RU2088321C1 - Кавитационный реактор - Google Patents

Кавитационный реактор Download PDF

Info

Publication number
RU2088321C1
RU2088321C1 RU95101902A RU95101902A RU2088321C1 RU 2088321 C1 RU2088321 C1 RU 2088321C1 RU 95101902 A RU95101902 A RU 95101902A RU 95101902 A RU95101902 A RU 95101902A RU 2088321 C1 RU2088321 C1 RU 2088321C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
cavitation
cavitator
cavitators
reactor according
Prior art date
Application number
RU95101902A
Other languages
English (en)
Other versions
RU95101902A (ru
Inventor
Борис Борисович Булгаков
Алексей Борисович Булгаков
Original Assignee
Борис Борисович Булгаков
Алексей Борисович Булгаков
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 Борис Борисович Булгаков, Алексей Борисович Булгаков filed Critical Борис Борисович Булгаков
Priority to RU95101902A priority Critical patent/RU2088321C1/ru
Publication of RU95101902A publication Critical patent/RU95101902A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2088321C1 publication Critical patent/RU2088321C1/ru

Links

Images

Abstract

Сущность изобретения: кавитационный реактор содержит корпус с проточной камерой, в которой размещен, по меньшей мере, один кавитатор. Корпус изготовлен с тангенциальным патрубком подачи среды, выполненным с регулятором расхода. Корпус имеет патрубки обратной подачи, число которых не превышает числа кавитаторов. При этом патрубки обратной подачи выполнены с регуляторами расхода, а их входные и выходные отверстия расположены на выходе корпуса и в его полости в месте размещения соответствующего кавитатора. 6. з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к статическим смесителям, и может быть использовано в легкой, химической, пищевой, строительной и других отраслях промышленности для интенсификации процессов перемешивания, гомогенизации, эмульгирования, диспергирования и растворения в жидких и газообразных многокомпонентных системах, а также для диспергирования твердых частиц в жидкости.
Известен статический смеситель, содержащий колонну с впускным отверстием для суспензии в верхней части, несколькими камерами и насосом. Впускной патрубок для газа расположен в нижней части колонны, так что газ движется наверх, а жидкость вниз (патент США N 3495952, кл. B 01 F 3/06, 1970).
Недостатком данного смесителя является сложность и значительные габариты. Кроме того, подобный смеситель не может быть встроен в трубопровод, что ограничивает область его применения.
С целью устранения перечисленных недостатков были разработаны смесители, в которых один из компонентов подавался в зону кавитации или, во всяком случае, в зону турбулентного течения второго компонента (патент Великобритании N 2022430, кл. B 01 F 5/00, 1979). Данный смеситель содержит корпус с продольным патрубком ввода первого компонента и наклонными патрубками ввода второго компонента. Аналогичный смеситель в виде ряда последовательных трубок Вентури описан в (ЕПВ N 0157691, кл. B 01 F5/04, 1985).
Однако смесители подобного типа обладают недостаточной эффективностью. Кроме того, раздельная подача компонентов смеси возможна только на первом этапе смешивания или диспергирования.
Известен также кавитационный аппарат, в корпусе которого установлен кавитатор в виде перфорированной крыльчатки с клиновидными лопастями (авт. св. N 1353858, D 21 B 1/36, 1985).
Недостатком данного смесителя также является низкая эффективность прежде всего из-за того, что в потоке за кавитатором медленно протекают процессы выделения микропузырьков и их схлопывания.
Известен встраиваемый статический смеситель, образованный цилиндрическим корпусом с патрубками ввода и вывода обрабатываемой среды, в полости которого последовательно размещены завихрители в виде плоских пластин, лопастей и лопаток сложной формы, причем за счет определенной последовательности их установки несколько возрастает степень гомогенизации обрабатываемой среды, так как одни элементы как бы "подготавливают" ее поток для других (патент США N 4461579, кл. B 01 F 5/00, 1984).
Однако данный смеситель достаточно сложен, а, кроме того, не обеспечивает высокой степени гомогенизации, поскольку в нем не происходит образования кавитационных каверн и микропузырьков. Кроме того, данный смеситель обладает высоким гидравлическим сопротивлением. Все это отрицательно сказывается на производительности смесителя.
Наиболее близким к предложенному является кавитационный реактор, содержащий корпус с проточной камерой, в которой размещен кавитатор, и тангенциальным патрубком подачи среды, выполненным с регулятором расхода (авт. св. N 1315007, кл. B 01 F 5/00, 1985). Корпус выполнен с конфузором и диффузором, а кавитатор в виде крыльчатки с клиновидным сечением и острой передней кромкой неподвижных лопастей.
Тангенциальный патрубок с регулятором позволяет за счет вращения среды регулировать угол атаки лопастей кавитатора. Однако, интенсивность кавитационной обработки подобного устройства недостаточна. Кроме того, известный реактор характеризуется существенно неравномерным, турбулентным течением жидкости, что снижает его производительность, повышает гидродинамическое сопротивление.
Таким образом, техническим результатом, ожидаемым от использования изобретения, является повышение интенсивности кавитационной обработки среды, без существенного снижения производительности реактора и увеличения его гидродинамического сопротивления.
Указанный результат достигается тем, что известный кавитационный реактор, содержащий корпус с проточной камерой, в которой размещен, по меньшей мере, один кавитатор, и с тангенциальным патрубком подачи среды, выполненным с регулятором расхода, снабжен патрубками обратной подачи, число которых не превышает числа кавитаторов, при этом патрубки обратной подачи выполнены с регуляторами расхода, а их входные и выходные отверстия расположены на выходе корпуса и в его полости в месте размещения соответствующего кавитатора.
При этом тангенциальный патрубок может быть выполнен с кавитатором.
Кроме того, кавитаторы в проточной камере могут быть выполнены со сквозными отверстиями и без них, причем последние размещены за кавитаторами со сквозными отверстиями.
Целесообразно также, чтобы, по меньшей мере, кавитаторы без сквозных отверстий образовывали со стенками корпуса канал сверхзвукового профиля.
Кроме того, выходные отверстия патрубков обратной подачи могут размещаться непосредственно за кавитаторами в зоне кавитации.
Целесообразно выполнять выходные концы патрубков обратной подачи с возможностью осевого перемещения.
Допускается также выполнять выходные концы патрубков обратной подачи изогнутыми и с возможностью вращения вокруг оси.
На фиг.1 схематично изображен кавитационный реактор с частичными разрезами в зоне размещения кавитаторов; на фиг.2 и 3 его поперечный и увеличенный частичный продольный разрез.
Предлагаемый реактор содержит цилиндрический корпус 1 с конфузором 2, проточной камерой 3 и диффузором 4. В камере 3, на ее оси установлены кавитаторы 5,6. Тангенциальный патрубок 7 расположен до конфузора 2 и снабжен регулятором 8 расхода. Аналогичным регулятором 9 снабжен осевой канал поступления обрабатываемой среды в полость корпуса 1.
Патрубки обратной подачи 10 и 11 с регуляторами 12,13 расхода соединяют выход устройства с зонами размещения кавитаторов 5 и 6. Иными словами, выходные отверстия патрубков 10, 11 размещены в непосредственной близости от кавитатора 5 или 6 т.е. до него по ходу потока, над или под ним, за соответствующим кавитатором. Корпус 1 выполнен с присоединительными фланцами 14, 15.
В полости патрубка 7 может быть установлен кавитатор 16, что способствует дополнительной интенсификации процесса перемешивания.
Регуляторы 8, 9, 12 и 13 могут быть выполнены в виде заслонок, вентилей и т.п. Кавитатор 5 выполнен с продольными сквозными отверстиями, а кавитатор 6 без них, например, в виде крыльчатки.
Устройство работает следующим образом.
Обрабатываемая среда подается в полость корпуса 1 через отверстие фланца 14 и патрубок 7, в результате чего поток начинает вращаться со скоростью, зависящей от положения управляющих органов регуляторов 8 и 9. В конфузоре 2 поток ускоряется и попадает в камеру 3. На кавитаторах 5 и 6 образуются кавитационные микропузырьки, схлопывающиеся в канале сверхзвукового профиля, образованном следующим кавитатором, или в диффузоре 4. При этом образуются кумулятивные микроструи, оказывающие интенсивное микрокинетическое воздействие на обрабатываемую смесь.
По патрубкам 10, 11 часть потока с выхода устройства поступает в зону кавитации, где вновь подвергается интенсивной обработке и, одновременно, стабилизирует поток. Поэтому изменяя положение управляющих органов регуляторов 12, 13, добиваются сочетания высокой интенсивности обработки жидкости с высокой производительностью реактора в целом.
Таким образом процесс настройки реактора с целью достижения оптимальных параметров производят следующим образом. Сначала полностью перекрывают поток через патрубки 7, 10 и 11 и, плавно открывая регулятор 8, добиваются максимальной эффективности обработки. Затем, поочередно открывая регуляторы 12, 13, добиваются дальнейшего повышения эффективности обработки при снижение производительности реактора не более 30% Окончательной оптимизации параметров реактора добиваются, перемещая и/или вращая патрубки 10, 11 вдоль оси.
В результате, эффективность обработки может быть увеличена в 1,5-2 раза при увеличении гидродинамического сопротивления и снижении производительности всего на 15-20%

Claims (7)

1. Кавитационный реактор, содержащий корпус с проточной камерой, в которой размещен по меньшей мере один кавитатор, и с тангенциальным патрубком подачи среды, выполненным с регулятором расхода, отличающийся тем, что он снабжен патрубками обратной подачи, число которых не превышает числа кавитатора, при этом патрубки обратной подачи выполнены с регуляторами расхода, а их входные и выходные отверстия расположены на выходе корпуса и в его полости в месте размещения соответствующего кавитатора.
2. Реактор по п. 1, отличающийся тем, что тангенциальный патрубок выполнен с кавитатором.
3. Реактор по п.1, отличающийся тем, что кавитаторы в проточной камере выполнены со сквозными отверстиями и без них, причем последние размещены за кавитаторами со сквозными отверстиями.
4. Реактор по п.3, отличающийся тем, что по меньшей мере кавитаторы без сквозных отверстий образуют со стенками корпуса канал сверхзвукового профиля.
5. Реактор по п.1, отличающийся тем, что выходные отверстия патрубков обратной подачи размещены непосредственно за кавитаторами в зоне кавитации.
6. Реактор по п.1, отличающийся тем, что выходные концы патрубков обратной подачи выполнены с возможностью осевого перемещения.
7. Реактор по п.1, отличающийся тем, что выходные концы патрубков обратной подачи выполнены изогнутыми и с возможностью вращения вокруг оси.
RU95101902A 1995-02-07 1995-02-07 Кавитационный реактор RU2088321C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95101902A RU2088321C1 (ru) 1995-02-07 1995-02-07 Кавитационный реактор

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95101902A RU2088321C1 (ru) 1995-02-07 1995-02-07 Кавитационный реактор

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95101902A RU95101902A (ru) 1996-11-20
RU2088321C1 true RU2088321C1 (ru) 1997-08-27

Family

ID=20164669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95101902A RU2088321C1 (ru) 1995-02-07 1995-02-07 Кавитационный реактор

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2088321C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU168279U1 (ru) * 2015-12-07 2017-01-26 Общество с ограниченной ответственностью "ИНТЕЛ-2002" Диспергатор

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
US, патент N 3495952, кл. B 01 F 3/06, 1970. GB, заявка N 2022430, кл. B 01 F 5/00, 1979. SU, авторское свидетельство N 1353858, кл. D 21 B 1/36, 1987. US, патент 4461579, кл. B 01 F 5/00, 1984. SU, авторское свидетельство N 1315007, кл. B 01 F 5/00, 1987. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU168279U1 (ru) * 2015-12-07 2017-01-26 Общество с ограниченной ответственностью "ИНТЕЛ-2002" Диспергатор

Also Published As

Publication number Publication date
RU95101902A (ru) 1996-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5322222A (en) Spiral jet fluid mixer
EP0673885B1 (en) Gas dissolving
US4474477A (en) Mixing apparatus
US8042989B2 (en) Multi-stage cavitation device
CA2256531C (en) Motorless mixer
US4117048A (en) Apparatus for introducing gas into a liquid
US20020163089A1 (en) Aerator and wastewater treatment system
US4193950A (en) Apparatus for introducing gas into a liquid
US20090314702A1 (en) Rapid transfer and mixing of treatment fluid into a large confined flow of water
RU2088321C1 (ru) Кавитационный реактор
RU2079352C1 (ru) Смеситель
RU47770U1 (ru) Смеситель для жидкостей и газов
RU2576056C2 (ru) Массообменный аппарат
KR102008646B1 (ko) 하수처리장용 공기폭기기
EP0646407A1 (en) Vortex mixer
PL183241B1 (pl) Urządzenie do mieszania powietrza i wody w oczyszczalniku wody
SU1101422A1 (ru) Устройство дл смешени жидкости с реагентом
RU2079350C1 (ru) Статический смеситель
RU2186614C2 (ru) Аппарат и способ осуществления взаимодействия фаз в системах газ-жидкость и жидкость-жидкость
SU1549570A1 (ru) Гидродинамический гомогенизатор-смеситель
SU1590124A1 (ru) Устройство дл получени тонкодисперсных систем
JPS5992093A (ja) 汚泥の環流曝気浄化方法とその装置
RU2133143C1 (ru) Статический смеситель
RU2075619C1 (ru) Устройство для обработки жидкого топлива кавитацией
AU2009258142B2 (en) Rapid transfer and mixing of treatment fluid into a large confined flow of water