RU2089275C1

RU2089275C1 - Apparatus for preparing disperse systems

Info

Publication number: RU2089275C1
Application number: RU95104985A
Authority: RU
Inventors: Е.Д. Зайцев; Н.И. Яворский
Original assignee: Институт теплофизики СО РАН; Зайцев Евгений Дмитриевич; Яворский Николай Иванович
Priority date: 1995-04-03
Filing date: 1995-04-03
Publication date: 1997-09-10
Also published as: RU95104985A

Abstract

FIELD: disperse systems. SUBSTANCE: apparatus has hermetic container for liquid enclosing elastic member in the form of bellows shell, its upper end bearing a plate with central passage and its lower end being opened. Apparatus is provided with a bottomed tube installed through passage of plate and joined with rod enabling vertical displacement of tube. Upper part of tube communicates with free space of container, and bottom of tube has cone-shaped perforations with cone vertexes downward, the perforations being outside covered with gauze or cloth. The plate has cone-shaped perforations with cone vertexes upward, which is constructed such as to be displaced relative the tube. EFFECT: improved structure of apparatus. 5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике приготовления дисперсных систем жидкость-газ, жидкость-жидкость, жидкость-твердые частицы и проведения тепломассобменных процессов в них с использованием вибровоздействий и может быть использовано в пищевой, химическойнефтехимической и других отраслях промышленности. The invention relates to techniques for preparing dispersed liquid-gas, liquid-liquid, liquid-solid particles systems and conducting heat and mass transfer processes in them using vibration effects and can be used in food, chemical, petrochemical and other industries.

Известно устройство для получения дисперсных систем, содержащее вертикальную емкость с герметичной крышкой, установленную на столе вибростенда [1] При работе этого устройства емкость заполняют жидкостью не полностью, оставляя над поверхностью жидкости объем газа, контактирующий с поверхностью жидкости. При работе известного устройства вибрирование емкости вызывает нелинейные колебательные движения столба жидкости, сопровождающиеся пульсациями давления, образованием звуковых и гравитационных волн, приводящих к разрушению поверхности жидкости и насыщению приповерхностного слоя жидкости пузырьками газа. С увеличением амплитуды вибраций пузырьки газа тонут и группируются внутри объема жидкости, при этом их местоположение зависит от параметров вибрации, свойств жидкости и характеристик емкости. При определенной частоте вибраций, которая соответствует резонансу нелинейных акустических колебаний газожидкостной среды, с увеличением амплитуды колебаний вибростенда пузырьки газа лавинообразно тонут на дно емкости, где образуют "воздушную подушку", на которой столб жидкости как на пружине начинает совершать колебания с амплитудой намного превышающей амплитуду вибраций стенда. A device for producing dispersed systems is known, comprising a vertical container with a sealed lid mounted on a table of a vibrostand [1] When this device is operating, the container is not completely filled with liquid, leaving a volume of gas in contact with the liquid surface above the liquid surface. When the known device is in operation, tank vibration causes nonlinear oscillatory movements of the liquid column, accompanied by pressure pulsations, the formation of sound and gravitational waves, leading to the destruction of the liquid surface and the saturation of the surface liquid layer with gas bubbles. With an increase in the amplitude of vibrations, gas bubbles sink and are grouped within the volume of the liquid, and their location depends on the vibration parameters, the properties of the liquid, and the characteristics of the container. At a certain vibration frequency, which corresponds to the resonance of nonlinear acoustic vibrations of a gas-liquid medium, with increasing vibration oscillation amplitude, gas bubbles float like an avalanche to the bottom of the tank, where they form an “air cushion”, on which a liquid column starts to oscillate with an amplitude much exceeding the vibration amplitude stand.

Недостатком данного устройства является сложность установления режима вибротурбулизации и большие затраты энергии. The disadvantage of this device is the difficulty of establishing a regime of vibroturbation and high energy costs.

Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является устройство для получения дисперсных систем [2] содержащее герметичную емкость с технологическими патрубками, установленную неподвижно. В верхней части емкости помещена вертикально установленная упругая тонкостенная сильфонная оболочка с открытым нижним торцом, на верхнем торце которой закреплена пластина с центральным отверстием. Сильфонная оболочка при помощи штока присоединена к виброприводу, установленному на крышке емкости. Сильфонная оболочка установлена в верхней части емкости таким образом, чтобы пластина находилась на высоте, составляющей 0,85-0,9 высоты емкости. Перед работой устройства емкость заполняется смешиваемыми жидкостями и твердыми компонентами до уровня, когда при крайнем нижнем положении штока вся сильфонная оболочка находится в жидкости, а пластина на поверхности жидкости. При включении вибратора сильфонная оболочка начинает совершать вертикальные колебания в жидкости, при этом верхняя ее часть с пластиной периодически поднимается над уровнем жидкости на расстояние, равное двойной амплитуде колебаний штока. Колебания сильфонной оболочки и периодические удары пластины о поверхность жидкости приводят в движение столб жидкости, возбуждая в нем поверхностные и акустические волны, что приводит к захвату и транспорту пузырьков газа вглубь жидкости. При совпадении частоты вибраций с частотой собственных колебаний системы наступает резонанс, обеспечивающий высокую эффективность получения дисперсных систем. Основным недостатком этого устройства является невысокое газосодержание в системе и неравномерное распределение газа по ее объему. Дальнейшее уменьшение транспорта газа в жидкость происходит по мере насыщения жидкости газом, так как пластина погружается в газожидкостную среду и ввод газа через центральное отверстие в пластине практически прекращается. Удары пластины о поверхность жидкости в начале процесса смешения жидкости и газа, когда она располагается на расстоянии двойной амплитуды колебаний от поверхности, не приводят к возникновению гидроударов в системе, что также снижает эффективность работы устройства. The closest technical solution, taken as a prototype, is a device for producing dispersed systems [2] containing a sealed container with technological nozzles installed motionless. A vertically mounted elastic thin-walled bellows shell with an open lower end is placed in the upper part of the tank, on the upper end of which a plate with a central hole is fixed. The bellows shell is connected via a rod to a vibrator mounted on the lid of the tank. The bellows shell is installed in the upper part of the vessel so that the plate is at a height of 0.85-0.9 the height of the vessel. Before operation of the device, the container is filled with miscible liquids and solid components to the level when the entire bellows shell is in the liquid at the lowest position of the stem and the plate is on the surface of the liquid. When the vibrator is turned on, the bellows shell begins to perform vertical vibrations in the liquid, while its upper part with the plate periodically rises above the liquid level by a distance equal to the double amplitude of the rod oscillations. Oscillations of the bellows shell and periodic impacts of the plate on the surface of the liquid move the liquid column, exciting surface and acoustic waves in it, which leads to the capture and transport of gas bubbles deep into the liquid. When the vibration frequency coincides with the natural frequency of the system, resonance occurs, which ensures high efficiency in producing dispersed systems. The main disadvantage of this device is the low gas content in the system and the uneven distribution of gas over its volume. A further decrease in the transport of gas into the liquid occurs as the liquid is saturated with gas, since the plate is immersed in a gas-liquid medium and the gas inlet through the central hole in the plate practically stops. The impact of the plate on the surface of the liquid at the beginning of the process of mixing the liquid and gas, when it is located at a distance of double the amplitude of oscillations from the surface, does not lead to the occurrence of water hammer in the system, which also reduces the efficiency of the device.

В основу предлагаемого изобретения положена задача интенсификации процесса перемешивания за счет повышения эффективности вибрационных воздействий, а также повышения эксплуатационных возможностей устройства. The basis of the invention is the task of intensifying the mixing process by increasing the efficiency of vibration effects, as well as increasing the operational capabilities of the device.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для получения дисперсных систем, содержащем герметичную емкость для жидкости, в которой размещен упругий элемент в виде сильфонной оболочки с закрепленной на верхнем торце пластиной с центральным отверстием и открытым нижним торцом, вибропровод с вертикальным штоком, согласно изобретению, в отверстии пластины установлена труба с дном и соединена со штоком с возможностью регулирования ее положения по высоте емкости, при этом сверху труба сообщена со свободным пространством емкости, а дно трубы перфорировано коническими отверстиями с направлением сужений отверстий вниз и снаружи закрыто сеткой или тканью, кроме того пластина перфорирована коническими отверстиями с направлением сужений отверстий вверх и выполнена с возможностью перемещения относительно трубы. Нижний торец сильфонной оболочки установлен на штырях, жестко связанных со стенкой емкости. В днище емкости установлены клапанные приспособления для подсоса воздуха и его распределения в придонной части жидкости. Клапанное приспособление для подсоса воздуха выполнено в виде сильфона с герметичной крышкой на верхнем торце и герметично прижатым к днищу емкости нижним краем, перекрывающим отверстие в днище емкости в крайнем нижнем положении сильфона, а шток соединен с крышкой сильфона. На штоке выполнены дополнительные перемешивающие диски, перфорированные коническими отверстиями. The problem is solved in that in a device for producing dispersed systems containing an airtight container for liquid, in which an elastic element is placed in the form of a bellows shell with a plate fixed to the upper end with a central hole and an open lower end, a vibroconductor with a vertical rod, according to the invention, a pipe with a bottom is installed in the hole of the plate and connected to the rod with the possibility of regulating its position along the height of the tank, while the pipe is connected to the free space of the tank from above, and d a pipe perforated with conical holes direction constrictions openings closed down and out a mesh or cloth, in addition plate is perforated with conical holes direction constrictions openings upwards and is movable relative to the tube. The bottom end of the bellows shell is mounted on pins rigidly connected to the vessel wall. At the bottom of the tank, valve devices are installed for air intake and its distribution in the bottom part of the liquid. The valve device for suctioning air is made in the form of a bellows with a sealed cover on the upper end and a lower edge tightly pressed to the bottom of the tank, covering the hole in the bottom of the tank in the lowermost position of the bellows, and the stem is connected to the bellows cover. Additional stirring discs perforated with conical holes are made on the rod.

На фиг. 1 схематично изображено устройство для получения дисперсных систем с установленными в днище емкости клапанными приспособлениями для подсоса воздуха; на фиг. 2 подобное устройство, в котором на днище емкости установлен сильфон, а на штоке перемешивающие диски, перфорированные коническими отверстиями. In FIG. 1 schematically shows a device for producing dispersed systems with valve devices installed in the bottom of the tank for air intake; in FIG. 2 is a similar device in which a bellows is installed on the bottom of the tank, and mixing disks perforated with conical holes on the rod.

Устройство (фиг. 1) содержит емкость 1 для жидкости с герметичной крышкой 2, установленную неподвижно. Емкость снабжена патрубками 3, 4, 5 для подачи исходных компонентов дисперсной системы (жидкости и газа) и отвода полученной смеси, а также люком 6 с крышкой 7 для твердофазной составляющей суспензий, взвесей и растворов. В нижней части емкости 1 помещена вертикально установленная упругая тонкостенная сильфонная оболочка 8 с открытым нижним торцом, на верхнем торце которой закреплена перфорированная коническими отверстиями 9, направленными сужением вверх, пластина 10. В отверстии пластины 10 установлена труба 11, присоединенная сообщаемым с окружающей средой верхним концом к штоку 13 при помощи ребер 12. Шток 13 верхним концом присоединен к вибратору 14 и свободно проходит через уплотненное втулкой 15 отверстие в крышке 2. Дно 16 трубы 11 выполнено перфорированными коническими отверстиями 17, направленными сужением вниз, а снаружи закрыто сеткой или тканью 18. Труба 11 выполнена с возможностью перемещения по штоку 13, а пластина 10 сделана перемещаемой относительной трубы 11. Сильфонная оболочка 8 установлена на штырях 19, жестко связанных со стенками емкости 1. На днище 20 емкости 1 установлено клапанное приспособление 21 или 22 для аэрации придонного слоя жидкости. Клапанное приспособление 21 состоит из трубы 23 с вентилем 24, отрезок которой возвышается над днищем 20 емкости 1. Над выходом из трубы 23 помещена на пружинах 25 пластинка 26. Расстояние от среза трубы 23 до пластинки 26 составляет несколько миллиметров в незатопленной жидкостью емкости 1. Клапанное приспособление 22 состоит из отверстия 27 в днище 20 емкости 1, к которому присоединяется труба 23 с вентилем 24. Над отверстием 27 помещается клапан 28, удерживающий пружиной 29, упирающейся в пластинку 30, установленную на стойках 31. The device (Fig. 1) contains a tank 1 for liquid with a sealed cover 2, mounted motionless. The tank is equipped with nozzles 3, 4, 5 for supplying the initial components of the disperse system (liquid and gas) and discharging the resulting mixture, as well as a hatch 6 with a cover 7 for the solid-phase component of suspensions, suspensions, and solutions. In the lower part of the container 1, a vertically mounted elastic thin-walled bellows shell 8 with an open lower end is placed, on the upper end of which is fixed a plate 10, perforated by conical holes 9 directed upwardly narrowing, a pipe 11 is installed in the hole of the plate 10, connected by an upper end connected to the environment to the rod 13 with ribs 12. The rod 13 is connected with the upper end to the vibrator 14 and freely passes through the hole in the cover 2 sealed by the sleeve 15. The bottom 16 of the pipe 11 is perforated tapered holes 17, directed narrowing downward, and the outside is closed with a mesh or fabric 18. The pipe 11 is made with the possibility of movement along the rod 13, and the plate 10 is made movable relative pipe 11. The bellows shell 8 is mounted on the pins 19, rigidly connected with the walls of the tank 1. On the bottom 20 of the tank 1, a valve device 21 or 22 is installed for aeration of the bottom layer of liquid. The valve device 21 consists of a pipe 23 with a valve 24, a segment of which rises above the bottom 20 of the container 1. Above the outlet of the pipe 23 is placed on the springs 25 of the plate 26. The distance from the cut of the pipe 23 to the plate 26 is a few millimeters in an unfilled tank 1. The valve the device 22 consists of an opening 27 in the bottom 20 of the tank 1, to which a pipe 23 with a valve 24 is connected. A valve 28 is placed above the hole 27, holding the spring 29 resting on a plate 30 mounted on the posts 31.

В устройстве, представленном на фиг. 2, пластина 10 и дно 16 трубы 11 выполнены на одном уровне, а на днище 20 емкости 1 установлен сильфон 32, крышка 33 которого соединена со штоком 13. Сильфон 32, находясь в крайнем нижнем положении, нижним краем перекрывает отверстие 34 в днище 20 емкости 1, имеющей трубопровод 23 с вентилем 24 для подвода газа к придонному слою жидкости. На штоке 13 закреплен диск вибромешалки 35, имеющей коническое отверстие (или конические насадки), направленные сужением вверх 36 или вниз 37, чередующиеся между собой. Труба 11 вместе с пластиной 10, а также диск вибромешалки выполнены с возможностью перемещения относительно вертикальных стенок емкости 1, например, при помощи винта и гайки. In the device of FIG. 2, the plate 10 and the bottom 16 of the pipe 11 are made at the same level, and a bellows 32 is installed on the bottom 20 of the tank 1, the cover 33 of which is connected to the rod 13. The bellows 32, being in its lowest position, closes the opening 34 in the bottom of the tank with its lower edge. 1, having a pipe 23 with a valve 24 for supplying gas to the bottom layer of liquid. On the rod 13 is fixed the disk of the vibratory mixer 35, having a conical hole (or conical nozzles), directed narrowing up 36 or down 37, alternating between each other. The pipe 11 together with the plate 10, as well as the disk of the vibration mixer are made with the possibility of movement relative to the vertical walls of the tank 1, for example, by means of a screw and nut.

Устройство, изображенное на фиг. 1, работает следующим образом. Перед работой устройства емкость 1 заполняется смешиваемыми жидкими (и твердыми - через люк 6) компонентами до уровня 0,7-0,95 высоты емкости. При этом пластина 10 в зависимости от свойств жидкости и размеров емкости либо погружается в жидкость, либо помещается над свободной поверхностью жидкости на расстоянии, величина которого может меняться в диапазоне от амплитуды вибраций пластины 10 до размаха ее колебаний. Увеличивая или уменьшая это расстояние, можно регулировать интенсивность ударных нагрузок на дисперсную систему и окружающую среду. Затем емкость 1 герметизируется. При заключении вибратора 14 пластина 10, труба 11 и сильфонная оболочка 8 начинают совершать вертикальные колебания в жидкости. Колебание трубы 11, сильфонной оболочки 8 и пластины 10 или удары последней о поверхность жидкости возбуждают в ней пульсации давления. Колебательное движение сильфонной оболочки 8, опирающейся на штыри 19, совместно с пластиной 10 способствует образованию крупномасштабного вихревого течения. При движении пластины 10 вниз из отверстий 9, направленных сужением вверх, выбрасываются вверх струйки жидкости, которые, будучи дальнобойными, достигают свободной поверхности, покидают жидкость, распадаются и возвращаются обратно, насыщая жидкость газом. Колебания дна 16 трубы 11, перфорированного коническими отверстиями 17, направленными сужениями вниз, и закрытого снаружи сеткой или тканью, приводят к тому, что из трубы 11, сообщающейся со свободным пространством емкости 1 (занятым воздухом), засасывается воздух в жидкость и распределяется в ней. Так как труба выполнена с возможностью перемещения относительно стенок емкости 1, то глубина погружения пузырьков регулируется в широких пределах. Клапанные приспособления 21 или 2 служат для аэрации придонного слоя жидкости. Клапанное приспособление 21 работает следующим образом. При заполнении емкости 1 жидкостью пластинка 26 сжимает пружину 25 и перекрывает вход воздуха в емкость 1 и выход из нее жидкости. Включение вибратора 14, соединенного с трубой 11, пластиной 10 и сильфонной оболочкой 8 приводит к пульсациям давления, под действием которых пластинка 26 начинает колебаться на пружинах 25 так, что при отрицательных давлениях она поднимается и воздух из трубы 23 при открытом вентиле 24 начинает подсасываться в придонный слой жидкости, при положительном давлении пластинка 26 перекрывает вход в трубу 23. При определенном повышении давления в емкости 1 за счет подсосанного воздуха пластинка перестает колебаться и перекрывает вход в трубу 23. Клапанное приспособление 22 работает аналогично приспособлению 21. В статике клапан 28 прижат пружиной 29 к отверстию 27. При включении вибратора 14 в жидкости появляется пульсирующее давление за счет колебаний трубы 11, пластины 10 и сильфонной оболочки 8. В фазе разрежения клапан 28 отходит от отверстия 27 и при открытом вентиле 24 на трубе 23 газ из атмосферы или какой-либо другой емкости поступает в емкость 1. В фазе повышенного давления клапан 28 перекрывает отверстие 27. По окончании процесса аэрации амплитуда колебаний столба жидкости увеличивается, внутри объема жидкости возникают кавитационные полости и пузырьки, которые схлопываясь генерируют в системе мощные импульсы давления, что способствует дроблению и диспергированию имеющихся в жидкости пузырьков газа. Возникающая газожидкостная система обладает заметной сжимаемостью и может колебаться с собственной частотой, которая зависит от количества поступившего в жидкость газа. При совпадении собственной частоты газожидкостной системы в объеме с упруго-пластичными границами с частотой вибрации наступает нелинейный резонанс, который сопровождается интенсивными колебаниями газожидкостной системы, гидроударами и волнами разгрузки. Это приводит к резкому увеличению в объеме количества схлопывающихся кавитационных полостей, интенсивному захвату газа свободной поверхностью жидкости и формированию режима развитой вибротурбулизации, что способствует образованию однородной газожидкостной смеси во всем объеме емкости. В режиме резонанса кавитация и вибротурбулизация наступает через 30-40 с, а для ее поддержания амплитуду колебаний вибростенда можно уменьшить на 30-40% что позволить снизить энергозатраты на получение дисперсной системы не менее, чем в два раза. Дополнительный ввод газа через клапанное приспособление увеличивает газонасыщение и тем самым заметно увеличивает сжимаемость газожидкостной системы. Это приводит к снижению резонансной частоты, что улучшает режим работы вибропривода и увеличивает его КПД. С другой стороны дополнительный ввод газа позволяет более быстро и эффективно создать дисперсную систему при более однородном распределении газа по ее объему. Перфорированные коническими отверстиями, направленными в разную сторону, пластина 10 и дно 16 трубы 11 работают, помимо всего прочего, как вибронасос, который создает крупномасштабную циркуляцию дисперсной среды от стенок емкости 1 внутрь объема и обратно, что обеспечивает равномерное перемешивание компонент дисперсной системы по всему объему емкости 1. The device shown in FIG. 1, works as follows. Before the operation of the device, the container 1 is filled with mixed liquid (and solid - through the hatch 6) components to a level of 0.7-0.95 of the height of the container. In this case, the plate 10, depending on the properties of the liquid and the dimensions of the container, is either immersed in the liquid or placed above the free surface of the liquid at a distance, the value of which can vary in the range from the vibration amplitude of the plate 10 to the amplitude of its oscillations. By increasing or decreasing this distance, it is possible to control the intensity of shock loads on the disperse system and the environment. Then the container 1 is sealed. At the conclusion of the vibrator 14, the plate 10, the pipe 11 and the bellows shell 8 begin to make vertical vibrations in the liquid. The oscillation of the pipe 11, the bellows shell 8 and the plate 10 or the blows of the latter on the surface of the liquid cause pressure pulsations in it. The oscillatory motion of the bellows shell 8, based on the pins 19, together with the plate 10 contributes to the formation of a large-scale vortex flow. When the plate 10 moves downward from the holes 9, directed upwardly narrowing, streams of liquid are thrown up, which, being long-range, reach the free surface, leave the liquid, disintegrate and return back, saturating the liquid with gas. Oscillations of the bottom 16 of the pipe 11, perforated with conical openings 17 directed downwardly narrowing, and closed outside with a mesh or cloth, lead to the fact that from the pipe 11, which communicates with the free space of the container 1 (occupied by air), air is sucked into the liquid and distributed in it . Since the pipe is movable relative to the walls of the container 1, the immersion depth of the bubbles is regulated over a wide range. Valve devices 21 or 2 serve for aeration of the bottom liquid layer. Valve device 21 operates as follows. When filling the tank 1 with liquid, the plate 26 compresses the spring 25 and blocks the air inlet into the tank 1 and the liquid out of it. The inclusion of a vibrator 14 connected to the pipe 11, the plate 10 and the bellows shell 8 leads to pressure pulsations, under the influence of which the plate 26 begins to oscillate on the springs 25 so that at negative pressures it rises and air from the pipe 23 with the open valve 24 begins to be sucked into the bottom layer of liquid, at positive pressure, the plate 26 blocks the entrance to the pipe 23. With a certain increase in pressure in the tank 1 due to the sucked air, the plate ceases to oscillate and blocks the entrance to the pipe 23. Valve The device 22 works similarly to the device 21. In statics, the valve 28 is pressed by a spring 29 to the hole 27. When the vibrator 14 is turned on, pulsating pressure appears in the liquid due to vibrations of the pipe 11, plate 10 and bellows shell 8. In the rarefaction phase, valve 28 moves away from hole 27 and with the valve 24 open on the pipe 23, gas from the atmosphere or some other container enters the container 1. In the high-pressure phase, the valve 28 closes the opening 27. At the end of the aeration process, the amplitude of the oscillations of the liquid column increases, fluid volume arise cavitation bubbles and cavities, which is generated in the system In collapsing the powerful pressure pulses, thereby crushing and dispersion of the liquid present in the gas bubbles. The resulting gas-liquid system has a noticeable compressibility and can fluctuate with its own frequency, which depends on the amount of gas entering the liquid. If the natural frequency of the gas-liquid system in the volume with the elastic-plastic boundaries coincides with the vibration frequency, a nonlinear resonance occurs, which is accompanied by intense oscillations of the gas-liquid system, water hammer, and unloading waves. This leads to a sharp increase in the number of collapsing cavitation cavities in the volume, intensive capture of gas by the free surface of the liquid and the formation of a regime of developed vibroturbulation, which contributes to the formation of a homogeneous gas-liquid mixture in the entire volume of the tank. In the resonance mode, cavitation and vibroturbulation occurs after 30-40 s, and to maintain it, the amplitude of the vibration of the vibration stand can be reduced by 30-40%, which will reduce the energy consumption for obtaining a disperse system by at least two times. Additional gas injection through the valve device increases gas saturation and thereby significantly increases the compressibility of the gas-liquid system. This leads to a decrease in the resonant frequency, which improves the operating mode of the vibrodrive and increases its efficiency. On the other hand, an additional gas inlet allows you to more quickly and efficiently create a dispersed system with a more uniform distribution of gas over its volume. Perforated by conical holes directed in different directions, the plate 10 and the bottom 16 of the pipe 11 work, among other things, as a vibrating pump, which creates a large-scale circulation of the dispersed medium from the walls of the tank 1 into the volume and back, which ensures uniform mixing of the components of the dispersed system throughout the volume capacity 1.

Устройство, изображенное на фиг. 2, работает аналогично устройству, представленному на фиг. 1. Установка на днище 20 емкости 1 сильфона 32 и перфорированного коническими отверстиями диска вибромешалки 35 способствует аэрации и перемешиванию придонного слоя жидкости при открытом вентиле (клапане) 24 на трубе 23. По окончании аэрации (что можно контролировать визуально или по величине и частоте пульсаций давления жидкости) клапан 24 закрывается. Таким образом, установка дополнительных аэраторов в виде трубы, дно которой перфорировано коническими отверстиями, направленными сужениями вниз и закрытое снаружи сеткой или тканью, пластины, перфорированной коническими отверстиями, направленными сужением вверх, регулирование положения трубы и пластины в объеме жидкости и наличие клапанных приспособлений или сильфона приводит к интенсивному аэрированию жидкости по всему объему. Установка дополнительных перемешивающих устройств в виде сильфона, вибромешалки, а также выполнение сильфонной оболочки с возможностью ее сжатия и расширения приводит к более быстрому и устойчивому переходу в вибротурбулизованное состояние. Суммарное действие указанных факторов позволяет повысить эффективность вибрационных воздействий в процессах смешивания компонент разной фазы, перемешивания дисперсных систем и тепломассообмена. The device shown in FIG. 2 operates similarly to the device shown in FIG. 1. Installation on the bottom 20 of the tank 1 of the bellows 32 and the perforated disk of the vibration mixer 35 promotes aeration and mixing of the bottom layer of liquid with the valve (valve) 24 open on the pipe 23. At the end of aeration (which can be controlled visually or by the magnitude and frequency of pressure pulsations fluid) valve 24 closes. Thus, the installation of additional aerators in the form of a pipe, the bottom of which is perforated with conical holes directed downwardly narrowing and closed on the outside with a mesh or fabric, a plate perforated with conical holes directed upwardly narrowing, regulating the position of the pipe and plate in the liquid volume and the presence of valve devices or bellows leads to intensive aeration of the liquid throughout the volume. Installation of additional mixing devices in the form of a bellows, a vibratory mixer, as well as the implementation of the bellows shell with the possibility of compression and expansion leads to a faster and more stable transition to a vibroturbated state. The combined effect of these factors makes it possible to increase the efficiency of vibration effects in the processes of mixing components of different phases, mixing dispersed systems, and heat and mass transfer.

Claims

1. A device for producing dispersed systems, containing a sealed container for liquid, in which an elastic element is placed in the form of a bellows shell with a plate fixed to the upper end with a central hole and an open lower end, a vibratory actuator with a vertical rod, characterized in that it is equipped with a pipe with the bottom installed in the hole of the plate and connected to the rod with the possibility of regulating its position along the height of the tank, while the pipe is connected from above with the free space of the tank, and the bottom of the pipe is perforated of conical holes with constrictions holes down direction and outside the closed mesh or cloth, moreover, the plate is perforated with conical holes direction constrictions openings upwards and is movable relative to the tube.

2. The device according to claim 1, characterized in that the lower end of the bellows shell is mounted on pins rigidly connected to the wall of the tank.

3. The device according to claim 1, characterized in that in the bottom of the tank installed spring-loaded valve devices for suction and distribution of air in the bottom region.

4. The device according to claims 1 and 3, characterized in that the device for suctioning air is made in the form of a bellows with a sealed cover on the upper end and hermetically pressed to the bottom of the tank with a lower edge that covers the hole in the bottom of the tank in the lowermost position of the bellows, and the rod connected to the bellows cover.

5. The device according to claim 4, characterized in that the rod has additional mixing disks perforated with conical holes.