RU2152465C1

RU2152465C1 - Cavitational unit

Info

Publication number: RU2152465C1
Application number: RU98119700A
Authority: RU
Inventors: В.М. Казаков
Original assignee: Казаков Владимир Михайлович
Priority date: 1998-09-22
Filing date: 1998-09-22
Publication date: 2000-07-10

Abstract

FIELD: pulp-and-paper industry, in particular, equipment for pulp processing. SUBSTANCE: cavitational unit has reactor, cavitator positioned within reactor, diffuser and converging tube which are connected to reactor input and output, feeding pump and pipelines. Converging tube has feeding branch pipe within which is mounted supersonic gas mixer. Cavitational unit of such construction may be used for processing of pulps for producing cellulose, paper, cardboard etc. EFFECT: intensified pulp processing by introducing gas and steam flows into pulp. 4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к конструкции установок и устройств для обработки суспензий и может быть использовано в производстве целлюлозы, бумаги, картона для обработки волокнистых суспензий, для создания в суспензии кавитационных каверн, которые значительно улучшают процесс обработки поверхности деталей. The invention relates to the design of installations and devices for processing suspensions and can be used in the production of pulp, paper, cardboard for processing fibrous suspensions, to create cavitation cavities in suspension, which significantly improve the surface treatment of parts.

Известна кавитационная установка, содержащая кавитационный реактор, соединенные с входом и выходом реактора диффузор с подводящим патрубком и конфузор, подающий насос и трубопроводы, соединенные с реактором (SU 418586 A1, 1974). A known cavitation installation comprising a cavitation reactor connected to the inlet and outlet of the reactor is a diffuser with a supply pipe and a confuser, a feed pump and pipelines connected to the reactor (SU 418586 A1, 1974).

Недостатком известной установки является малая эффективность процесса, связанная с тем, что значительная часть энергии расходуется на перекачивание волокнистой суспензии и удельный расход энергии возрастает с повышением напора подающего насоса. A disadvantage of the known installation is the low efficiency of the process, due to the fact that a significant part of the energy is spent on pumping the fibrous suspension and the specific energy consumption increases with increasing pressure of the feed pump.

Известна кавитационная установка, содержащая кавитационный реактор с установленным в нем кавитатором, соединенные с входом и выходом реактора диффузор и конфузор, подающий насос и трубопроводы. (SU 610896 A1, 1978) - ближайший аналог. Known cavitation installation containing a cavitation reactor with a cavitator installed in it, connected to the inlet and outlet of the reactor, a diffuser and a confuser, a feed pump and pipelines. (SU 610896 A1, 1978) is the closest analogue.

Недостатком известной установки является отсутствие устройств для регулирования зоны распространения кавитации, что в свою очередь ограничивает возможность получения требуемых технологических параметров потока волокнистой суспензии. Нет возможности ввода потока газов и паров. A disadvantage of the known installation is the lack of devices for regulating the propagation zone of cavitation, which in turn limits the possibility of obtaining the required technological parameters of the flow of fibrous suspension. There is no way to enter the flow of gases and vapors.

Задачей изобретения является интенсификация процесса обработки волокнистой суспензии за счет введения в нее потока газов и паров. The objective of the invention is to intensify the processing of fiber suspension by introducing into it a stream of gases and vapors.

Указанная задача решается тем, что кавитационную установку, содержащую кавитационный реактор с установленным в нем кавитатором, соединенные с входом и выходом реактора диффузор и конфузор, подающий насос и трубопроводы снабжают подводящим патрубком, в котором устанавливают сверхзвуковой газовый смеситель. This problem is solved by the fact that a cavitation installation containing a cavitation reactor with a cavitator installed in it, connected to the inlet and outlet of the reactor, a diffuser and a confuser, a feed pump and pipelines are equipped with a supply pipe in which a supersonic gas mixer is installed.

На чертеже изображена технологическая схема кавитационной установки. The drawing shows a process diagram of a cavitation installation.

Кавитационная установка состоит из кавитационного реактора 1 с установленным в нем кавитатором 6, соединенных с его входом и выходом диффузора 2 с подводящим патрубком 3 и конфузора 4, подводящего насоса 5, трубопроводов 7 и 8, соединенных с реактором, и установленного в подводящем патрубке 3 сверхзвукового газового смесителя (на чертеже не показан). Подводящий патрубок 3 снабжен соплом 9 для ввода газа. Подача суспензии от насоса 5 может быть подключена к диффузору 2. Подача суспензии в диффузор 2 может производиться через форсунку (на чертеже не показана). The cavitation installation consists of a cavitation reactor 1 with a cavitator 6 installed in it, connected to its inlet and outlet of the diffuser 2 with a supply pipe 3 and a confuser 4, a supply pump 5, pipelines 7 and 8 connected to the reactor, and a supersonic pipe installed in the supply pipe 3 gas mixer (not shown). The supply pipe 3 is equipped with a nozzle 9 for introducing gas. The suspension from the pump 5 can be connected to the diffuser 2. The suspension can be supplied to the diffuser 2 through the nozzle (not shown in the drawing).

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Подводящий насос 5 по трубопроводу 8 подводит волокнистую суспензию к диффузору 2, в который через сопло 9 и подводящий патрубок 3 вводится газовая или паровая среда. Смесь газа и суспензии поступает в реактор 1, где подвергается дополнительной кавитации с помощью кавитатора 6. The inlet pump 5 through the pipe 8 brings the fibrous suspension to the diffuser 2, into which a gas or vapor medium is introduced through the nozzle 9 and the inlet pipe 3. The mixture of gas and suspension enters the reactor 1, where it is subjected to additional cavitation using cavitator 6.

Обработанная суспензия из конфузора 4 по трубопроводу 7 подается к неподвижному соплу дробеструйной установки, проделав обработку поверхности детали, по трубопроводу 10 от маслосборника 13 суспензия подводится к насосу 5. Для очистки суспензии она отводится из сборника по трубопроводу 11. Исходная суспензия поступает в сборник через горловину 12. The treated suspension from the confuser 4 through pipeline 7 is fed to the stationary nozzle of the shot blasting machine, having processed the surface of the part, through pipeline 10 from the oil sump 13, the suspension is fed to pump 5. To clean the suspension, it is discharged from the collector through pipe 11. The initial suspension enters the collection through the mouth 12.

С помощью сопла 9 газовая или паровая среда распыляется в потоке суспензии, идущей от насоса 5 в кавитационный реактор 1. Using a nozzle 9, a gas or vapor medium is sprayed in a stream of slurry from the pump 5 to the cavitation reactor 1.

Кавитатор 6 дросселирует движущийся поток суспензии, в результате чего происходит выделение пузырьков газа и пара. Вследствие увеличения проходного сечения в зоне за кавитатором 6 и соответствующего повышения давления происходит захлопывание газовых или паровых пузырьков, т.е. в этой зоне возникает кавитация, благодаря которой волокнистая суспензия подвергается обработке. The cavitator 6 throttles the moving flow of the suspension, resulting in the release of gas and vapor bubbles. Due to the increase in the bore in the zone behind the cavitator 6 and the corresponding increase in pressure, gas or vapor bubbles collapse, i.e. cavitation occurs in this zone, due to which the fibrous suspension is processed.

Изменяя расход газовой или паровой среды через сопло 9, можно добиться требуемой активности процесса кавитации. By changing the flow rate of the gas or vapor medium through the nozzle 9, it is possible to achieve the required activity of the cavitation process.

В результате введения в поток газовой или паровой среды через сверхзвуковой газовый смеситель увеличивается количество центров кавитации газовых пузырьков. С ростом количества центров кавитации повышается эрозийная активность процесса, повышается возможность снижения перепада давления в проточной камере реактора, достигаются снижение удельного расхода энергии при обработке и снижение необходимого напора подающего насоса. As a result of introducing a gas or vapor medium into the stream through a supersonic gas mixer, the number of centers of cavitation of gas bubbles increases. With an increase in the number of cavitation centers, the erosive activity of the process increases, the possibility of decreasing the pressure drop in the flow chamber of the reactor increases, the specific energy consumption during processing is reduced, and the required pressure of the feed pump is reduced.

Claims

1. A cavitation installation comprising a cavitation reactor with a cavitator installed in it, a diffuser and a confuser connected to the inlet and outlet of the reactor, a feed pump and pipelines, characterized in that the diffuser is made with a supply pipe in which a supersonic gas mixer is installed.

2. Installation according to claim 1, characterized in that it contains pipelines for looping the suspension through a filter.

3. Installation according to claim 1, characterized in that the flow of the suspension from the pump is connected to the diffuser.

4. Installation according to claim 1, characterized in that the suspension is supplied to the diffuser through a nozzle.