RU18238U1

RU18238U1 - MIXTURE DISPERSION DEVICE

Info

Publication number: RU18238U1
Application number: RU2001101765/20U
Authority: RU
Inventors: Ашок Прасад Чакрам; Алексей Николаевич Мельник; Леонид Мойсеевич Шварцман
Original assignee: Леонид Мойсеевич Шварцман
Priority date: 2001-01-24
Filing date: 2001-01-24
Publication date: 2001-06-10

Abstract

1. Устройство для диспергирования смесей, содержащее корпус с установленными в нем взаимноперпендикулярно вводным штуцером и соплом, напротив выходного отверстия которого внутри корпуса размещен излучатель колебаний, и выводной штуцер, отличающееся тем, что излучатель колебания выполнен в виде жестко закрепленных на общем основании набора пластин с различной частотой собственных колебаний, а в стенке сопла напротив выходного отверстия вводного штуцера выполнены сквозные наклонные каналы.2. Устройство для диспергирования смесей по п.1, отличающееся тем, что общее основание выполнено кольцевой формы.3. Устройство для диспергирования смесей по п.1, отличающееся тем, что общее основание размещено с возможностью перемещения относительно выходного отверстия сопла вдоль его продольной оси.1. A device for dispersing mixtures, comprising a housing with an inlet fitting mutually perpendicular to it and a nozzle, opposite the outlet of which an oscillation emitter is placed inside the housing, and an outlet nozzle, characterized in that the oscillation emitter is made in the form of a set of plates rigidly fixed on a common base with different frequencies of natural vibrations, and through the inclined channels are made in the nozzle wall opposite the outlet of the inlet fitting. 2. A device for dispersing mixtures according to claim 1, characterized in that the common base is made annular. The device for dispersing mixtures according to claim 1, characterized in that the common base is placed with the possibility of movement relative to the outlet of the nozzle along its longitudinal axis.

Description

20011017652001101765

wmpiipplfflipwmpiipplfflip

- tt - tt

Устройство для диспергирования смесейA device for dispersing mixtures

Полезная модель относится к области химического машиностроения и может использоваться в устройствах для приготовления диспергированных смесей, преимущественно топливных.The utility model relates to the field of chemical engineering and can be used in devices for the preparation of dispersed mixtures, mainly fuel.

Известно устройство для диспергирования смесей в виде роторно-пульсационного аппарата, содержащего корпус, соединенный с электромотором вертикальный вал и выполненные в корпусе предварительную, основную и дополнительную камеры смешения, при этом в предварительной камере, имеющей полую стенку, размещены лопасти с криволинейным поясом, внутри основной камеры размещен статор в виде выступов в ее нижней части, дисковый ротор и лопасти основной камеры, а в дополнительной камере размещены два ряда упругих подвижных и неподвижных лопастей (RU 2142332 С1,1999). Диспергирование в этом устройстве осуществляется за счет комплексного воздействия эффективного механического перемешивания, фазовых превращений дополнительного ингредиента и низкочастотных и высокочастотных вибраций.A device for dispersing mixtures in the form of a rotary pulsation apparatus containing a housing connected to an electric motor, a vertical shaft and made in the housing preliminary, main and additional mixing chamber, while in the preliminary chamber having a hollow wall, blades with a curved belt are placed inside the main the camera has a stator in the form of protrusions in its lower part, a disk rotor and blades of the main chamber, and two rows of elastic movable and fixed blades are placed in the additional chamber (RU 2142332 C1.1999). Dispersion in this device is due to the complex effects of effective mechanical mixing, phase transformations of the additional ingredient and low-frequency and high-frequency vibrations.

Это устройство обеспечивает высокую степень гомогенности и мелкодисперсности приготавливаемой смеси, однако оно сложно по конструкции и требует значительных затрат электроэнергии.This device provides a high degree of homogeneity and fineness of the prepared mixture, however, it is complex in design and requires significant energy consumption.

Из известных устройств наиболее близким к заявленному является устройство для диспергирования смесей, содержащее корпус с установленными в нем взаимноперпендикулярно вводным штуцером и соплом, напротив выходного отверстия которого внутри корпуса размещен излучатель колебаний, и выводной штуцер (Иванов В.М., Канторович Б.В. Топливные эмульсии и суспензии. М., Металлургиздат, 1963, с,67-68). В этом устройстве излучательOf the known devices, the closest to the claimed one is a device for dispersing mixtures, comprising a housing with a mutually perpendicular inlet fitting and nozzle installed in it, opposite to the outlet of which an oscillation emitter is placed inside the housing, and an outlet fitting (Ivanov V.M., Kantorovich B.V. Fuel emulsions and suspensions. M., Metallurgizdat, 1963, p. 67-68). In this device, the emitter

МПК: BOlFll/02IPC: BOlFll / 02

колебаний выполнен в виде пластины с лезвием (ножа). Вытекающая из сопла с большой скоростью под давлением жидкость при ударе о пластину возбуждает в ней интенсивные колебания, диспергируя эмульсию.vibrations made in the form of a plate with a blade (knife). The liquid flowing out of the nozzle at high speed under pressure when it strikes the plate excites intense vibrations in it, dispersing the emulsion.

Это устройство просто по конструкции и в эксплуатации. Однако оно не обеспечивает достаточной эффективности перемешивания и высокого качества получаемой эмульсии. Это связано с тем, что излучатель колебаний в виде пластины настроен в резонанс только при одной определенной скорости жидкости. Даже при небольшом отклонении скорости жидкости от расчетной интенсивность колебаний уменьшается. Кроме того, жидкость, находящаяся на периферии полости корпуса, в образовании эмульсии практически не участвует.This device is simple in design and operation. However, it does not provide sufficient mixing efficiency and high quality of the resulting emulsion. This is due to the fact that the oscillator in the form of a plate is tuned to resonance only at one specific fluid velocity. Even with a slight deviation of the fluid velocity from the calculated one, the oscillation intensity decreases. In addition, the liquid located on the periphery of the body cavity practically does not participate in the formation of the emulsion.

Задача, решаемая полезной моделью, заключается в создании устройства для диспергирования смесей, лишенного недостатков прототипа. Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, состоит в повышении качества получаемой эмульсии и ускорении процесса эмульгирования.The problem solved by the utility model is to create a device for dispersing mixtures, devoid of the disadvantages of the prototype. The technical result provided by the utility model is to improve the quality of the resulting emulsion and accelerate the emulsification process.

Это достигается тем, что в устройстве для диспергирования смесей, содержащем корпус с установленными в нем взаимноперпендикулярно вводным штуцером и соплом, напротив выходного отверстия которого внутри корпуса размещен излучатель колебаний, и выводной штуцер, излучатель колебаний выполнен в виде жестко закрепленных на общем основании набора пластин с различной частотой собственных колебаний, а в стенке сопла напротив выходного отверстия вводного штуцера выполнены сквозные наклонные каналы. Общее основание может быть выполнено кольцевой формы. Общее основание может быть размещено с возможностью перемещения относительно выходного отверстия сопла вдоль его продольной оси.This is achieved by the fact that in a device for dispersing mixtures containing a housing with an inlet fitting and nozzle installed mutually perpendicular to it, opposite to the outlet of which an oscillator is placed inside the housing, and the outlet nozzle, oscillator is made in the form of a set of plates rigidly fixed on a common base with different frequencies of natural vibrations, and through the inclined channels are made in the nozzle wall opposite the outlet opening of the inlet fitting. The common base can be made ring-shaped. The common base can be placed with the possibility of movement relative to the outlet of the nozzle along its longitudinal axis.

Новым в полезной модеои является выполнение излучателя колебаний и введение наклонных каналов в сопло. Указанный вышеNew in the useful mode is the implementation of the emitter of oscillations and the introduction of inclined channels into the nozzle. Above

2 технический результат обеспечивается всей совокупностью существенных признаков. 2 technical result is provided by the totality of essential features.

На чертеже показано в разрезе заявленное устройство для диспергирования смесей.The drawing shows a sectional view of the claimed device for dispersing mixtures.

Оно содержит корпус 1, преимущественно из конструкционной углеродистой стали, вводной штуцер 2, сопло 3 и выводной штуцер (на чертеже не показан). Вводной штуцер 2 и сопло 3 установлены взаимноперпендикулярно. Корпус 1 выполнен полым внутри. Сопло 3 снабжено сквозными каналами 4 (по меньшей мере одним), выполнеными наклонно к его продольной оси. Соосно с соплом 3 напротив его выходного отверстия размещен излучатель колебаний в виде набора пластин 5, преимущественно в количестве от четырех до двенадцати, жестко закрепленных на общем, преимущественно кольцевом, основании 6. Пластины 5 выполнены преимущественно прямоугольной формы, например, из конструкционной стали с повышенным содержанием марганца, и настроены на частотный диапазон, например от 0,6 до 39 кГц. Общее основание 6 с пластинами 5 может линейно перемещаться соосно соплу посредством механизма перемещения 7, выполненного преимущественно резьбовым.It contains a housing 1, mainly made of structural carbon steel, an inlet fitting 2, a nozzle 3 and an outlet fitting (not shown in the drawing). Introductory fitting 2 and nozzle 3 are installed mutually perpendicular. The housing 1 is made hollow inside. The nozzle 3 is provided with through channels 4 (at least one), made obliquely to its longitudinal axis. Oscillating with the nozzle 3 opposite its outlet is an oscillation emitter in the form of a set of plates 5, mainly in an amount of four to twelve, rigidly fixed to a common, mainly annular, base 6. The plates 5 are made mainly of rectangular shape, for example, of structural steel with increased manganese content, and tuned to the frequency range, for example from 0.6 to 39 kHz. The common base 6 with the plates 5 can linearly move coaxially with the nozzle by means of a movement mechanism 7, made predominantly threaded.

Устройство для диспергирования смесей функционирует в режиме волнового турбулентного реактора и работает следующимThe device for dispersing mixtures operates in the mode of a wave turbulent reactor and operates as follows

образом. Через вводной штуцер 2 под давлением 2-3 кГ/см подают основной компонент (композиционную добавку) - спирт технический или флегму с добавками, который поступает внутрь корпуса 1. Через сопло 3 подают углеводородный продукт, например, газоконденсатный стабильный бензин. При протекании этого продукта образуются вихри и турбулентные пульсации. При этом происходит эжекция бензина и композиционной добавки. Внутри сопла 3, таким образом, идет интенсивное перемешивание ингредиентов и возбуждение в вихрях колебаний. Вытекающая из выходного отверстия сопла 3 жидкость ударяется о пластины 5, возбуждает в одной из них или в нескольких резонансные колебания. Резонирующие пластины 5 через общее основание 6way. The main component (composite additive) is supplied through an inlet fitting 2 under a pressure of 2-3 kg / cm2 - technical alcohol or reflux with additives, which enters the housing 1. Through a nozzle 3, a hydrocarbon product, for example, gas condensate stable gasoline, is supplied. When this product flows, vortices and turbulent pulsations form. In this case, ejection of gasoline and a composite additive occurs. Inside the nozzle 3, there is thus an intensive mixing of the ingredients and excitation in the vortices of vibrations. The fluid flowing out of the nozzle outlet 3 hits the plate 5, excites resonance vibrations in one of them or in several. Resonating plates 5 through a common base 6

..

- 3 передают упругие колебания всем другим пластинам 5 излучателя колебаний. Перемещение общего основания 6 с пластинами 5 позволяет настраиваться на резонанс при разных скоростях протекания жидкости. Колебания, накладываясь одно на другое, усиливаются и при этом в жидкости возникают турбулентные пульсации и происходят интенсивные кавитационные процессы. Это вызывает возникновение значительных гидродинамических давлений, способствующих быстрому эмульгированию с вовлечением в процесс как центральных, так и периферийных участков эмульгируемой смеси, т.е. всего объема компонентов спирто-топливной смеси. Максимум волнового давления в устройстве достигает 4,2 МПа при скорости потока 21 м/сек.- 3 transmit elastic vibrations to all other plates 5 of the oscillation emitter. Moving the common base 6 with the plates 5 allows you to tune to resonance at different speeds of the fluid. Oscillations, superimposed on one another, intensify and at the same time turbulent pulsations arise in the liquid and intense cavitation processes occur. This causes the occurrence of significant hydrodynamic pressures that facilitate rapid emulsification involving both central and peripheral areas of the emulsifiable mixture, i.e. the total volume of the components of the alcohol-fuel mixture. The maximum wave pressure in the device reaches 4.2 MPa at a flow velocity of 21 m / s.

Устройство для диспергирования смесей, выполненное в соответствии с полезной моделью, обеспечивает высокую эффективность перемешивания и высокое качество получаемой эмульсии. Оно просто по конструкции и в эксплуатации, не требует дополнительных затрат электроэнергии и имеет высокую производительность. A device for dispersing mixtures, made in accordance with the utility model, provides high mixing efficiency and high quality of the resulting emulsion. It is simple in design and operation, does not require additional energy costs and has high performance.

Claims

1. A device for dispersing mixtures, comprising a housing with an inlet fitting mutually perpendicular to it and a nozzle, opposite the outlet of which an oscillation emitter is placed inside the housing, and an outlet nozzle, characterized in that the oscillation emitter is made in the form of a set of plates rigidly fixed on a common base with different frequencies of natural vibrations, and through the inclined channels are made in the nozzle wall opposite the outlet opening of the inlet fitting.

2. The device for dispersing mixtures according to claim 1, characterized in that the common base is made in a circular shape.

3. The device for dispersing mixtures according to claim 1, characterized in that the common base is placed with the possibility of movement relative to the outlet of the nozzle along its longitudinal axis.