RU2170707C1 - Material treatment process activating apparatus - Google Patents
Material treatment process activating apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2170707C1 RU2170707C1 RU2000118420A RU2000118420A RU2170707C1 RU 2170707 C1 RU2170707 C1 RU 2170707C1 RU 2000118420 A RU2000118420 A RU 2000118420A RU 2000118420 A RU2000118420 A RU 2000118420A RU 2170707 C1 RU2170707 C1 RU 2170707C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pusher
- working
- working zone
- hollow pipe
- heater
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Аппараты активации процессов могут использоваться в сельском хозяйстве, химической, нефтехимической, в металлургической промышленности, в городском хозяйстве и других областях. Devices for activation of processes can be used in agriculture, chemical, petrochemical, in the metallurgical industry, in the urban economy and other areas.
Аппараты вихревого слоя (АВС), по принципу которых создан аппарат активации процессов (ААП), хорошо известны. Они оказались весьма эффективными при решении многих проблем, где требуется быстрое перемешивание, размол и активация реагирующих веществ. Vortex layer (ABC) devices, by the principle of which a process activation apparatus (AAP) is created, are well known. They proved to be very effective in solving many problems where rapid mixing, grinding and activation of reacting substances is required.
Известен способ обработки материалов, включающий обработку их во вращающемся электромагнитном поле рабочими телами (иголками, шариками) (1). A known method of processing materials, including processing them in a rotating electromagnetic field by working bodies (needles, balls) (1).
Данный способ имеет следующие недостатки:
1. Трудности, возникающие при регулировании процесса.This method has the following disadvantages:
1. Difficulties in regulating the process.
2. Трудности поддержания оптимальной температуры в рабочей зоне аппарата. 2. Difficulties in maintaining the optimum temperature in the working area of the apparatus.
3. Малое время пребывания вещества в рабочей зоне аппарата, что влияет на производительность и глубину протекания процессов. 3. The short residence time of the substance in the working area of the apparatus, which affects the productivity and depth of the processes.
Способ основан на использовании аппарата вихревого слоя. Аппарат представляет собой трубчатую реакционную камеру с охватывающим ее индуктором вращающегося электромагнитного поля (2). The method is based on the use of a vortex layer apparatus. The apparatus is a tubular reaction chamber with a rotating electromagnetic field inductor enveloping it (2).
Однако при его использовании был выявлен ряд недостатков, которые не позволяют полностью использовать энергетические и технологические возможности аппарата указанного типа. However, when using it, a number of shortcomings were identified that do not allow full use of the energy and technological capabilities of the apparatus of this type.
1. Охлаждение индуктора дорогим трансформаторным маслом. 1. Cooling the inductor with expensive transformer oil.
2. Трудности подведения масла к наиболее уязвимым от нагрева узлам. 2. Difficulties in bringing oil to the most vulnerable to heating nodes.
3. Малое время пребывания вещества в рабочей зоне аппарата, что влияет на производительность и глубину протекания процессов. 3. The short residence time of the substance in the working area of the apparatus, which affects the productivity and depth of the processes.
4. Отсутствие регулировки подаваемой мощности. 4. Lack of adjustment of the supplied power.
5. Трудности поддержания оптимальной температуры в рабочей зоне аппарата. 5. Difficulties in maintaining the optimum temperature in the working area of the apparatus.
Задачей изобретения является устранение отмеченных недостатков устройства для способа обработки материалов. The objective of the invention is to eliminate the noted disadvantages of the device for a method of processing materials.
Аппарат активации процессов содержит трубчатую реакционную камеру с охватывающим ее индуктором вращающегося электромагнитного поля. Он также снабжен трехфазным тиристорным преобразователем, подвижной решеткой с толкателем, которая изменяет величину объема рабочей зоны аппарата, и полой трубкой с заваренным торцом. Внутри полой трубкой расположен нагреватель или охлаждающее устройство. Полая трубка имеет возможность возвратно-поступательного движения вдоль оси рабочего пространства. The process activation apparatus comprises a tubular reaction chamber with a rotating electromagnetic field inductor enveloping it. It is also equipped with a three-phase thyristor converter, a movable grating with a pusher, which changes the volume of the working zone of the apparatus, and a hollow tube with a welded end. Inside the hollow tube is a heater or cooling device. The hollow tube has the ability to reciprocate along the axis of the working space.
Полая трубка, содержащая нагреватель или холодильник, расположена по оси рабочего пространства, имеет площадь поперечного сечения, равную 10-40% от площади поперечного сечения рабочей зоны аппарата, а также герметично закрытый торец, расположенный в рабочей зоне аппарата. A hollow tube containing a heater or a refrigerator is located along the axis of the working space, has a cross-sectional area equal to 10-40% of the cross-sectional area of the working area of the apparatus, as well as a hermetically sealed end located in the working area of the apparatus.
Подвижная решетка снабжена толкателем в виде полой трубки и термодатчиком, помещенным в торце толкателя у подвижной решетки и работающим в магнитном поле. The movable lattice is equipped with a pusher in the form of a hollow tube and a temperature sensor placed at the end of the pusher at the movable lattice and working in a magnetic field.
Отношение длины рабочей зоны с наведенным вращающимся электромагнитным полем к ее диаметру составляет 4-10. The ratio of the length of the working area with the induced rotating electromagnetic field to its diameter is 4-10.
Отношение площади поперечного сечения полой трубки к площади поперечного сечения рабочей зоны аппарата, равное 10-40%, было получено экспериментальным путем. При отношении менее 10% влияние нагревателя или холодильника на процесс утрачивается. При отношении площадей более 40% размеры трубки становятся столь большими, что повышается степень ее износа в процессе работы. The ratio of the cross-sectional area of the hollow tube to the cross-sectional area of the working area of the apparatus, equal to 10-40%, was obtained experimentally. With a ratio of less than 10%, the effect of the heater or refrigerator on the process is lost. With an area ratio of more than 40%, the dimensions of the tube become so large that the degree of its wear during operation increases.
Отношение длины рабочей зоны с наведенным вращающимся электромагнитным полем к ее диаметру, равное 4-10, также было установлено в результате экспериментов. Именно при таком соотношении длины к диаметру были получены результаты с оптимальными показателями. The ratio of the length of the working zone with the induced rotating electromagnetic field to its diameter, equal to 4-10, was also established as a result of experiments. It is with this ratio of length to diameter that the results with optimal performance were obtained.
В аппарате активации процессов все процессы ускоряются во много раз (ускоряются химические реакции, усиливаются явления магнитострикции и кавитации, а также процессы смешивания, размола и т.п.). In the process activation apparatus, all processes are accelerated many times (chemical reactions are accelerated, the effects of magnetostriction and cavitation are intensified, as well as mixing, grinding, etc.).
Техническим результатом аппарата является то, что вещество в рабочей камере могут нагревать или охлаждать при помощи внутренней трубки с заваренным концом, внутри которой расположен нагреватель или охлаждающее устройство, и тем самым регулировать процесс. Трубка устанавливается по центру рабочей зоны аппарата с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Площадь сечения трубки составляет 10-40% от сечения рабочей зоны. Внутрь трубки встраивают нагреватель сопротивления, если требуется высокая температура, а в случае необходимости охлаждения подают охлаждающую жидкость или газ. Подвижная решетка с толкателем, которая изменяет величину объема рабочей зоны аппарата, также служит для регулировки процесса. The technical result of the apparatus is that the substance in the working chamber can be heated or cooled using an inner tube with a welded end, inside which a heater or cooling device is located, and thereby regulate the process. The tube is installed in the center of the working area of the device with the possibility of reciprocating movement. The cross-sectional area of the tube is 10-40% of the cross section of the working area. A resistance heater is built into the tube if a high temperature is required, and if cooling is necessary, coolant or gas is supplied. A movable lattice with a pusher, which changes the volume of the working area of the apparatus, also serves to adjust the process.
На фиг. 1 представлена общая схема аппарата; на фиг. 2 - разрез аппарата активации процессов. In FIG. 1 shows a general diagram of the apparatus; in FIG. 2 is a sectional view of an apparatus for activating processes.
Изменение мощности подаваемой на индуктор 1, охватывающий реакционную камеру 11, установленный в корпусе 2, производят при помощи трехфазного тиристорного преобразователя 33. При перемещении подвижной решетки 20, внутри сменной вставки 12, закрепленной в реакционной камере (рабочей зоне) 11, плотность рабочих тел (иголок) 30 в оставшемся объеме рабочей зоны уменьшается или увеличивается и соответственно изменяется глубина протекания процесса. Температура в рабочей зоне поддерживается при помощи термоэлемента, представляющего собой нагреватель (или охлаждающее устройство-холодильник), расположенный в трубке 27. Заданный уровень температуры может поддерживаться как по всей длине, так и в определенном участке рабочей зоны. Внутри трубки 27 из немагнитного материала могут устанавливаться или нагреватель, или подаваться охлаждающая жидкость. Шток (толкатель) 21, на котором укреплена подвижная решетка 20, и трубка 27 герметизируются. The power supplied to the inductor 1, covering the
Аппарат содержит индуктор 1, охватывающий реакционную камеру 11, запрессованный в корпус 2, помещенный в кожух 3 с фланцами 4, 5, которые служат для герметизации системы охлаждения с фланцами 6, 7. Подвод-отвод охлаждающей воды из внешнего коаксиального зазора 8 осуществляется при помощи патрубков 9, 10. Рабочая зона 11 со сменной вставкой 12 входным патрубком 13 герметизируется с обеих сторон фланцами 14, 15 с прокладками. Во второй контур охлаждения в виде зазора 16 между индуктором 1 и рабочей зоной 11 подвод и отвод воды производят через патрубки 17 и 18 соответственно. Для направления воды по спирали на рабочую зону 11 намотана спираль из проволоки 19. В сменной вставке 12 на выходе установлена подвижная решетка 20, укрепленная на полом штоке (толкателе) 21, свободный конец которого герметизируется фланцами 22 и 23 с прокладкой. The apparatus contains an inductor 1, covering the
Обработанные материалы выходят через камеру 24 с патрубком 25. Входной торец рабочей зоны 11 закрывают подвижным внутренним фланцем 26, который одновременно герметизирует трубку 27, с нагревателем (или холодильником) материала в рабочей зоне. Трубка 27 имеет герметично закрытый торец, расположенный в рабочей зоне аппарата. Рабочий блок аппарата устанавливают на стоках 28 с поворотным устройством 29. Рабочие тела (иголки) 30 являются ферромагнитными элементами и находятся внутри сменной вставки 12. Температуру в рабочей зоне измеряют непрерывно термодатчиком 31, установленным в полом штоке (толкателе) 21 с выводами 32 наружу. The processed materials exit through the
Способ обработки материалов заключается в следующем. Обработку материалов ведут во вращающемся электромагнитном поле рабочими телами (иголками) 30. Скорость физико-химических процессов поддерживают и контролируют в течение всего процесса, не изменяя объема подаваемых (обрабатываемых) материалов. Процесс регулируют введением необходимого количества и в определенное время добавок, наличием подвижной решетки и влиянием температуры (нагревателя или холодильника) в зависимости от назначения процесса. Заданную производительность поддерживают подачей необходимого количества электроэнергии. Глубину протекания процессов определяют изменением объема рабочей зоны 11, заполненной рабочими телами 30 при помощи подвижной решетки 20 (увеличивая объем рабочей зоны уменьшают степень активации процессов), что в свою очередь определяет величину критического коэффициента заполнения объема рабочими телами 30. Движение ферромагнитных частиц в вихревом слое возможно только до определенной степени заполнения рабочей зоны этими частицами, при котором все частицы одновременно прекращают движение, образуя ряд параллельно расположенных дисков. Критический коэффициент является критерием оценки условий прекращения движения ферромагнитных частиц. Температурный режим создают и поддерживают введением в рабочую зону нагревателя (или охлаждающего устройства-холодильника), расположенного в трубке 27, воздействующего на часть или весь объем рабочей зоны. Температурный режим непрерывно контролируется термодатчиком 31, который сблокирован с управляющей системой. The method of processing materials is as follows. Materials are processed in a rotating electromagnetic field by working bodies (needles) 30. The speed of the physicochemical processes is maintained and monitored throughout the entire process, without changing the volume of supplied (processed) materials. The process is regulated by the introduction of the required amount and at a certain time of additives, the presence of a movable lattice and the influence of temperature (heater or refrigerator), depending on the purpose of the process. The desired performance is supported by supplying the necessary amount of electricity. The depth of the processes is determined by changing the volume of the working
Аппарат работает следующим образом. В сменную вставку 12 через снятый подвижный фланец 26 загружают рабочие тела (иголки) 30 в количестве, соответствующем заданию, подвижную решетку 20 отводят от торца сменной вставки 12. Устанавливают и герметизируют трубку 27 с нагревателем (холодильником) фланцем 26. В патрубки 9 и 17 подают воду для охлаждения, подсоединяют патрубки 13 и 25 к трубопроводам технологической линии. Включают подачу электроэнергии заданной мощности через блок регулирования и подают через патрубок 13 обрабатываемый материал, включают нагреватель (холодильник) внутри трубки 27 для нагрева (охлаждения) обрабатываемого материала до заданной температуры. Производят регулировку подачи мощности при установленной производительности при помощи трехфазного тиристорного преобразователя 33. Глубину протекания процессов регулируют путем изменения рабочей зоны смещением подвижной решетки 20 по оси сменной вставки 12, уточняют температурный уровень обрабатываемого материала. После обработки материал выводят через патрубок 25. The device operates as follows. In the
Источники информации
1. Логвиненко Д.Д., Шеляков О.П. Интенсификация технологических процессов в аппаратах вихревого слоя. Изд. "Техника", 1976, стр. 101-103.Sources of information
1. Logvinenko D. D., Shelyakov O. P. Intensification of technological processes in the devices of the vortex layer. Ed. "Technique", 1976, pp. 101-103.
2. Логвиненко Д.Д., Шеляков О.П. Интенсификация технологических процессов в аппаратах вихревого слоя. Изд. "Техника", 1976, стр.66. 2. Logvinenko D. D., Shelyakov O. P. Intensification of technological processes in the devices of the vortex layer. Ed. "Technique", 1976, p. 66.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000118420A RU2170707C1 (en) | 2000-07-13 | 2000-07-13 | Material treatment process activating apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000118420A RU2170707C1 (en) | 2000-07-13 | 2000-07-13 | Material treatment process activating apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2170707C1 true RU2170707C1 (en) | 2001-07-20 |
Family
ID=20237686
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000118420A RU2170707C1 (en) | 2000-07-13 | 2000-07-13 | Material treatment process activating apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2170707C1 (en) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2526446C1 (en) * | 2013-03-13 | 2014-08-20 | Алексей Иванович Борисов | Method of activating processes (versions) and device for its implementation (versions) |
RU2607820C1 (en) * | 2015-11-26 | 2017-01-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Ferro-vortex device |
RU195601U1 (en) * | 2019-08-23 | 2020-01-31 | Аркадий Владимирович Владимирцев | PHYSICAL AND CHEMICAL REACTOR WITH VORTEX LAYER |
RU195803U1 (en) * | 2019-08-23 | 2020-02-05 | Аркадий Владимирович Владимирцев | PHYSICAL AND CHEMICAL REACTOR WITH VORTEX LAYER |
RU197601U1 (en) * | 2019-08-23 | 2020-05-15 | Аркадий Владимирович Владимирцев | PHYSICAL AND CHEMICAL REACTOR WITH VORTEX LAYER |
RU197602U1 (en) * | 2019-08-23 | 2020-05-15 | Аркадий Владимирович Владимирцев | PHYSICAL AND CHEMICAL REACTOR WITH VORTEX LAYER |
RU198283U1 (en) * | 2019-08-23 | 2020-06-30 | Аркадий Владимирович Владимирцев | PHYSICAL AND CHEMICAL REACTOR WITH VORTEX LAYER |
RU2725657C1 (en) * | 2019-09-23 | 2020-07-03 | Аркадий Владимирович Владимирцев | Physical and chemical reactor with vortex layer and ferromagnetic particle for such reactor |
WO2021061010A3 (en) * | 2019-09-23 | 2021-06-17 | Аркадий Владимирович ВЛАДИМИРЦЕВ | Physicochemical reactor with a vortex layer |
RU2809093C1 (en) * | 2022-07-13 | 2023-12-06 | Общество с ограниченной ответственностью "НаукаСорбция" ООО "НСОРБ" | Method of preparing carbon sorption nanomaterial from biochar by electromagnetic method |
-
2000
- 2000-07-13 RU RU2000118420A patent/RU2170707C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЛОГВИНЕНКО Д.Д. и др. Интенсификация технологических процессов в аппарате вихревого слоя. - Техника, 1976, с.66. * |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2526446C1 (en) * | 2013-03-13 | 2014-08-20 | Алексей Иванович Борисов | Method of activating processes (versions) and device for its implementation (versions) |
RU2607820C1 (en) * | 2015-11-26 | 2017-01-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Ferro-vortex device |
RU195601U1 (en) * | 2019-08-23 | 2020-01-31 | Аркадий Владимирович Владимирцев | PHYSICAL AND CHEMICAL REACTOR WITH VORTEX LAYER |
RU195803U1 (en) * | 2019-08-23 | 2020-02-05 | Аркадий Владимирович Владимирцев | PHYSICAL AND CHEMICAL REACTOR WITH VORTEX LAYER |
RU197601U1 (en) * | 2019-08-23 | 2020-05-15 | Аркадий Владимирович Владимирцев | PHYSICAL AND CHEMICAL REACTOR WITH VORTEX LAYER |
RU197602U1 (en) * | 2019-08-23 | 2020-05-15 | Аркадий Владимирович Владимирцев | PHYSICAL AND CHEMICAL REACTOR WITH VORTEX LAYER |
RU198283U1 (en) * | 2019-08-23 | 2020-06-30 | Аркадий Владимирович Владимирцев | PHYSICAL AND CHEMICAL REACTOR WITH VORTEX LAYER |
RU2725657C1 (en) * | 2019-09-23 | 2020-07-03 | Аркадий Владимирович Владимирцев | Physical and chemical reactor with vortex layer and ferromagnetic particle for such reactor |
WO2021061010A3 (en) * | 2019-09-23 | 2021-06-17 | Аркадий Владимирович ВЛАДИМИРЦЕВ | Physicochemical reactor with a vortex layer |
RU2809093C1 (en) * | 2022-07-13 | 2023-12-06 | Общество с ограниченной ответственностью "НаукаСорбция" ООО "НСОРБ" | Method of preparing carbon sorption nanomaterial from biochar by electromagnetic method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2170707C1 (en) | Material treatment process activating apparatus | |
JPS6178423A (en) | Removal of corrosive gas from gas in flow passage and reaction trap | |
US5563904A (en) | Process for melting an electroconductive material in a cold crucible induction melting furnace and melting furnace for carrying out the process | |
RU2323040C1 (en) | Vortex device | |
CA3132540A1 (en) | Internally cooled impedance tuner for microwave pyrolysis systems | |
RU2314894C2 (en) | Cooling system for electromagnetic agitation apparatuses | |
US3957111A (en) | Apparatus for cooling solids of high temperature | |
RU2139471C1 (en) | Waste-heat boiler | |
RU2324861C2 (en) | Device for pyrolysis of hydrocarbon material (biomass) | |
RU2669274C1 (en) | Vortex electromagnetic layer reactor (velr) | |
RU2614013C1 (en) | Vortex layer apparatus | |
FR2614685B1 (en) | HEAT EXCHANGER FOR HOT FLOW GASES, ESPECIALLY GASES FROM HYDROCARBON CRACKING | |
DE19651535C1 (en) | Inductor for a melt container | |
RU197602U1 (en) | PHYSICAL AND CHEMICAL REACTOR WITH VORTEX LAYER | |
SU1654603A1 (en) | Agitator for liquids | |
RU2144451C1 (en) | Induction plant | |
SU561526A3 (en) | Unloading device | |
US5322417A (en) | Electromagnetic pump cooling bypass | |
RU197271U1 (en) | PHYSICAL AND CHEMICAL REACTOR WITH VORTEX LAYER | |
RU2107874C1 (en) | Heat exchanger | |
RU112072U1 (en) | APPARATUS FOR CARRYING OUT PHYSICAL AND CHEMICAL PROCESSES | |
DE10237248B4 (en) | Homogeneous, electrical-conductive heating of cylindrical interiors | |
JP2014515873A (en) | Electric induction heating assembly | |
RU2162197C2 (en) | Apparatus for heat treatment of working medium | |
SU1697280A1 (en) | Induction heater of flowing medium |