на концентрических окружност х и св занные

с приводом вращени ; на фиг.9 показано сечение диспергатора по фиг.8.

Диспергатор (фиг.1) содержит корпус 1 с входным патрубком 2. В нижней части корпуса имеетс  входной штуцер 3 дл  ввода воздуха, который св зан с источником давлени  (условно не показан). В верхней части корпуса имеетс  выходной патрубок 4. Внутри корпуса 1 установлена рамка 5, а через подвижную мембрану 6 введен вал 7

вдоль оси 8, который вне корпуса св зан с источником колебани . На рамке 5 закреплены элементы дл  перемешивани  - стержни 9.

Диспер-гатор (фиг.7) содержит корпус 10

с входным 11 и выходным 12 патрубками, два вала 13 и 14, соответственно св занных с источниками колебани  (условно не показаны ) через мембраны 15 и 16 соответственно . Стержни 17 и 18 дл  перемешивани 

закреплены на рамках 19 и 20.

Диспергатор (фиг.8) с двум  вращающимис  рамками содержит закрепленные на рамках 21 и 22 стержни дл  перемешивани , расположенные на концентрических

окружност х, св занные с приводом (условно не показан). В нижней части наход тс  входной 23 и выходной 24 патрубки.

Диспергатор (по фиг.1) работает следу- ющим образом.

Исследуема  проба жидкости (например , водонефт на  смесь) поступает через входной патрубок 2 в корпус 1, где попадает под интенсивное воздействие стержней 9, которые, соверша  возвратно-поступатель- ное перемещение, дроб т наход щиес  в воде частицы, (например, частицы флоры и фауны). Мелкий дисперсный состав частиц с размером менее 10 мкм получаетс  за счет резкого увеличени  контактной площади вибрирующих стержней и значительных контактных, касательных (сдвиговых) напр жений .

Диспергатор (по фиг.7) работает следующим образом.

Валам 13 и 14 задаютс  с помощью генератора (условно не показан) колебани  с заданной частотой и амплитудой, затем подаетс  проба через входной патрубок 11. заполн ет корпус 10 и через выходной патрубок 12 уходит на анализ. Дополнительна  рамка 19 со стержн ми дл  перемешивани  17 располагаетс  под углом 30-180°, что увеличивает интенсивность процесса дроблени  исследуемой жидкости. Наиболее эффективным  вл етс  воздействие при угле 90-180°.

Диспергатор (по фиг.8) работает следующим образом.

Задаетс  вращательное движение в противоположные стороны рамкам 21 и 22, подаетс  проба во входной патрубок 23, диспергируетс  и через выходной патрубок 24 уходит на анализ.

Пример конкретного выполнени .

Диаметр корпуса , мм

Высота корпуса , мм Количество стержней, шт.

70 (по фиг. 1 и 8) 80 (по фиг.1 и 8)

150 (на одной рамке) Источник колебани  - генератор марки ГЭМ (генератор звуковой) Частота колебаний, Гц80-100

Амплитуда колебаний , мм3-5 Основание корпуса, мм 70x70 (по фиг.7)

Привод от двигател ,

кВт1,1 (фиг.8)

Число оборотов,

об/мин1300

По сравнению с прототипом наличие дополнительной рамки со стержн ми дл  перемешивани , выполненными с различной формой рифлени  или в виде пружин, обеспечивает интенсивное дробление частиц нефт ного происхождени , повышает точность определени  концентрации нефти в воде.

Claims (4)

1.Стержневой диспергатор, содержа- щий корпус с входным и выходным патрубком , пакет стержней, закрепленных на рамке, св занной с источником колебани , отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса диспергировани , он снабжен дополнительным источником колебани  и св занной с ним рамкой со стержн ми, установленной поделом от 30° до 180° по отношению к основной рамке.

2.Диспергатор поп.1,отличающий- с   тем, что стержни выполнены упругими с

различной формой рифлени  или в виде пружин .

3.Диспергатор по п.1, от л и ч а ю щи й- с   тем, что стержни расположены на концентрических окружност х в шахматном пор дке ,

4.Диспергатор по п.1, от л и ч а ю щи й- с   тем, что в нижней части корпуса он снабжен штуцером, пневматически св занным с

воздухом.

9иг1

Фм2.8

Редактор Т.Хорина

Составитель К.Л пин Техред М.Моргентал

42,9

Корректор И.Шмакова