RU45647U1

RU45647U1 - WAVE TURBULENT REACTOR

Info

Publication number: RU45647U1
Application number: RU2004135886/22U
Authority: RU
Inventors: Леонид Моисеевич Шварцман; Прасад Чакрам Ашок; Борис Александрович Замотайлов; Евгений Александрович Киржнер
Original assignee: Леонид Моисеевич Шварцман; Прасад Чакрам Ашок; Борис Александрович Замотайлов; Евгений Александрович Киржнер
Priority date: 2004-12-08
Filing date: 2004-12-08
Publication date: 2005-05-27

Abstract

Полезная модель относится к области химического машиностроения. В камере 1 размещен резонатор с отогнутыми в разные стороны по отношению к продольной оси камеры 1 на угол 5-60° лепестками 6. На внутренней поверхности камеры выполнены винтовые канавки 10. Во ввернутом в нижнюю часть камеры кольце 8 установлены вибрационные пластины 9, отогнутые под углом 5-30° по отношению к продольной оси камеры 1. Это обеспечивает повышение скорости обработки поступающего в камеру 1 материала, например, нефтепродуктов, при одновременном повышении качества получаемого в результате обработки материала, в том числе с получением новых свойств этого материала.The utility model relates to the field of chemical engineering. In the chamber 1 there is a resonator with petals 6 bent in different directions relative to the longitudinal axis of the chamber 1 at an angle of 5-60 °. On the inner surface of the chamber there are screw grooves 10. In the ring 8 screwed into the lower part of the chamber, vibration plates 9 are installed, bent under an angle of 5-30 ° with respect to the longitudinal axis of chamber 1. This provides an increase in the processing speed of the material entering the chamber 1, for example, petroleum products, while improving the quality of the material obtained as a result of processing, including obtaining new properties of this material.

Description

Полезная модель относится к области химического машиностроения и может использоваться преимущественно в устройствах для диспергирования и гомогенизации смесей и растворов, например, для получения высокооктановых экологически безопасных бензинов.The utility model relates to the field of chemical engineering and can be used mainly in devices for dispersing and homogenizing mixtures and solutions, for example, for producing high-octane environmentally friendly gasolines.

Известен волновой турбулентный реактор, выполненный в виде устройства для диспергирования смесей, в корпусе которого размещен излучатель колебаний, представляющий собой жестко закрепленные на общем основании пластины с различной частотой собственных колебаний (RU 18238 U1, 2001).Known wave turbulent reactor, made in the form of a device for dispersing mixtures, in the body of which is placed an oscillator, which is a plate rigidly fixed to a common base with different frequencies of natural oscillations (RU 18238 U1, 2001).

Такое устройство не обеспечивает высокую интенсивность колебательного воздействия на обрабатываемый в нем материал.Such a device does not provide a high intensity of the oscillatory effect on the material processed in it.

Из известных устройств наиболее близким к предложенному является волновой турбулентный реактор, содержащий камеру с входным и выходным отверстиями, размещенный в ней резонатор, снабженный отогнутыми в разные стороны по отношению к продольной оси камеры лепестками, и закрепленные на внутренней поверхности камеры отогнутые по отношению к ее продольной оси вибрационные пластины (SU 303092 А1, 1971). Лепестки резонатора отогнуты под углом 10-45°, а вибрационные пластины - 15-35°.Of the known devices, the closest to the proposed one is a wave turbulent reactor containing a chamber with inlet and outlet openings, a resonator located in it, equipped with petals bent in different directions relative to the longitudinal axis of the chamber, and bent on the inner surface of the chamber bent with respect to its longitudinal axis vibration plates (SU 303092 A1, 1971). The resonator petals are bent at an angle of 10-45 °, and the vibration plates are 15-35 °.

Такой реактор позволяет повысить интенсивность колебательного воздействия на обрабатываемый материал. Однако интенсивность создаваемых в нем высокочастотных пульсаций и волн все же недостаточна для того, чтобы быстро обрабатывать материал с обеспечением придания ему заданных физико-механических и химических свойств.Such a reactor allows you to increase the intensity of the vibrational effects on the processed material. However, the intensity of the high-frequency pulsations and waves created in it is still insufficient to quickly process the material to ensure that it has the specified physical, mechanical and chemical properties.

Задача, решаемая полезной моделью, заключается в создании волнового турбулентного реактора, лишенного недостатков прототипа. Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, состоит в повышении The problem solved by the utility model is to create a wave turbulent reactor devoid of the disadvantages of the prototype. The technical result provided by the utility model is to increase

скорости обработки материала в реакторе и улучшения качества получаемого в результате обработки материала за счет повышения интенсивности процесса воздействия.the speed of processing the material in the reactor and improving the quality of the resulting material by increasing the intensity of the exposure process.

Это достигается тем, что в волновом турбулентном реакторе, содержащем камеру с входным и выходным отверстиями, размещенный в ней резонатор, снабженный отогнутыми в разные стороны по отношению к продольной оси камеры лепестками, и закрепленные на внутренней поверхности камеры отогнутые по отношению к ее продольной оси вибрационные пластины, на внутренней поверхности камеры выполнены винтовые канавки, угол между лепестками резонатора и продольной осью камеры выбран в пределах 5-60°, а угол между вибрационными пластинами и продольной осью камеры - в пределах 5-30. Вибрационные пластины могут быть установлены во ввернутое в нижнюю часть камеры кольце.This is achieved by the fact that in a wave turbulent reactor containing a chamber with inlet and outlet openings, a resonator located in it is provided with petals bent to different sides with respect to the longitudinal axis of the chamber, and vibrational bends mounted on the inner surface of the chamber with respect to its longitudinal axis plates, screw grooves are made on the inner surface of the chamber, the angle between the resonator petals and the longitudinal axis of the chamber is selected within 5-60 °, and the angle between the vibration plates and the longitudinal axis amers - in the range of 5-30. Vibration plates can be mounted in a ring screwed into the bottom of the chamber.

На чертеже показан вариант конструкции волнового турбулентного реактора в разрезе.The drawing shows a sectional design of a wave turbulent reactor.

Он содержит камеру (корпус) 1 с продольными входными отверстиями 2, 3 и выходными отверстиями 4, 5. Внутри нее размещен резонатор с отогнутыми под углом 5-60° лепестками 6, закрепленными посредством упоров 7. В нижнюю часть камеры 1 ввернуто кольцо 8, в котором установлены вибрационные пластины 9, отогнутые под углом 5-30° по отношению к продольной оси камеры 1. Вибрационные пластины 9 могут быть отогнуты под углом 10-30° к поперечной оси (диаметру) камеры 1. На внутренней поверхности камеры 1 выполнены винтовые канавки 10. В верхней части камеры 1 выполнена резьба 11 для крепления камеры 1, например, к трубе обслуживаемой нефтяной скважины. Указанные величины углов как наиболее оптимальные определены эмпирически и подтверждены экспериментально.It contains a chamber (housing) 1 with longitudinal inlet openings 2, 3 and outlet openings 4, 5. Inside it there is a resonator with petals 6 bent at an angle of 5-60 ° and fixed by means of stops 7. A ring 8 is screwed into the lower part of the chamber 1, in which vibration plates 9 are bent at an angle of 5-30 ° with respect to the longitudinal axis of the chamber 1. Vibration plates 9 can be bent at an angle of 10-30 ° with the transverse axis (diameter) of the chamber 1. On the inner surface of the chamber 1 there are screw grooves 10. In the upper part of the chamber 1 is made thread 11 for mounting the chamber 1, for example, to a pipe of a serviced oil well. The indicated angles as the most optimal are determined empirically and confirmed experimentally.

Работа волнового турбулентного реактора основана на преобразовании гидродинамической энергии в волновую в ультразвуковом диапазоне частот и улучшения в результате этого физико-механических и химических свойств The operation of a wave turbulent reactor is based on the conversion of hydrodynamic energy into wave energy in the ultrasonic frequency range and, as a result, the improvement of physicomechanical and chemical properties

жидких и вязкопластических сред, например, нефти, газового конденсата, бензина, дизельного топлива, моторного масла с присадками, гудрона и др. материалов. Материалы, подлежащие обработке, попадают внутрь камеры 1 через продольные входные отверстия 2, 3. В камере 1 в них возбуждаются высокоинтенсивные колебательно-волновые движения и возникают турбулентные пульсации и волны в ультразвуковом диапазоне частот. Струи обрабатываемого материала при встрече с лепестками 6 и вибрационными пластинами 9 порождают вихри, усиливающие колебательные воздействия излучателя, а удары струи на отогнутые лепестки 6 и вибрационные пластины 9 порождают высокоинтенсивные колебания. Поток струи обрабатываемого материала, проходя вдоль стенок камеры 1, благодаря наличию винтовых канавок 10, закручивается и приобретает дополнительные турбулентные пульсации. Это обеспечивает повышение скорости обработки материала при повышении его качества и может способствовать получению новых свойств обрабатываемых материалов.liquid and viscoplastic media, for example, oil, gas condensate, gasoline, diesel fuel, engine oil with additives, tar and other materials. The materials to be processed enter the chamber 1 through the longitudinal inlets 2, 3. In the chamber 1, high-intensity vibrational-wave motions are excited in them and turbulent pulsations and waves arise in the ultrasonic frequency range. The jets of the processed material when meeting with the petals 6 and the vibration plates 9 generate vortices that enhance the oscillatory effects of the emitter, and the impact of the jet on the bent petals 6 and the vibration plates 9 generate high-intensity vibrations. The stream of the processed material, passing along the walls of the chamber 1, thanks to the presence of screw grooves 10, swirls and acquires additional turbulent pulsations. This provides an increase in the processing speed of the material while increasing its quality and can contribute to obtaining new properties of the processed materials.

Например, при обработке нефти и нефтепродуктов, достигается увеличение выхода "легких" фракций за счет частичного расщепления высокомолекулярных углеводородов, ароматических соединений, смолистых веществ, асфальтов, низкомолекулярных образований на 10-15%.For example, in the processing of oil and petroleum products, an increase in the yield of “light” fractions is achieved due to the partial decomposition of high molecular weight hydrocarbons, aromatic compounds, resinous substances, asphalts, low molecular masses by 10-15%.

Волновой турбулентный реактор, выполненный в соответствии с полезной моделью, обеспечивает более высокую скорость обработки материала и повышение его качества по сравнению с известными аналогичными устройствами.The wave turbulent reactor, made in accordance with the utility model, provides a higher processing speed of the material and an increase in its quality compared to known similar devices.

Claims

1. A wave turbulent reactor containing a chamber with inlet and outlet openings, a resonator located in it, provided with petals bent to different sides with respect to the longitudinal axis of the chamber, and vibration plates fixed on the inner surface of the chamber, bent with respect to its longitudinal axis, characterized in that helical grooves are made on the inner surface of the chamber, the angle between the cavity lobes and the longitudinal axis of the chamber is selected within 5-60 °, and the angle between the vibration plates and the longitudinal axis of the chamber ry - within 5-30 °.

2. The wave turbulent reactor according to claim 1, characterized in that the vibration plates are mounted in a ring screwed into the lower part of the chamber.