RU2248252C1 - Multipurpose hydrodynamic homogenizing dispenser - Google Patents
Multipurpose hydrodynamic homogenizing dispenser Download PDFInfo
- Publication number
- RU2248252C1 RU2248252C1 RU2004111873/28A RU2004111873A RU2248252C1 RU 2248252 C1 RU2248252 C1 RU 2248252C1 RU 2004111873/28 A RU2004111873/28 A RU 2004111873/28A RU 2004111873 A RU2004111873 A RU 2004111873A RU 2248252 C1 RU2248252 C1 RU 2248252C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stream
- dispersion
- vanes
- emitter
- treatment
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для диспергирования, гомогенизации и перемешивания потоков жидкостей и может быть использовано для интенсификации различных технологических процессов в нефтеперерабатывающей, химической и других отраслях промышленности, в частности, для обработки тяжелых нефтяных видов топлива, используемых в промышленности и теплоэнергетике.The invention relates to devices for dispersion, homogenization and mixing of fluid flows and can be used to intensify various technological processes in the oil refining, chemical and other industries, in particular, for the processing of heavy petroleum fuels used in industry and power engineering.
Известен ультразвуковой смеситель, содержащий корпус с патрубками подвода и отвода, цилиндрическую камеру с излучателями, выполненными в виде последовательно установленных по спирали Архимеда лопаток, образующих каналы (авторское свидетельство СССР №316482, В 06 В 1/20, 1971 г.).A known ultrasonic mixer containing a housing with inlet and outlet nozzles, a cylindrical chamber with emitters made in the form of vanes forming channels sequentially mounted in a spiral of Archimedes (USSR author's certificate No. 316482, 06 V 1/20, 1971).
Известный ультразвуковой смеситель не обеспечивает требуемого качества перемешивания, диспергирования и гомогенизации обрабатываемых потоков, т.к. обрабатываемый поток подвергается одноразовому кавитационному воздействию.The known ultrasonic mixer does not provide the required quality of mixing, dispersion and homogenization of the processed flows, because the processed stream is exposed to a one-time cavitation effect.
Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков, присущих изобретению, является ультразвуковое устройство для обработки жидкости, содержащее цилиндрический корпус и два последовательно установленных струйных ультразвуковых излучателя (Патент полезной модели РФ №32005, В 06 В 1/20, 2003 г.).The closest technical solution for the totality of the essential features inherent in the invention is an ultrasonic device for treating liquid, containing a cylindrical body and two sequentially installed jet ultrasonic emitters (Utility Model Patent of the Russian Federation No. 32005, 06 V 1/20, 2003).
Однако известное устройство не обеспечивает эффективное диспергирование и гомогенизацию обрабатываемого потока, в то же время у известного устройства низкий ресурс работы за счет интенсивного кавитационного износа серповидных лопаток, из-за воздействия образующихся вихрей и циркуляционных течений, приводящих к вибрации и выщербливанию материала лопаток. Также отсутствует возможность подачи непосредственно в зону кавитации дополнительных жидкофазных и газовых потоков для смешения и обработки с основным потоком, кроме того, нет возможности осуществлять регулирование процессом диспергирования и гомогенизации в процессе обработки потоков.However, the known device does not provide effective dispersion and homogenization of the processed stream, at the same time, the known device has a low service life due to intensive cavitation wear of sickle-shaped blades, due to the action of the resulting vortices and circulation flows, which lead to vibration and scraping of the material of the blades. Also, there is no possibility of supplying directly to the cavitation zone additional liquid-phase and gas flows for mixing and processing with the main stream, in addition, there is no possibility to regulate the process of dispersion and homogenization in the process of processing the streams.
В основу заявленного изобретения положено решение одновременно нескольких технических задач:The claimed invention is based on the solution of several technical problems at the same time:
- повышение качества обработки потока;- improving the quality of flow processing;
- расширение технологических возможностей;- expansion of technological capabilities;
- повышение надежности работы диспергатора.- improving the reliability of the dispersant.
Поставленная техническая задача решается тем, что в универсальном гидродинамическом гомогенизирующем диспергаторе, содержащем цилиндрический корпус с рабочей камерой и, по крайней мере, два средства обеспечения ультразвуковой обработки, установленные последовательно друг за другом соответственно в зоне подвода и в зоне отвода обрабатываемого потока, каждое из которых выполнено в виде цилиндрического распределителя с установленным внутри него рассекателем и излучателя с серповидными лопатками, имеющими форму части Архимедовой спирали и образующими спиралевидные каналы, серповидные лопатки выполнены полыми из гранул с открытой пористостью.The stated technical problem is solved in that in a universal hydrodynamic homogenizing dispersant containing a cylindrical body with a working chamber and at least two means of providing ultrasonic treatment, installed sequentially one after another respectively in the inlet zone and in the outlet zone of the processed stream, each of which made in the form of a cylindrical distributor with a divider installed inside it and an emitter with crescent-shaped blades having the form of a part of Archimedean spir ali and forming spiral channels, sickle-shaped blades are made hollow of granules with open porosity.
Гранулы могут быть выполнены из нитрида или карбида титана.The granules can be made of nitride or titanium carbide.
На фиг.1 изображен общий вид устройства в разрезе.Figure 1 shows a General view of the device in section.
На фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Figure 2 is a section aa in figure 1.
На фиг.3 - вид Б (увеличено).Figure 3 - view B (enlarged).
Универсальный гидродинамический гомогенизирующий диспергатор содержит цилиндрический корпус 1, последовательно установленные в корпусе 1 средства обеспечения ультразвуковой обработки потока, каждое из которых выполнено в виде излучателя 2 с серповидными лопатками 3, имеющими форму части Архимедовой спирали и состыкованными с цилиндрическим распределителем 4, с возможностью образования вихревой камеры 5. На распределителе 4 по его окружности выполнены тангенциальные отверстия 6, а внутри цилиндрического распределителя 5 расположен конусный рассекатель 7.The universal hydrodynamic homogenizing dispersant comprises a cylindrical body 1, sequentially installed in the body 1 means for providing ultrasonic flow treatment, each of which is made in the form of a radiator 2 with crescent-shaped blades 3, having the form of a part of an Archimedean spiral and joined with a cylindrical distributor 4, with the possibility of the formation of a vortex chamber 5. On the distributor 4 along its circumference tangential holes 6 are made, and inside the cylindrical distributor 5 is located mustache divider 7.
Серповидные лопатки 3 выполнены полыми из гранул с открытой пористостью, составляющей 3-5%, и установлены с возможностью образования спиралевидных каналов 8, а цилиндрический распределитель 4 образует с рабочей поверхностью корпуса 1 кавитационную камеру 9.Crescent-shaped blades 3 are made hollow of granules with an open porosity of 3-5%, and are installed with the possibility of formation of
В каждом излучателе 2 выполнены средства для подвода непосредственно в зону обработки дополнительной жидкофазной или газовой среды, например, в виде отверстий 10 в корпусе 1, кольцевой полости 11 и серповидных полостей 12, соединенных между собой каналами 13.In each emitter 2, means are made for supplying directly into the processing zone an additional liquid-phase or gas medium, for example, in the form of
Работает универсальный гидродинамический гомогенизирующий диспергатор следующим образом.A universal hydrodynamic homogenizing dispersant operates as follows.
Поток многокомпонентной жидкости, перемещаясь внутри корпуса 1, натекает на конусный рассекатель 7, установленный вершиной навстречу потоку. Из-за сужения проходного сечения скорость потока увеличивается. Затем, натекая на тангенциальные отверстия 6, за счет еще большего сужения проходного сечения скорость потока резко возрастает, а давление падает. Это приводит к тому, что в кавитационной камере 9 возникают зоны интенсивной кавитации. Схлопывание кавитационных пузырьков, происходящее в кавитационной камере 9, сопровождается микропотоками большой скорости и гидравлическими ударными давлениями, способствующими интенсивному диспергированию и гомогенизации обрабатываемого потока.The flow of multicomponent liquid, moving inside the housing 1, flows onto a conical divider 7, mounted with its apex towards the flow. Due to the narrowing of the orifice, the flow rate increases. Then, flowing onto the tangential openings 6, due to an even greater narrowing of the bore, the flow rate increases sharply, and the pressure drops. This leads to the fact that in the cavitation chamber 9 there are zones of intense cavitation. The collapse of cavitation bubbles occurring in the cavitation chamber 9 is accompanied by high-velocity microflows and hydraulic shock pressures, which facilitate intensive dispersion and homogenization of the treated stream.
Благодаря тому, что отверстия 6 выполнены тангенциально, поток жидкости приобретает вращательное движение. Двигаясь в кавитационной камере 9, поток под давлением поступает в спиралевидные каналы 8 излучателя 2, При этом потоки жидкости, проходя по указанным спиралевидным каналам 8, направляются под острым углом на противоположно расположенные лопатки, где и происходит преобразование энергии потока жидкости в энергию звуковых и ультразвуковых колебаний. Одновременно с попаданием основного обрабатываемого потока в каналы 8 по каналам 13 из кольцевой полости 11 излучателя 2 в серповидные полости 12 и через открытые поры лопаток 3 в зону обработки подается дополнительный жидкофазный или газообразный поток. Вследствие этого в указанных серповидных каналах происходит дополнительное завихрение и торможение части основного потока, что, в свою очередь, улучшает качество обработки (диспергирование и гомогенизацию).Due to the fact that the holes 6 are made tangentially, the fluid flow acquires a rotational movement. Moving in the cavitation chamber 9, the flow under pressure enters the
В то же время происходит отбрасывание части основного потока дополнительным потоком от лопаток 3, вследствие этого уменьшается воздействие на лопатки 3 образующихся вихрей и циркуляционных течений, возникающих в процессе обработки, что увеличивает ресурс работы излучателя и всего диспергатора в целом.At the same time, part of the main stream is discarded by an additional stream from the blades 3, as a result of which the effect on the blades 3 of the resulting vortices and circulating flows that occur during processing is reduced, which increases the operating life of the emitter and the entire dispersant as a whole.
Кроме того, корректируя давление подачи дополнительного потока, осуществляется регулирование процесса диспергирования и гомогенизации.In addition, by adjusting the supply pressure of the additional stream, the dispersion and homogenization process are regulated.
Далее двухструйный поток вновь преобразуется в общий поток, который вновь затормаживается при выходе из излучателя 2 и попадании в камеру 12. В вихревой камере 5 и в камере 12 за счет схлопывания пузырьков с генерацией микроударных волн и акустических колебаний определенных энергий также происходит процесс диспергирования и гомогенизации компонентов потока.Next, the two-jet stream is again converted into a common stream, which again slows down when exiting the emitter 2 and entering the
В последующем средстве обеспечения ультразвуковой обработки цикл кавитационной обработки повторяется.In a subsequent ultrasonic treatment tool, the cavitation treatment cycle is repeated.
Сравнительные теплотехнические испытания предложенного диспергатора и известного устройства показали, что благодаря совокупности заявленных признаков, изложенных в формуле изобретения, обеспечивается:Comparative thermal tests of the proposed dispersant and the known device showed that due to the combination of the claimed features set forth in the claims, it is provided:
- повышение качества обработки потока (дисперсность 3-5 мкм в предложенном диспергаторе в сравнении с 7-12 мкм - в известном);- improving the quality of the flow processing (dispersion of 3-5 microns in the proposed dispersant in comparison with 7-12 microns in the known);
- расширение технологических возможностей за счет обеспечения обработки основного потока с дополнительным и регулирования процессом обработки;- expansion of technological capabilities by providing processing of the main stream with additional and regulation of the processing process;
- повышение надежности работы диспергатора за счет повышения ресурса работы излучателя.- improving the reliability of the dispersant by increasing the life of the emitter.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004111873/28A RU2248252C1 (en) | 2004-04-21 | 2004-04-21 | Multipurpose hydrodynamic homogenizing dispenser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004111873/28A RU2248252C1 (en) | 2004-04-21 | 2004-04-21 | Multipurpose hydrodynamic homogenizing dispenser |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2248252C1 true RU2248252C1 (en) | 2005-03-20 |
Family
ID=35454098
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004111873/28A RU2248252C1 (en) | 2004-04-21 | 2004-04-21 | Multipurpose hydrodynamic homogenizing dispenser |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2248252C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006128538A3 (en) * | 2005-05-27 | 2007-08-02 | Clariant Produkte Deutschland | Method for homogeneously distributing active substances in solutions, emulsions or dispersions |
RU2629053C1 (en) * | 2016-12-05 | 2017-08-24 | Юрий Михайлович Березовский | Device for ultrasonic treatment of liquids and / or suspensions |
-
2004
- 2004-04-21 RU RU2004111873/28A patent/RU2248252C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006128538A3 (en) * | 2005-05-27 | 2007-08-02 | Clariant Produkte Deutschland | Method for homogeneously distributing active substances in solutions, emulsions or dispersions |
RU2629053C1 (en) * | 2016-12-05 | 2017-08-24 | Юрий Михайлович Березовский | Device for ultrasonic treatment of liquids and / or suspensions |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6935770B2 (en) | Cavitation mixer | |
JP5032703B2 (en) | Apparatus for mixing liquids by generating shear forces and / or cavitation | |
RU2339877C1 (en) | Centrifugal vortex nozzle | |
RU2553861C1 (en) | Hydrodynamic mixer | |
WO2018117040A1 (en) | Device and system for generating gas-liquid containing microbubbles | |
EP2571611A1 (en) | Method and apparatus for creating cavitation for blending and emulsifying | |
RU2248252C1 (en) | Multipurpose hydrodynamic homogenizing dispenser | |
RU2600998C1 (en) | Hydraulic jet mixer | |
RU2344356C1 (en) | Method of heat-mass-power exchange and device for this effect | |
RU2585029C2 (en) | Mixer | |
RU2248251C1 (en) | Multipurpose hydrodynamic homogenizing dispenser | |
WO2014134115A1 (en) | Variable velocity apparatus and method for blending and emulsifying | |
RU2267364C1 (en) | Method of generation of oscillations of a fluid flow and a hydrodynamic generator of the oscillations | |
RU62034U1 (en) | LAMINATED MULTI-CHANNEL CAVITATION REACTOR | |
RU2265486C1 (en) | Vortex generator | |
RU198301U1 (en) | Vortex Jet Mixer | |
RU42771U1 (en) | LIQUID PHASE MEDIA DISPERSION DEVICE | |
RU2005104561A (en) | METHOD FOR CREATING A PULSATING LIQUID JET AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
RU2658057C1 (en) | Heat and mass energy exchange device | |
RU159236U1 (en) | HYDRAULIC HYDRAULIC MIXER | |
RU2248250C1 (en) | Hydrodynamic corrector of streams of liquids | |
RU2075619C1 (en) | Device for processing liquid fuel by cavitation | |
RU2629053C1 (en) | Device for ultrasonic treatment of liquids and / or suspensions | |
JP2014036916A (en) | Fluid mixing device | |
UA77120C2 (en) | Device for treating fluid flow by cavitation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070422 |