RU2379124C1 - Method of receiving of film flow of liquid substance and film-forming device for its implementation - Google Patents

Method of receiving of film flow of liquid substance and film-forming device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2379124C1
RU2379124C1 RU2008126669/06A RU2008126669A RU2379124C1 RU 2379124 C1 RU2379124 C1 RU 2379124C1 RU 2008126669/06 A RU2008126669/06 A RU 2008126669/06A RU 2008126669 A RU2008126669 A RU 2008126669A RU 2379124 C1 RU2379124 C1 RU 2379124C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
film
liquid substance
receiving chamber
inleak
Prior art date
Application number
RU2008126669/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Геннадьевич Певгов (RU)
Вячеслав Геннадьевич Певгов
Сергей Евгеньевич Виноградов (RU)
Сергей Евгеньевич Виноградов
Виктор Владимирович Крестинин (RU)
Виктор Владимирович Крестинин
Original Assignee
Вячеслав Геннадьевич Певгов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вячеслав Геннадьевич Певгов filed Critical Вячеслав Геннадьевич Певгов
Priority to RU2008126669/06A priority Critical patent/RU2379124C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2379124C1 publication Critical patent/RU2379124C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: in the method of receiving of film liquid substance flow, including tangential admission of liquid substance into area of its transformation, in transformation area there are created toroidal hydrodynamic vortex motion of liquid substance, by means of which at movement of liquid substance by surface of created by it torus it is provided high-speed external layers of liquid substance into inner area of created by it torus, in which, at restriction of progressive driving direction of liquid substance, perpendicular to its axis, using keeping of moment of momentum, it is created high-speed revolute translational movement of liquid substance around axis of created by it torus, lengthwise torus axis, in one of direction of torus direction, with which it is formed on restricting surface uniform continuous film of liquid substance. In film-forming device including inleak chamber, one or several lead-in devices for feeding of substance inside the inleak chamber is tangential, implemented with constant or alternating by restricted sections, internal chamber, on the inner surface of which it is created film fluid flow, the latter is implemented from damped by transformed into film by material liquid, and inside the inleak chamber it is formed toroidal hydrodynamic vortex motion, cavity of inleak chamber is implemented in the form of toroid, external shell of inleak chamber is implemented as hollow, closed from both butts by covers, from one butt cover is implemented as blind, in the middle of cover of other butt it is implemented through opening, inner chamber, implemented as hollow, with open butts of less diametre, it is located inside the external shell of inleak chamber, co-axial to it, and connected by its external surface to edges of cover opening of external envelope of inleak chamber so that one of its butts projects chamber's sides of cover with opening, and between other butt and blind cover of external envelope of receiving chamber it is a gap, herewith external surface of inner chamber is inner surface of inleak chamber, and place of connection of one or several initiative devices to external envelope of inleak chamber is implemented as remote from blind cover of external shell of inleak chamber for distance, exceeding value of gap between blind cover of external envelope of inleak chamber and nearby to blind cover external envelope of inleak chamber by butt of inner chamber.
EFFECT: receiving of film uniform stream of liquid fluid with achieved thickness of films less than 1 mm, ability of formation of film flow of solutions, suspensions and pulps in wide range of measurement of consumptions and at invariable overall dimensions of device.
2 cl, 3 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯAPPLICATION AREA

Предлагаемые изобретения относятся к областям промышленности и науки, в которых может быть применено пленкообразующее устройство для получения пленочного потока жидкого вещества, с использованием способов получения пленок, в частности способа получения пленочного потока различных растворов, суспензий и пульп.The present invention relates to fields of industry and science in which a film-forming device for producing a film flow of a liquid substance can be used using methods for producing films, in particular a method for producing a film flow of various solutions, suspensions and pulps.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

При создании пленочных потоков жидкого вещества достигается эффективная обработка растворов, суспензий и пульп внешними факторами, такими как высокотемпературные реагирующие газы, плазма, различного рода излучения. При наличии пленочного, в частности тонкопленочного, течения жидкого вещества достигается высокая скорость газового обмена и обмена реагентами. При использовании пленочного потока жидкого вещества может быть достигнута высокоэффективная защита конструкционных материалов от внешнего воздействия высокотемпературных газов, плазмы, излучений.When creating film flows of a liquid substance, an effective treatment of solutions, suspensions, and pulps is achieved by external factors, such as high-temperature reactive gases, plasma, and various kinds of radiation. In the presence of a film, in particular a thin-film, flow of a liquid substance, a high rate of gas exchange and exchange of reagents is achieved. When using a film flow of a liquid substance, highly effective protection of structural materials from the external effects of high-temperature gases, plasma, and radiation can be achieved.

Известно «УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ ИЗЛУЧЕНИЕМ В ТОНКОМ СЛОЕ» [1], состоящее из вертикальной цилиндрической камеры облучения с источником излучения внутри нее, патрубка для тангенциального ввода жидкости в приемную камеру, установленную соосно камере облучения. В кольцевом зазоре между стенками приемной камеры и камеры облучения установлен приводимый во вращательное движение потоком жидкости поплавковый распределитель с элементами для образования тонкой пленки на внутренней поверхности камеры облучения. Однако при резком увеличении расхода обрабатываемой жидкости происходит снижение надежности работы вышеуказанного устройства, так как при этом происходит выброс поплавкового распределителя из цилиндра камеры облучения, что приводит к его остановке и последующему разрушению пленки, а рабочие элементы поплавкового распределителя при его нормальной работе, взаимодействуя с потоком жидкости, создают волнообразный профиль пленки, что является причиной неоднородности пленки.It is known "DEVICE FOR PROCESSING A LIQUID BY RADIATION IN A THIN LAYER" [1], consisting of a vertical cylindrical irradiation chamber with a radiation source inside it, a pipe for tangential introduction of fluid into the receiving chamber, mounted coaxially with the irradiation chamber. In the annular gap between the walls of the receiving chamber and the irradiation chamber, a float distributor driven by a fluid flow is installed with elements for forming a thin film on the inner surface of the irradiation chamber. However, with a sharp increase in the flow rate of the processed liquid, the reliability of the above device decreases, since this causes the float distributor to be ejected from the cylinder of the irradiation chamber, which leads to its stop and subsequent destruction of the film, and the working elements of the float distributor during its normal operation, interacting with the flow liquids create a wavy profile of the film, which is the cause of the heterogeneity of the film.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является «УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ ИЗЛУЧЕНИЕМ В ТОНКОМ СЛОЕ» [2], содержащее вертикальную цилиндрическую камеру облучения с источником излучения и патрубком для вывода обработанной жидкости, а также приемную камеру с тангенциальным патрубком ввода жидкости, установленную с зазором относительно камеры облучения, отличающееся тем, что в кольцевом зазоре между камерой облучения и приемной камерой соосно с камерой облучения неподвижно установлены одна или несколько направляющих, имеющих форму цилиндра или его частей, причем их нижние кромки не касаются дна приемной камеры, а приемная камера снабжена одним или несколькими патрубками постоянного или сужающегося сечения. Однако к недостаткам изобретения [2] можно отнести то, что описанная конструкция устройства [2] не позволяет осуществить создание пленочных потоков суспензий и пульп, так как в проточной приемной камере установлена одна или несколько неподвижно закрепленных гладких направляющих, имеющих форму образующей цилиндра или ее частей, соосных с камерой облучения, которые разрушают вихревое движение, стабилизируя возмущения путем многократных лабиринтных переходов, при этом устройство [2] должно устанавливаться строго вертикально, чтобы ось камеры облучения совпадала с направлением вектора силы тяжести, так как любые отклонения от данного направления будут приводить при малых углах отклонения - к неравномерности толщины пленки в камере облучения, а при больших углах отклонения - к разрушению пленки.Closest to the proposed invention is a "DEVICE FOR PROCESSING A LIQUID BY RADIATION IN A THIN LAYER" [2], comprising a vertical cylindrical irradiation chamber with a radiation source and a nozzle for discharging the treated liquid, and also a receiving chamber with a tangential nozzle for introducing a liquid installed with a gap relative to the chamber irradiation, characterized in that in the annular gap between the irradiation chamber and the receiving chamber coaxially with the irradiation chamber, one or more guides are fixedly mounted, having boiling shape of a cylinder or parts thereof, and their lower edges do not touch the bottom of the receiving chamber and the receiving chamber is provided with one or more pipes of constant or tapering cross section. However, the disadvantages of the invention [2] include the fact that the described design of the device [2] does not allow the creation of film flows of suspensions and pulps, since one or more motionless fixed smooth guides having the form of a cylinder generatrix or its parts are installed in the flow receiving chamber coaxial with the irradiation chamber, which destroy the vortex motion, stabilizing disturbances by multiple labyrinth transitions, while the device [2] must be installed strictly vertically, so that the axis of the camera The irradiation curve coincided with the direction of the gravity vector, since any deviations from this direction will lead, at small deviation angles, to uneven film thickness in the irradiation chamber, and at large deviation angles, to the destruction of the film.

Техническим результатом, на достижение которого направлены предлагаемые изобретения, является создание способа получения пленочного потока жидкого вещества и пленкообразующего устройства для его осуществления, а именно такого пленкообразующего устройства, с помощью которого возможно осуществление способа получения пленочного однородного потока растворов, суспензий и пульп, позволяющего сформировать пленочное течение жидкостей в камере облучения, для чего необходимо организовать их непрерывное перемешивание путем создания вихревого движения внутри приемной камеры, с достаточно хорошей смачиваемостью пленкообразующей поверхности, обрабатываемой жидкостью, что является ключевым условием для образования пленки.The technical result to which the present invention is directed is to provide a method for producing a film flow of a liquid substance and a film-forming device for its implementation, namely, a film-forming device with which it is possible to implement a method for producing a film uniform flow of solutions, suspensions and pulps, which allows the formation of a film the flow of liquids in the irradiation chamber, for which it is necessary to organize their continuous mixing by creating a vortex th movement inside the receiving chamber, with sufficiently good wettability with the film-forming surface of the processed fluid, which is key to the formation of the film.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Технический результат достигается тем, что предложены способ получения пленочного потока жидкого вещества и пленкообразующее устройство для его осуществления.The technical result is achieved by the fact that the proposed method of obtaining a film flow of a liquid substance and a film-forming device for its implementation.

1. Способ получения пленочного потока жидкого вещества, включающий тангенциальный подвод жидкого вещества в зону его преобразования, отличающийся тем, что в зоне преобразования создают тороидальное гидродинамическое вихревое движение жидкого вещества, посредством которого при перемещении жидкого вещества по поверхности созданного им тора обеспечивают скоростной перенос наружных слоев жидкого вещества во внутреннюю область созданного им тора, в которой при ограничении поступательных направлений движения жидкого вещества, перпендикулярных его оси, используя сохранение момента количества движения, создают скоростное вращательно-поступательное движение жидкого вещества вокруг оси созданного им тора, вдоль оси тора, в одном из направлений оси тора, чем формируют на ограничивающей поверхности однородную сплошную пленку жидкого вещества.1. A method of producing a film flow of a liquid substance, comprising the tangential supply of a liquid substance to its transformation zone, characterized in that a toroidal hydrodynamic vortex motion of the liquid substance is created in the transformation zone, by which, when moving the liquid substance along the surface of the torus created by it, the outer layers are transferred rapidly liquid substance into the inner region of the torus created by him, in which, with a limitation of the translational directions of movement of the liquid substance, perpendicular along its axis, using the conservation of angular momentum, they create a high-speed rotational-translational motion of liquid substance around the axis of the torus created by it, along the axis of the torus, in one of the directions of the torus axis, thereby forming a uniform continuous film of liquid substance on the bounding surface.

В предлагаемом изобретении для получения пленки используют свойства тороидального гидродинамического вихревого движения. При перемещении жидкости по поверхности тора осуществляется быстрый перенос наружных слоев жидкости во внутреннюю область тора, в которой в силу сохранения момента количества движения возникает быстрое вращение жидкости вокруг оси тора, которое вызывает центробежные силы, прижимающие слои жидкости к внутренней поверхности тора.In the present invention to obtain a film using the properties of a toroidal hydrodynamic vortex motion. When the liquid moves along the surface of the torus, the outer layers of the liquid are quickly transferred to the inner region of the torus, in which, due to the conservation of the angular momentum, the liquid rotates rapidly around the axis of the torus, which causes centrifugal forces pressing the liquid layers to the inner surface of the torus.

Для осуществления способа получения пленочного потока жидкого вещества предложено следующее пленкообразующее устройство.To implement the method of obtaining a film flow of a liquid substance, the following film-forming device is proposed.

2. Пленкообразующее устройство, включающее приемную камеру, одно или несколько вводных устройств для подачи вещества внутрь приемной камеры тангенциально, выполненные с постоянными или переменными сужающимися сечениями, внутреннюю камеру, на внутренней поверхности которой создается пленочное течение жидкости, отличающееся тем, что внутренняя камера выполнена из смачиваемого преобразуемой в пленку жидкостью материала, а внутри приемной камеры формируется тороидальное гидродинамическое вихревое движение, полость приемной камеры выполнена в форме тороида, внешняя оболочка приемной камеры выполнена полой, закрытой с обоих торцов крышками, с одного торца крышка выполнена глухой, а в центре крышки другого торца выполнено сквозное отверстие, внутренняя камера, выполненная полой, с открытыми торцами меньшего диаметра, размещена внутри внешней оболочки приемной камеры, соосно с ней, и соединена своей внешней поверхностью с краями отверстия крышки внешней оболочки приемной камеры таким образом, что один из ее торцов выходит за пределы приемной камеры со стороны крышки с отверстием, а между другим торцом и глухой крышкой внешней оболочки приемной камеры остается зазор, причем наружная поверхность внутренней камеры является внутренней поверхностью приемной камеры, а место присоединения одного или нескольких вводных устройств к внешней оболочке приемной камеры выполнено удаленным от глухой крышки внешней оболочки приемной камеры на расстояние, превышающее величину зазора между глухой крышкой внешней оболочки приемной камеры и ближайшим к глухой крышке внешней оболочки приемной камеры торцом внутренней камеры.2. A film-forming device, including a receiving chamber, one or more input devices for supplying substance into the receiving chamber tangentially, made with constant or variable tapering sections, an inner chamber, on the inner surface of which a film flow of liquid is created, characterized in that the inner chamber is made of wetted by a material converted into a film by a liquid, and a toroidal hydrodynamic vortex motion is formed inside the receiving chamber, the cavity of the receiving chamber it is shaped like a toroid, the outer shell of the receiving chamber is hollow, the covers are closed at both ends, the cover is blind at one end, and a through hole is made in the center of the cover of the other end, the inner chamber is hollow, with open ends of a smaller diameter, placed inside the outer the shell of the receiving chamber, coaxially with it, and is connected by its outer surface with the edges of the opening of the lid of the outer shell of the receiving chamber in such a way that one of its ends extends beyond the receiving chamber from the side of the lid with There is a gap between the other end and the blind cover of the outer shell of the receiving chamber, the outer surface of the inner chamber being the inner surface of the receiving chamber, and the point of attachment of one or more input devices to the outer shell of the receiving chamber is remote from the blind cover of the outer shell of the receiving chamber at a distance exceeding the gap between the blank cover of the outer shell of the receiving chamber and the end face of the inner closest to the blank cover of the outer shell of the receiving chamber cameras.

На Фиг.1 и Фиг.2 изображено предлагаемое пленкообразующее устройство.Figure 1 and Figure 2 shows the proposed film-forming device.

На Фиг.3 изображены схематично два основных движения жидкости внутри устройства.Figure 3 shows schematically two main movements of the fluid inside the device.

Пленкообразующее устройство включает одно или несколько вводных устройств 1, через входные отверстия 2 которых жидкое вещество тангенциально подают в приемную камеру 3, выполненную в форме тороида, которая состоит из внешней оболочки 4, закрытой с обоих торцов крышками 5 и 6, и наружной поверхности 7 внутренней камеры 8. В центре крышки 6 выполнено сквозное отверстие 9, внутренняя камера 8 с внутренней пленкообразующей поверхностью 10 и наружной поверхностью 7 размещена внутри внешней оболочки, соосно с ней и соединена наружной поверхностью 7 с краями отверстия 9 крышки 6 внешней оболочки 4 таким образом, что один из ее торцов выходит за пределы приемной камеры 3 со стороны крышки 6, а между другим торцом и крышкой 5 внешней оболочки 4 приемной камеры 3 остается зазор 11. Место присоединения 12 вводного устройства или устройств 1 выполнено удаленным от крышки 5 внешней оболочки 4 на расстояние, превышающее расстояние между свободным торцом внутренней камеры 8 и крышки 5 внешней оболочки 4.The film-forming device includes one or more input devices 1, through the inlet openings 2 of which the liquid substance is tangentially fed into the receiving chamber 3, made in the form of a toroid, which consists of an outer shell 4, closed at both ends by covers 5 and 6, and the outer surface 7 of the inner cameras 8. In the center of the lid 6, a through hole 9 is made, the inner chamber 8 with the inner film-forming surface 10 and the outer surface 7 is placed inside the outer shell, coaxially with it and connected to the outer surface 7 with by the openings 9 of the cover 6 of the outer shell 4 so that one of its ends extends beyond the receiving chamber 3 from the side of the cover 6, and a gap 11 remains between the other end and the cover 5 of the outer shell 4 of the reception chamber 3. The connection point 12 of the input device or devices 1 is made remote from the cover 5 of the outer shell 4 by a distance exceeding the distance between the free end of the inner chamber 8 and the cover 5 of the outer shell 4.

Пленкообразующее устройство работает следующим образом.Film-forming device operates as follows.

Через входные отверстия 2 вводного или вводных устройств 1 внутрь камеры 3 тангенциально, под давлением подают жидкое вещество, которое, поступая в приемную камеру 3, начинает движение вокруг оси приемной камеры 3 с большой скоростью, прижимаясь за счет центробежной силы к внутренней стенке внешней оболочки 4 приемной камеры 3. Пройдя полный круг, жидкость сталкивается с поступающей внутрь приемной камеры струей и приобретает дополнительное вращательное движение вокруг ядра струи и, двигаясь таким образом, заполняет собой всю полость приемной камеры 3, имеющей форму тора. Результирующее движение жидкости внутри приемной камеры напоминает форму движения вихрей торнадо, то есть такое движение, которое можно условно разделить на два основных, а именно вращение с большой угловой скоростью вокруг оси приемной камеры и вращение по сложной кривой вокруг ядра потока. При перемещении жидкости по поверхности созданного ей внутри приемной камеры 3 тора обеспечивается высокоскоростной перенос наружных слоев жидкого вещества во внутреннюю область тора, то есть на пленкообразующую поверхность 10 внутренней камеры 8, в которой в силу сохранения момента количества движения возникает высокоскоростное вращательно-поступательное движение жидкого вещества, которое вызывает центробежные силы, прижимающие слои жидкого вещества к пленкообразующей поверхности 10 внутренней камеры 8, формируя однородную быстровращающуюся пленку жидкого вещества, сохраняющую однородность в широком диапазоне изменения скорости подвода жидкого вещества в зону его преобразования.Through the inlet holes 2 of the input or input devices 1, a liquid substance is tangentially injected into the chamber 3, which, entering the receiving chamber 3, begins to move around the axis of the receiving chamber 3 at high speed, pressing due to the centrifugal force to the inner wall of the outer shell 4 of the receiving chamber 3. Having completed a full circle, the liquid collides with the jet entering the receiving chamber and acquires an additional rotational movement around the core of the jet and, thus moving, fills the entire cavity with it second chamber 3, having a torus shape. The resulting motion of the fluid inside the receiving chamber resembles the form of motion of tornado vortices, that is, such a movement that can be conditionally divided into two main ones, namely rotation with a large angular velocity around the axis of the receiving chamber and rotation along a complex curve around the flow core. When moving the liquid on the surface of the torus created by it inside the receiving chamber 3, a high-speed transfer of the outer layers of the liquid substance to the inner region of the torus, that is, to the film-forming surface 10 of the inner chamber 8, in which due to the conservation of angular momentum, a high-speed rotational-translational motion of the liquid substance is provided , which causes centrifugal forces pressing the layers of liquid substance to the film-forming surface 10 of the inner chamber 8, forming a uniform rapid an expanding film of liquid substance, which preserves uniformity over a wide range of changes in the rate of supply of liquid substance to the zone of its transformation.

Пример.Example.

Пленкообразующее устройство, реализующее принцип тороидального гидродинамического вихревого движения, включает вводное устройство или может включать несколько вводных устройств, выполненных в виде патрубков для подачи жидкого вещества или веществ внутрь приемной камеры тангенциально, и имеющие постоянные или переменные сужающиеся сечения, приемную камеру, полости которой выполнены в форме тороида, и включающую внешнюю оболочку, например, выполненную в виде полого цилиндра, закрытого с обоих торцов крышками, где с одного торца крышка выполнена глухой, а в центре крышки другого торца выполнено сквозное отверстие, и внутреннюю камеру, которая выполнена в виде фигуры вращения, например в виде полого цилиндра с открытыми торцами меньшего диаметра и размещена внутри внешней оболочки камеры соосно с ней и соединена своей внешней поверхностью с краями отверстия крышки внешней оболочки приемной камеры таким образом, что один из ее торцов выходит за пределы приемной камеры со стороны крышки с отверстием, а между другим торцом и глухой крышкой внешней оболочки приемной камеры остается зазор, причем наружная поверхность внутренней камеры является внутренней поверхностью приемной камеры, а ее внутренняя поверхность является пленкообразующей и выполнена из материала, хорошо смачиваемого пленкообразующей жидкостью, место присоединения одного или нескольких вводных устройств к внешней оболочке приемной камеры выполнено удаленным от глухой крышки внешней оболочки приемной камеры на расстояние, превышающее величину зазора между глухой крышкой внешней оболочки приемной камеры и ближайшим к глухой крышке внешней оболочки приемной камеры торцом внутренней камеры. В зоне преобразования - приемной камере при подаче в нее тангенциально жидкого вещества создают тороидальное гидродинамическое вихревое движение жидкого вещества, при котором при перемещении жидкого вещества по поверхности созданного им тора обеспечивается высокоскоростной перенос наружных слоев жидкого вещества во внутреннюю область тора, в которой в силу сохранения момента количества движения возникает высокоскоростное вращательно-поступательное движение жидкого вещества, ограничивая и/или исключая поступательные направления движения жидкого вещества на поверхности внутренней области тора, перпендикулярные его оси, вокруг оси тора, в одном из ее направлений, формируют однородную, сплошную, быстровращающуюся пленку жидкого вещества.A film-forming device that implements the principle of toroidal hydrodynamic vortex motion includes an input device or may include several input devices made in the form of nozzles for supplying liquid substance or substances into the receiving chamber tangentially, and having constant or variable narrowing sections, the receiving chamber, the cavities of which are made in the shape of a toroid, and including an outer shell, for example, made in the form of a hollow cylinder, closed at both ends by covers, where from one end made blind, and in the center of the cover of the other end made a through hole, and the inner chamber, which is made in the form of a rotation figure, for example in the form of a hollow cylinder with open ends of a smaller diameter and placed inside the outer shell of the chamber coaxially with it and connected with its outer surface to the edges the openings of the lid of the outer shell of the receiving chamber in such a way that one of its ends extends beyond the limits of the receiving chamber from the side of the lid with a hole, and between the other end and the blind cover of the outer shell of the receiving chamber there remains a gap, and the outer surface of the inner chamber is the inner surface of the receiving chamber, and its inner surface is film-forming and made of material well wetted by the film-forming liquid, the point of attachment of one or more input devices to the outer shell of the receiving chamber is made remote from the blind cover of the outer shell of the receiving the camera at a distance greater than the gap between the blank cover of the outer shell of the receiving chamber and the closest to the blank cover of the outer her shell receiving chamber end of the inner chamber. In the transformation zone, the receiving chamber, when a tangentially liquid substance is fed into it, a toroidal hydrodynamic vortex movement of the liquid substance is created, in which when the liquid substance moves along the surface of the torus created by it, a high-speed transfer of the outer layers of the liquid substance to the inner region of the torus is ensured, in which, due to the conservation of momentum of momentum, a high-speed rotational-translational motion of a liquid substance occurs, limiting and / or excluding translational directions The motion of the liquid substance in the inner region of the torus surfaces perpendicular to its axis, around the axis of the torus, in one of its directions, form homogeneous, solid, rapidly rotating film of liquid substance.

Например, в конкретной реализации предлагаемого пленкообразующего устройства, имеющего диаметр внешней оболочки приемной камеры 50 мм, диаметр внутренней камеры 26 мм и высоту приемной камеры 20 мм, было получено пленочное течение жидкости с толщиной пленки порядка 0,5 мм и расходом 0,5 м3/ч, а также сформировано пленочное течение пульпы с величиной твердой фракции 0,5-0,7 мм.For example, in a specific implementation of the proposed film-forming device having a diameter of the outer shell of the receiving chamber of 50 mm, a diameter of the inner chamber of 26 mm and a height of the receiving chamber of 20 mm, a film flow of liquid was obtained with a film thickness of about 0.5 mm and a flow rate of 0.5 m 3 / h, and also formed a film flow of the pulp with a solid fraction of 0.5-0.7 mm

Таким образом, достигнут технический результат, а именно предложены способ получения пленочного потока жидкого вещества и пленкообразующее устройство для его осуществления, с помощью которого возможно осуществление способа получения пленочного однородного потока растворов, суспензий и пульп, позволяющего сформировать пленочное течение жидкостей в камере облучения, для чего организовано их непрерывное перемешивание путем создания вихревого движения внутри приемной камеры, с достаточно хорошей смачиваемостью пленкообразующей поверхности, обрабатываемой жидкостью, что является ключевым условием для образования пленки.Thus, a technical result has been achieved, namely, a method for producing a film flow of a liquid substance and a film-forming device for its implementation is proposed, with which it is possible to implement a method for producing a film uniform flow of solutions, suspensions and pulps, which allows the formation of a film flow of liquids in an irradiation chamber, for which their continuous mixing is organized by creating a vortex motion inside the receiving chamber, with a sufficiently good wettability of the film-forming surface ited processed fluid, that is key to forming a film.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬINDUSTRIAL APPLICABILITY

Предлагаемые изобретения относятся к областям промышленности и науки, в которых может быть применено пленкообразующее устройство для получения пленочного потока жидкого вещества, с использованием способов получения пленок, в частности способа получения пленочного потока различных растворов, суспензий и пульп.The present invention relates to fields of industry and science in which a film-forming device for producing a film flow of a liquid substance can be used using methods for producing films, in particular a method for producing a film flow of various solutions, suspensions and pulps.

Предлагаемая группа изобретений направлена на создание такого пленкообразующего устройства, с помощью которого реализовалась бы возможность осуществления способа получения однородного пленочного потока жидкого вещества с достигаемой толщиной пленки менее 1 мм, а также возможность формирования пленочного течения растворов, суспензий и пульп в широком диапазоне изменения расходов при неизменных габаритах устройства.The proposed group of inventions is aimed at creating such a film-forming device with which it would be possible to implement a method for producing a uniform film flow of a liquid substance with an achievable film thickness of less than 1 mm, as well as the possibility of forming a film flow of solutions, suspensions and pulps in a wide range of flow rates at constant device dimensions.

Предлагаемая группа изобретений может быть применена в областях промышленности, где при обработке низкотемпературной плазмой или другими способами, такими как высокотемпературные реагирующие газы, различного рода излучения и так далее, достигается существенный результат при инициировании химико-физических процессов в растворах, суспензиях и пульпах различных материалов органического и неорганического происхождения.The proposed group of inventions can be applied in industries where, when processing with low-temperature plasma or other methods, such as high-temperature reactive gases, various kinds of radiation, and so on, a significant result is achieved when initiating chemical-physical processes in solutions, suspensions and pulps of various organic materials and inorganic origin.

При использования пленочного течения жидкого вещества может быть достигнута высокоэффективная защита конструкционных материалов от внешнего воздействия высокотемпературных газов, плазмы, излучений.When using the film flow of a liquid substance, highly effective protection of structural materials from the external effects of high-temperature gases, plasma, and radiation can be achieved.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES

1. Описание изобретения к а.с. РФ №799704, A23L, 3/23, публ. 1981.1. Description of the invention to and.with. RF №799704, A23L, 3/23, publ. 1981.

2. Патент РФ №2055493 (Заявка РФ на изобретение №92001681). Опубл. 1996.03.10, кл. A23L 3/26.2. RF patent No. 2055493 (Application of the Russian Federation for the invention No. 92001681). Publ. 1996.03.10, class A23L 3/26.

Claims (2)

1. Способ получения пленочного потока жидкого вещества, включающий тангенциальный подвод жидкого вещества в зону его преобразования, отличающийся тем, что в зоне преобразования создают тороидальное гидродинамическое вихревое движение жидкого вещества, посредством которого при перемещении жидкого вещества по поверхности созданного им тора обеспечивают скоростной перенос наружных слоев жидкого вещества во внутреннюю область созданного им тора, в которой, при ограничении поступательных направлений движения жидкого вещества, перпендикулярных его оси, используя сохранение момента количества движения, создают скоростное вращательно-поступательное движение жидкого вещества вокруг оси созданного им тора, вдоль оси тора, в одном из направлений оси тора, чем формируют на ограничивающей поверхности однородную сплошную пленку жидкого вещества.1. A method of producing a film flow of a liquid substance, comprising the tangential supply of a liquid substance to its transformation zone, characterized in that a toroidal hydrodynamic vortex motion of the liquid substance is created in the transformation zone, by which, when moving the liquid substance along the surface of the torus created by it, the outer layers are transferred rapidly liquid substance into the inner region of the torus created by him, in which, with a limitation of the translational directions of movement of the liquid substance, perpendi ulyarnyh its axis using conservation of angular momentum creates a high-speed rotational-translational motion of the liquid substance created around them torus axis, along the torus axis in one direction of the axis of the torus, than the boundary surface is formed on a homogeneous continuous film of liquid substance. 2. Пленкообразующее устройство, включающее приемную камеру, одно или несколько вводных устройств для подачи вещества внутрь приемной камеры тангенциально, выполненные с постоянными или переменными сужающимися сечениями, внутреннюю камеру, на внутренней поверхности которой создается пленочное течение жидкости, отличающееся тем, что внутренняя камера выполнена из смачиваемого преобразуемой в пленку жидкостью материала, а внутри приемной камеры формируется тороидальное гидродинамическое вихревое движение, полость приемной камеры выполнена в форме торроида, внешняя оболочка приемной камеры выполнена полой, закрытой с обоих торцов крышками, с одного торца крышка выполнена глухой, а в центре крышки другого торца выполнено сквозное отверстие, внутренняя камера, выполненная полой, с открытыми торцами меньшего диаметра, размещена внутри внешней оболочки приемной камеры, соосно с ней, и соединена своей внешней поверхностью с краями отверстия крышки внешней оболочки приемной камеры таким образом, что один из ее торцов выходит за пределы приемной камеры со стороны крышки с отверстием, а между другим торцом и глухой крышкой внешней оболочки приемной камеры остается зазор, причем наружная поверхность внутренней камеры является внутренней поверхностью приемной камеры, а место присоединения одного или нескольких вводных устройств к внешней оболочке приемной камеры выполнено удаленным от глухой крышки внешней оболочки приемной камеры на расстояние, превышающее величину зазора между глухой крышкой внешней оболочки приемной камеры и ближайшим к глухой крышке внешней оболочки приемной камеры торцом внутренней камеры. 2. A film-forming device, including a receiving chamber, one or more input devices for supplying substance into the receiving chamber tangentially, made with constant or variable tapering sections, an inner chamber, on the inner surface of which a film flow of liquid is created, characterized in that the inner chamber is made of wetted by a material converted into a film by a liquid, and a toroidal hydrodynamic vortex motion is formed inside the receiving chamber, the cavity of the receiving chamber it is flax-shaped in the shape of a torroid, the outer shell of the receiving chamber is hollow, covers closed at both ends, the cover is blind at one end, and a through hole is made in the center of the cover of the other end, the inner chamber is hollow, with open ends of a smaller diameter, located inside the outer the shell of the receiving chamber, coaxially with it, and is connected by its outer surface to the edges of the opening of the lid of the outer shell of the receiving chamber so that one of its ends extends beyond the receiving chamber from the side of the lid with there is a gap between the other end and the blind cover of the outer shell of the receiving chamber, the outer surface of the inner chamber being the inner surface of the receiving chamber, and the connection point of one or more input devices to the outer shell of the receiving chamber is remote from the blind cover of the outer shell of the receiving chamber at the distance exceeding the gap between the blind cover of the outer shell of the receiving chamber and the end face closest to the blind cover of the outer shell of the receiving chamber camera.
RU2008126669/06A 2008-07-02 2008-07-02 Method of receiving of film flow of liquid substance and film-forming device for its implementation RU2379124C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008126669/06A RU2379124C1 (en) 2008-07-02 2008-07-02 Method of receiving of film flow of liquid substance and film-forming device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008126669/06A RU2379124C1 (en) 2008-07-02 2008-07-02 Method of receiving of film flow of liquid substance and film-forming device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2379124C1 true RU2379124C1 (en) 2010-01-20

Family

ID=42120655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008126669/06A RU2379124C1 (en) 2008-07-02 2008-07-02 Method of receiving of film flow of liquid substance and film-forming device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2379124C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5740474B2 (en) Fluid shock wave reactor
Song et al. Selectively splitting a droplet using superhydrophobic stripes on hydrophilic surfaces
US20170028375A1 (en) Device for conducting sonochemical reactions and processing liquids
Gao et al. Gas flow characteristics in a rotating packed bed by particle image velocimetry measurement
RU2379124C1 (en) Method of receiving of film flow of liquid substance and film-forming device for its implementation
US10137610B2 (en) Post-mold cooling method and apparatus with cyclone cooling effect
CN106949120A (en) A kind of bionical Anti-erosion pipeline
RU79384U1 (en) FILMING DEVICE
Liu et al. Microbubble generation driven by the oscillation in a self‐excited fluidic oscillator
Bauckhage et al. Production of fine powders by ultrasonic standing wave atomization
CN109225115B (en) Impinging stream reactor with adjustable nozzle spacing
Zhang et al. Experimental study of the impact of splash closure on the cavity evolution behind a sphere entering water
TWI580807B (en) Evaporation deposition apparatus and method of evaporation deposition using the same
Conchouso et al. Simulation of a 3D flow-focusing capillary-based droplet generator
CN109225117B (en) Impinging stream reaction kettle for preparing ultrafine powder
US20240009637A1 (en) Composite vortex reactor
Zhao et al. Numerical simulation of the bottom hole flow field of particle impact drilling
CN110354706B (en) Combined cavitation device capable of being adjusted online
Salenko et al. Improvement of the fracture resistance of calibration tubes of the hydroabrasive equipment
TWI613366B (en) Air flow generating device
Lyamasov et al. Numerical Simulation of Double Surface Liquid Ejector with Flow Swirl for Centrifugal Pump
Chen et al. Experimental Investigation of the Evolution and Head-On Collision of Elliptic Vortex Rings
McQueen et al. Active vibration control of a sphere using rotary oscillations
CN106149257A (en) A kind of novel fabric is scouringed and bleaching device
Zhang et al. Research on the primary liquid atomization mechanism of a close-coupled vortical loop slit atomizer

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110703