RU2131761C1

RU2131761C1 - Vibrocavitation type homogenizing mixer

Info

Publication number: RU2131761C1
Application number: RU98105553/25A
Authority: RU
Inventors: Ю.А. Пименов
Original assignee: Пименов Юрий Александрович
Priority date: 1998-03-25
Filing date: 1998-03-25
Publication date: 1999-06-20

Abstract

FIELD: mixing different ingredients in power engineering, ship building, machine engineering industry branches. SUBSTANCE: homogenizing mixer includes housing 1 with cover 2 provided with inlet branch pipes 3,4. Stator 5 with perforations 6 is mounted on cover 2. Rotor 8 with perforations 9 is mounted on shaft 7 in housing 1. Sleeve 10 is mounted coaxially with rotor 8 on shaft 7 in cylindrical portion of cover 2. Branch pipe 3 is inserted to sleeve 10 having through openings 11 in its lateral wall and blades 12,13 in its ends. There are ducts 14 opposite to openings 11 and restricted by outer side of sleeve 10 and inner side of cover 2. Housing has inlet branch pipe 15. At using composition based on gasoline A-47 including 15% of water and 0,5% of surface active matters octane rating is increased up to 100-102. EFFECT: high operation possibilities and reliability of mixer. 2 dwg

Description

Изобретение относится к разработке устройств для смешения различных ингредиентов и может быть использовано в энергетической, химической судостроительной, машиностроительной отраслях промышленности. The invention relates to the development of devices for mixing various ingredients and can be used in the energy, chemical shipbuilding, engineering industries.

Известно устройство, представляющее собой аппарат для смешения волокнистой суспензии с реагентами, включающий корпус, ротор и статор, патрубки и втулку, снабженную крыльчаткой (1331547, B 01 F 7/28, 1987). A device is known, which is an apparatus for mixing a fibrous suspension with reagents, including a housing, a rotor and a stator, nozzles and a sleeve equipped with an impeller (1331547, B 01 F 7/28, 1987).

Указанный аппарат имеет две камеры: предварительного и окончательного смешения ингредиентов (корпус смесителя). На входном патрубке установлена распределительная втулка с отверстиями, напротив которых расположены продольные каналы, образованные наружной поверхностью втулки, через которые подаются ингредиенты для последующего перемешивания в первой камере предварительного смешения. The specified apparatus has two chambers: preliminary and final mixing of ingredients (mixer body). A distribution sleeve is installed at the inlet pipe with openings opposite which are longitudinal channels formed by the outer surface of the sleeve through which ingredients are supplied for subsequent mixing in the first pre-mixing chamber.

Задачей изобретения является получение гомогенных композиций из несмешивающихся компонентов с высокой степенью гомогенизации (размером частиц менее 1 мкм). The objective of the invention is to obtain homogeneous compositions of immiscible components with a high degree of homogenization (particle size less than 1 micron).

На фиг. 1 представлено схематическое изображение виброкавитационного смесителя-гомогенизатора в разрезе. На фиг. 2 отдельно показано поперечное сечение крышки (А-А). In FIG. 1 shows a schematic sectional view of a vibro-cavitation mixer-homogenizer. In FIG. 2 shows separately the cross section of the lid (AA).

Виброкавитационный смеситель-гомогенизатор содержит корпус 1 с цилиндрической крышкой 2. На крышке 2 расположены входные патрубки 3 и 4 для раздельной подачи компонентов. На крышке 2 установлен статор 5 с перфорациями 6. В корпусе 1 на валу 7 закреплен ротор 8 с перфорациями 9. Соосно с ротором 8 на валу 7 в цилиндрической части крышки 2 установлена втулка 10, в которую входит патрубок 3 своей выходной частью. На боковой стенке втулки 10 имеются сквозные отверстия 11. На торцах втулки 10 установлены лопасти 12 и 13. Напротив отверстий 11 расположены каналы 14. The vibro-cavitation mixer-homogenizer comprises a housing 1 with a cylindrical cover 2. On the cover 2, inlet pipes 3 and 4 are located for separate supply of components. A stator 5 with perforations 6 is installed on the cover 2. A rotor 8 with perforations 9 is mounted on the shaft 7 in the housing 1. A sleeve 10 is installed coaxially with the rotor 8 on the shaft 7 in the cylindrical part of the cover 2, into which the pipe 3 enters its outlet part. On the side wall of the sleeve 10 there are through holes 11. At the ends of the sleeve 10, the blades 12 and 13 are installed. The channels 14 are located opposite the holes 11.

Каналы 14 образованы внешней стороной втулки 10 и внутренней поверхностью крышки 2. Корпус имеет выходной патрубок 15. Ротор 8 и статор 5 имеют разное количество перфорации для обеспечения равномерности подачи композиции. The channels 14 are formed by the outer side of the sleeve 10 and the inner surface of the cover 2. The housing has an outlet pipe 15. The rotor 8 and the stator 5 have different amounts of perforation to ensure uniform flow of the composition.

Входные патрубки 3 и 4, расположены в разных частях цилиндрической крышки и предназначены для раздельной подачи компонентов. При этом выходная часть патрубка 3 расположена внутри втулки, находящейся на валу соосно с ротором 8. Перед фазой гомогенизации смешение раздельно поданных и подвергшихся механическому воздействию компонентов происходит в продольных каналах 14 под действием лопастей 13. The inlet pipes 3 and 4 are located in different parts of the cylindrical cover and are designed for separate supply of components. The output part of the pipe 3 is located inside the sleeve, located on the shaft coaxially with the rotor 8. Before the homogenization phase, the mixing of separately supplied and subjected to mechanical action components occurs in the longitudinal channels 14 under the action of the blades 13.

Устройство работает следующим образом: один из компонентов композиции подают по входному патрубку 4, где происходит его перемешивание лопастями 12 и обеспечивается его равномерное распределение и подача в каналы 14. Второй компонент по входному патрубку 3 подается внутрь втулки 10, где под действием центробежных сил распределяется по внутренней поверхности втулки 10 и по отверстиям 11 попадает в каналы 14 и при помощи лопастей 13 перемешивается с первым компонентом и подается на фазу гомогенизации. Таким образом, макрочастицы второго компонента при вращении втулки 10 под действием центробежных сил приходят в движение и компонент нагнетается в каналы 14, где и происходит смешение с первым компонентом, который был активно перемешан с помощью лопастей 12. The device operates as follows: one of the components of the composition is fed through the inlet pipe 4, where it is mixed by the blades 12 and it is evenly distributed and fed into the channels 14. The second component is fed through the inlet pipe 3 into the sleeve 10, where, under the action of centrifugal forces, it is distributed over the inner surface of the sleeve 10 and through the holes 11 enters the channels 14 and using the blades 13 is mixed with the first component and fed to the homogenization phase. Thus, the particles of the second component during rotation of the sleeve 10 under the action of centrifugal forces come into motion and the component is pumped into the channels 14, where it is mixed with the first component, which was actively mixed with the help of the blades 12.

По выходному патрубку 15 готовая композиция непрерывно выгружается из установки. At the outlet pipe 15, the finished composition is continuously unloaded from the installation.

Разработанное устройство использовали для приготовления водно-топливной композиции. Приготовленная композиция обладает высокой стабильностью, что позволяет использовать ее в реальных энергетических установках, например в двигателях внутреннего сгорания. Высокая степень гомогенизации композиции обеспечивает получение частиц с размером менее 1 мкм. При использовании композиции на основе бензина марки А-76, содержащего 15% воды и 0,5% поверхностно-активных веществ, приготовленной с использованием разработанного устройства, октановое число повышается до 100-102 ед. The developed device was used to prepare a water-fuel composition. The prepared composition has high stability, which allows it to be used in real power plants, for example, in internal combustion engines. A high degree of homogenization of the composition provides particles with a size of less than 1 μm. When using a composition based on gasoline A-76 brand containing 15% water and 0.5% surfactants prepared using the developed device, the octane number rises to 100-102 units.

Виброкавитационный смеситель-гомогенизатор может быть установлен непосредственно на борту транспортного устройства и непрерывно приготавливать топливные композиции по заданной программе в зависимости от режимов работы двигателя. Его использование позволяет улучшить эксплуатационные и экологические параметры энергетических установок. Vibro-cavitation mixer-homogenizer can be installed directly on board the transport device and continuously prepare fuel compositions according to a given program depending on the engine operating conditions. Its use allows to improve the operational and environmental parameters of power plants.

Claims

Vibro-cavitation mixer-homogenizer, comprising a housing inside which a rotor and a stator with perforations are located, an inlet pipe, a sleeve with blades and through holes on the side surface, opposite which are longitudinal channels formed on the outer surface of the sleeve, characterized in that the body of the mixer-homogenizer equipped with a cylindrical cover with two inlet pipes located on it for separate supply of components, the sleeve is mounted on the shaft coaxially with the rotor in the cylindrical part the cover, and one of the inlet pipes with its output part is located inside the sleeve, the sleeve from both ends is equipped with blades, while the rotor and stator have a different number of perforations to ensure uniform flow of the composition.