RU2509602C2 - Rotary-pulsation unit for preparation of water-fuel emulsion - Google Patents
Rotary-pulsation unit for preparation of water-fuel emulsion Download PDFInfo
- Publication number
- RU2509602C2 RU2509602C2 RU2011132519/05A RU2011132519A RU2509602C2 RU 2509602 C2 RU2509602 C2 RU 2509602C2 RU 2011132519/05 A RU2011132519/05 A RU 2011132519/05A RU 2011132519 A RU2011132519 A RU 2011132519A RU 2509602 C2 RU2509602 C2 RU 2509602C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- water
- stator
- rows
- protrusions
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для диспергирования, гомогенизации и перемешивания двух взаимно нерастворимых жидкостей и может быть использовано при производстве водно-топливных эмульсий. Данный роторно-пульсационный аппарат совмещает функции диспергатора, гомогенизатора, насоса и дозатора.The invention relates to a device for dispersing, homogenizing and mixing two mutually insoluble liquids and can be used in the production of water-fuel emulsions. This rotary pulsation device combines the functions of a dispersant, homogenizer, pump and dispenser.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности признаков является роторно-пульсационный аппарат (см. патент RU №2152819 C1 МПК7 B01F 5/00), содержащий привод и установленные в корпусе ротор и статор, на рабочих поверхностях которых выполнены зубчатые элементы, представляющие собой концентрично расположенные по окружности ряды, состоящие из выступов и впадин. Роторно-пульсационный аппарат снабжен входными лопатками насоса, жестко прикрепленными к рабочей поверхности ротора, и выходными лопатками насоса, являющимися выступами последнего ряда зубчатого элемента ротора, толщина которых больше толщины выступов предыдущих рядов зубчатого элемента ротора, и имеет кольцевые канавки, выполненные между рядами зубчатых элементов ротора и статора, в которых размещены соответственно выступы зубчатых элементов статора и ротора, при этом количество выходных лопаток насоса больше количества входных лопаток насоса. Входные лопатки насоса выполнены по длине одинаковой или различной высоты и толщины, а выступы и впадины каждого предыдущего ряда зубчатых элементов ротора и статора смещены по окружности относительно предыдущего ряда, причем количество выступов в рядах зубчатых элементов увеличивается от центра к периферии. Количество впадин и центральные углы впадин зубчатых элементов ротора и статора имеют разную величину.The closest to the claimed invention in terms of features is a rotary pulsation apparatus (see patent RU No. 2152819 C1 MPK7 B01F 5/00), comprising a drive and a rotor and stator installed in the housing, on the working surfaces of which gear elements are made that are concentrically arranged circumferentially rows consisting of protrusions and depressions. The rotary-pulsating apparatus is equipped with pump inlet blades rigidly attached to the working surface of the rotor and pump outlet blades, which are protrusions of the last row of the gear element of the rotor, the thickness of which is greater than the thickness of the protrusions of the previous rows of the gear element of the rotor, and has annular grooves made between the rows of gear elements the rotor and stator, in which respectively the protrusions of the gear elements of the stator and rotor are located, while the number of outlet blades of the pump is greater than the number of input l molasses pump. The pump inlet blades are made along the length of the same or different height and thickness, and the protrusions and depressions of each previous row of gear elements of the rotor and stator are displaced around the circumference relative to the previous row, and the number of protrusions in the rows of gear elements increases from the center to the periphery. The number of depressions and central angles of depressions of the gear elements of the rotor and stator are of different sizes.
Недостаток известного роторно-пульсационного аппарата заключается в недостаточной степени дисперсности при получении водно-топливных эмульсий на основе бензина и воды, так как данная конструкция является мало эффективной при перемешивании двух взаимно нерастворимых жидкостей с большой разницей по плотности. При течении в аппарате рассматривается несжимаемая ньютоновская жидкость, а водно-топливная эмульсия обладает вязкостью, отличающейся от вязкости ньютоновских жидкостей. Водно-топливные эмульсии, являясь неньютоновскими жидкостями, начинают течь только тогда, когда преодолевается сопротивление течению структурой эмульсии. Данный роторно-пульсационный аппарат не позволяет автоматически дозировать содержание одного компонента относительно объема другого, так как он забирает заранее отдозированную смесь топлива и воды из какой-то емкости.A disadvantage of the known rotary-pulsation apparatus is the insufficient degree of dispersion in the preparation of water-fuel emulsions based on gasoline and water, since this design is not very effective when mixing two mutually insoluble liquids with a large difference in density. When flowing in the apparatus, an incompressible Newtonian fluid is considered, and the water-fuel emulsion has a viscosity different from the viscosity of Newtonian fluids. Water-fuel emulsions, being non-Newtonian fluids, begin to flow only when resistance to flow is overcome by the structure of the emulsion. This rotary-pulsating apparatus does not allow automatically dosing the content of one component relative to the volume of another, since it takes a pre-metered mixture of fuel and water from some container.
Техническим результатом изобретения является: возможность автоматической дозировки содержания водно-топливной смеси, а также повышение качества показателей дисперсности и гомогенизации приготавливаемой водно-топливной эмульсии.The technical result of the invention is: the ability to automatically dosage the content of the water-fuel mixture, as well as improving the quality of the dispersion and homogenization indicators of the prepared water-fuel emulsion.
Указанный технический результат достигается тем, что роторно-пульсационный аппарат для приготовления водно-топливной эмульсии содержит привод и установленные в корпусе ротор и статор, на рабочих поверхностях которых выполнены зубчатые элементы, представляющие собой концентрично расположенные по окружности ряды, состоящие из выступов и впадин, снабжен входными лопатками насоса, жестко прикрепленными к рабочей поверхности ротора, выходными лопатками насоса, являющимися выступами последнего ряда зубчатого элемента ротора, и имеет кольцевые канавки, выполненные между рядами зубчатых элементов ротора и статора, в которых размещены соответственно выступы зубчатых элементов статора и ротора. На входе в аппарат установлен дозатор-кавитатор, выполненный в виде цилиндра, имеющего осевой канал подачи топлива и не менее двух осевых каналов подачи воды, при этом канал подачи топлива и каналы подачи воды соединены между собой радиальными отверстиями, число которых соответствует числу каналов подачи воды, входы каналов подачи воды имеют общую кольцевую проточку, которая соединена через отверстие, выполненное в статоре, с емкостью для воды.The specified technical result is achieved by the fact that the rotary-pulsating apparatus for preparing a water-fuel emulsion contains a drive and a rotor and a stator installed in the housing, on the working surfaces of which gear elements are made, which are rows concentrically arranged around the circumference, consisting of protrusions and depressions, equipped with pump inlet blades rigidly attached to the working surface of the rotor, pump outlet blades, which are protrusions of the last row of the gear element of the rotor, and has a count piezoquartz grooves formed between the rows of toothed rotor and stator elements, which are arranged respectively protrusions toothed elements of the stator and rotor. At the entrance to the apparatus, a metering cavitator is installed, made in the form of a cylinder having an axial fuel supply channel and at least two axial water supply channels, while the fuel supply channel and water supply channels are interconnected by radial holes, the number of which corresponds to the number of water supply channels , the inputs of the water supply channels have a common annular groove, which is connected through a hole made in the stator with a water tank.
Сущность данного изобретения заключается в том, что с помощью дозатора-кавитатора в роторно-пульсационном аппарате для приготовления водно-топливной эмульсии компоненты дополнительно перемешиваются при автоматической их дозировке.The essence of this invention lies in the fact that with the help of a dosing cavitator in a rotary pulsation apparatus for preparing a water-fuel emulsion, the components are additionally mixed with their automatic dosage.
Схема роторно-пульсационного аппарата для приготовления водно-топливной эмульсии, представлена на фиг.1, где обозначено: 1 - корпус; 2 - статор; 3 - входные лопатки насоса; 4 - ряд зубчатых элементов; 5 - выходные лопатки насоса; 6 - сальник; 7 - вал; 8 - ротор; 9 - дозатор-кавитатор; 10 - винт; 11 - выпускной патрубок; 12 - осевой канал подачи топлива; 13 - отверстие для воды; 14 - осевой канал подачи воды; 15 - соединение статора с дозатором-кавитатором; 16 - кольцевая проточка; 17 - радиальное отверстие.A diagram of a rotary-pulsation apparatus for preparing a water-fuel emulsion is shown in FIG. 1, where it is indicated: 1 - housing; 2 - stator; 3 - input vanes of the pump; 4 - a number of gear elements; 5 - output blades of the pump; 6 - an epiploon; 7 - shaft; 8 - rotor; 9 - dispenser-cavitator; 10 - screw; 11 - exhaust pipe; 12 - axial fuel supply channel; 13 - hole for water; 14 - axial channel of water supply; 15 - connection of the stator with the doser-cavitator; 16 - annular groove; 17 - radial hole.
Дозатор-кавитатор 9 установлен на входе в аппарат и выполнен в виде цилиндра, имеющего осевой канал для подачи топлива 12 и не менее двух осевых каналов подачи воды 14. При этом каждый канал подачи топлива 12 и канал подачи воды 14 соединены между собой радиальным отверстием 17. Число радиальных отверстий 17 соответствует числу каналов подачи воды 14. Входы каналов подачи воды 14 имеют общую кольцевую проточку 16, которая соединена через отверстие, выполненное в статоре 13, с емкостью для воды.The dispenser-cavitator 9 is installed at the inlet of the apparatus and is made in the form of a cylinder having an axial channel for supplying
Процесс автоматической дозировки компонентов водно-топливной смеси поясняется схемой, представленной на фиг.2. Топливо под давлением подается в осевой канал подачи топлива 12 и далее в радиальное отверстие 17. При этом в сечении a-a (точка P1), за счет сужения осевого канала 12, переходящего в радиальное отверстие 17, происходит сжатие струи от размера d до размера dc, показанного в сечении c-c (точка P2). В результате этого образуется зона А, куда, через осевой канал подачи воды засасывается вода с помощью образовавшегося в этой зоне А вакуума. Осевой канал подачи воды 14 соединен через кольцевую проточку 16 и отверстие для воды 13 с емкостью для воды. Таким образом, вода будет далее увлекаться за струей топлива и на выходе дозатора-кавитатора 9 будет грубодисперсная водно-топливная эмульсия. Зона А появляется вследствие кавитационного разрыва жидкости и здесь будут образовываться кавитационные «пузырьки», которые по мере их прохождения по осевому отверстию 17 будут захлопываться образуя дополнительное перемешивание за счет явления «микровзрывов» при схлопывании. Это позволяет обеспечить дополнительное дробление и перемешивание капель водно-топливной эмульсии, что улучшает качество приготавливаемой эмульсии.The process of automatic dosing of the components of the water-fuel mixture is illustrated by the scheme shown in figure 2. Fuel under pressure is fed into the axial channel of the
Роторно-пульсационный аппарат для приготовления водно-топливной эмульсии работает следующим образом. Топливо подается под давлением в дозатор-кавитатор 9, в котором проходящая струя топлива увлекает за собой воду, и эти два компонента в нем дополнительно перемешиваются. Далее эта композиция подается на входные лопатки ротора 3, которые за счет центробежных и поступательных сил направляют компоненты на зубчатые элементы 4, 5 ротора 8 и статора 2 и проталкивают их через впадины зубчатых элементов к выходным лопаткам 5 насоса. При вращении происходит частое перекрытие впадин зубчатых элементов 4 статора 2 и ротора 8, при этом подаваемая водно-топливная эмульсия подвергается воздействию кавитационных, механических, пульсационных явлений, возникающих при этом турбулентном движении, что обеспечивает получение диспергированной и гомогенизированной эмульсии. Выходные лопатки 5 насоса сообщают водно-топливной эмульсии кинетическую энергию и удаляют ее через выпускной патрубок 11.Rotary pulsation apparatus for the preparation of water-fuel emulsion works as follows. The fuel is supplied under pressure to the metering-cavitator 9, in which a passing jet of fuel carries water along with it, and these two components in it are additionally mixed. Further, this composition is fed to the input blades of the
Проведенные экспериментальные исследования показывают, что при прохождении воды через дозатор-кавитатор размер диаметра капель компонентов составляет 20 мкм, а при прохождении через сам аппарат размер диаметра капель водно-топливной эмульсии получается меньше 1 мкм. Следовательно, такой размер капель водно-топливной эмульсии возможно получить при одном цикле прохождения через роторно-пульсационный аппарат.Experimental studies show that when water passes through a metering-cavitator, the diameter of the droplets of the components is 20 μm, and when passing through the apparatus itself, the diameter of the droplets of the water-fuel emulsion is less than 1 μm. Therefore, such a droplet size of a water-fuel emulsion can be obtained in one cycle of passage through a rotary pulsation apparatus.
Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений неизвестно устройство для приготовления водно-топливной эмульсии, основанное на принципе предварительного смешивания с одновременной дозировкой компонентов за счет применения дозатора-кавитатора.The proposed technical solution is new, because from publicly available information, a device for the preparation of a water-fuel emulsion based on the principle of preliminary mixing with the simultaneous dosage of components through the use of a cavitating batcher is unknown.
Предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень, так как дозатор-кавитатор обеспечивает наиболее эффективную и экономичную при тех же режимах работу роторно-пульсационного аппарата.The proposed technical solution has an inventive step, since the cavitator dispenser provides the most efficient and economical operation of the rotary pulsation apparatus under the same conditions.
Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, так как для его реализации могут быть использованы недорогостоящие, легко изготавливаемые детали.The proposed technical solution is industrially applicable, since low-cost, easily manufactured parts can be used for its implementation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011132519/05A RU2509602C2 (en) | 2011-08-02 | 2011-08-02 | Rotary-pulsation unit for preparation of water-fuel emulsion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011132519/05A RU2509602C2 (en) | 2011-08-02 | 2011-08-02 | Rotary-pulsation unit for preparation of water-fuel emulsion |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011132519A RU2011132519A (en) | 2013-02-10 |
RU2509602C2 true RU2509602C2 (en) | 2014-03-20 |
Family
ID=49119509
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011132519/05A RU2509602C2 (en) | 2011-08-02 | 2011-08-02 | Rotary-pulsation unit for preparation of water-fuel emulsion |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2509602C2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5590961A (en) * | 1992-12-16 | 1997-01-07 | Niro Holding A/S | Method for injecting a first fluid into a second fluid and an apparatus for carrying out the method |
RU2152819C1 (en) * | 1999-10-28 | 2000-07-20 | Открытое акционерное общество "ЭНА" | Rotary pulsating apparatus |
RU2230097C2 (en) * | 2002-08-29 | 2004-06-10 | Андриенко Владимир Георгиевич | Installation for preparation of fuel composition |
RU2287360C2 (en) * | 2004-11-18 | 2006-11-20 | Государственное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский Государственный Технический Университет" | Device for physico-chemical treatment of liquid medium |
RU2299091C1 (en) * | 2005-11-16 | 2007-05-20 | Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН | Rotary-pulsating apparatus for predominantly production of the "liquid-liquid" systems" |
-
2011
- 2011-08-02 RU RU2011132519/05A patent/RU2509602C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5590961A (en) * | 1992-12-16 | 1997-01-07 | Niro Holding A/S | Method for injecting a first fluid into a second fluid and an apparatus for carrying out the method |
RU2152819C1 (en) * | 1999-10-28 | 2000-07-20 | Открытое акционерное общество "ЭНА" | Rotary pulsating apparatus |
RU2230097C2 (en) * | 2002-08-29 | 2004-06-10 | Андриенко Владимир Георгиевич | Installation for preparation of fuel composition |
RU2287360C2 (en) * | 2004-11-18 | 2006-11-20 | Государственное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский Государственный Технический Университет" | Device for physico-chemical treatment of liquid medium |
RU2299091C1 (en) * | 2005-11-16 | 2007-05-20 | Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН | Rotary-pulsating apparatus for predominantly production of the "liquid-liquid" systems" |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011132519A (en) | 2013-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2011346139A1 (en) | Fluid mixer and fluid mixing method | |
RU2578156C1 (en) | Mixer | |
RU2509602C2 (en) | Rotary-pulsation unit for preparation of water-fuel emulsion | |
RU105596U1 (en) | HOMOGENIZER-MIXER | |
CN203899602U (en) | Pesticide emulsifying device | |
CN102743996B (en) | Extraction and mixing blender | |
CN208406677U (en) | High-efficiency pipeline medicine mixer | |
RU156526U1 (en) | INSTALLATION FOR MIXING LIQUIDS IN TANKS | |
CN205216737U (en) | Novel high -efficient emulsion machine | |
RU2613957C1 (en) | Device for preparing firing liquid | |
US20140271413A1 (en) | Reactor Vessel for Complexecelle Formation | |
RU172559U1 (en) | DEVICE FOR MIXING LIQUIDS IN RESERVOIRS | |
RU2591974C1 (en) | Rotor-pulsation apparatus | |
RU2516146C2 (en) | Rotary pulsating machine | |
CN203777957U (en) | Helical-type static mixer | |
CN202683119U (en) | Extraction-mixed agitating machine | |
RU2524602C1 (en) | Mixer for tanks with small neck | |
CN219836358U (en) | Diesel oil detergent stirring device | |
CN109485530B (en) | Method for preparing emulsified base material and combined device thereof | |
JP7408049B1 (en) | Stirring blade, stirring method, stirring blade assembly method | |
CN204429204U (en) | A kind of pharmaceutical pipeline blender | |
RU90789U1 (en) | REVERSE WATER OIL EMULSIONS PRODUCTION LINE | |
CN103908908B (en) | Auger style static mixer | |
RU152989U1 (en) | LIQUID GAS CONTACT UNIT WITH COMBINED NOZZLE ELEMENT | |
RU40210U1 (en) | MIXER |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130803 |