RU89419U1 - TURBULENT-CAVITATION MIXER - Google Patents
TURBULENT-CAVITATION MIXER Download PDFInfo
- Publication number
- RU89419U1 RU89419U1 RU2008105478/22U RU2008105478U RU89419U1 RU 89419 U1 RU89419 U1 RU 89419U1 RU 2008105478/22 U RU2008105478/22 U RU 2008105478/22U RU 2008105478 U RU2008105478 U RU 2008105478U RU 89419 U1 RU89419 U1 RU 89419U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cavitator
- pipe
- main
- blades
- mixer according
- Prior art date
Links
Abstract
Турбулентно-кавитационный смеситель содержащий корпус, внутренняя полость которого сообщена с патрубками подвода и отвода смешиваемого материала, внутри корпуса размещены основной и дополнительный кавитаторы, выполненные в виде лопастей, при этом дополнительный кавитатор размещен на внутренней поверхности корпуса, в котором введены:A turbulent-cavitation mixer containing a housing, the inner cavity of which is in communication with the nozzles for supplying and discharging the mixed material, the main and additional cavitators made in the form of blades are placed inside the housing, while the additional cavitator is placed on the inner surface of the housing, in which are introduced:
закрывающие корпус крышка и днище,cover and bottom covering the body,
размещенная во внутренней полости корпуса первая труба, один открытый конец которой обращен к основному кавитатору, а второй конец заглушен,placed in the inner cavity of the body of the first pipe, one open end of which is facing the main cavitator, and the second end is plugged,
размещенная внутри первой трубы вторая труба, один открытый конец которой обращен к основному кавитатору, а второй конец сообщен с источником рабочего газа,placed inside the first pipe, the second pipe, one open end of which is facing the main cavitator, and the second end is in communication with the source of the working gas,
соединенный с основным кавитатором посредством ротора привод,a drive connected to the main cavitator by means of a rotor,
сообщенный с внутренней полостью корпуса обратный клапан,check valve connected to the internal cavity of the body,
при этом на поверхностях лопастей основного кавитатора и на поверхности первой трубы выполнены сквозные отверстия, а лопасти дополнительного кавитатора установлены на внутренней поверхности корпуса. at the same time, through holes are made on the surfaces of the blades of the main cavitator and on the surface of the first pipe, and the blades of the additional cavitator are mounted on the inner surface of the body.
Description
Изобретение относится к смесителям и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в строительстве и других областях строительной индустрии для производства полидисперсных материалов.The invention relates to mixers and can be used in the construction materials industry, in construction and other areas of the construction industry for the production of polydisperse materials.
Известен, выбранный в качестве ближайшего аналога, кавитационный смеситель, содержащий корпус, сообщенный с патрубками подвода и отвода смешиваемого материала, внутри которого, с возможностью вращения, размещены основной и дополнительный кавитаторы, выполненные в виде лопастей с противоположным наклоном, при этом основной кавитатор расположен по оси корпуса, а дополнительный на его внутренней поверхности (Авторское свидетельство СССР №1718419, опубл. 27.09.1997 г.)Known, chosen as the closest analogue, a cavitation mixer containing a housing in communication with nozzles for supplying and discharging the mixed material, inside of which, with the possibility of rotation, the main and additional cavitators are made, made in the form of blades with an opposite inclination, while the main cavitator is located along the axis of the housing, and an additional one on its inner surface (USSR Author's Certificate No. 1718419, publ. 09/27/1997)
Недостатком данного кавитационного смесителя является то, что в нем кавитационные пузырьки образуются за счет сложной конструкции лопастей кавитаторов и высокой скорости пропускаемого через смеситель потока смешиваемого материала (до 10 м/с), что может привести к не качественному перемешиванию материала.The disadvantage of this cavitation mixer is that cavitation bubbles are formed in it due to the complex design of the cavitator blades and the high velocity of the mixed material flow through the mixer (up to 10 m / s), which can lead to poor-quality mixing of the material.
Техническим результатом, заявленного турбулентно-кавитационного смесителя, является повышение качества перемешивания материала.The technical result of the claimed turbulent-cavitation mixer is to improve the quality of mixing of the material.
Технический результат достигается тем, что в турбулентно- кавитационном смесителе содержащем корпус, внутренняя полость которого сообщена с патрубками подвода и отвода смешиваемого материала, внутри корпуса размещены основной и дополнительный кавитаторы, выполненные в виде лопастей, при этом дополнительный кавитатор размещен на внутренней поверхности корпуса, введены:The technical result is achieved by the fact that in a turbulent-cavitation mixer containing a housing, the internal cavity of which is in communication with nozzles for supplying and discharging the material to be mixed, the main and additional cavitators made in the form of blades are placed inside the housing, while the additional cavitator is placed on the inner surface of the housing, :
закрывающие корпус крышка и днище,cover and bottom covering the body,
размещенная во внутренней полости корпуса первая труба, один открытый конец которой обращен к основному кавитатору, а второй конец заглушен,placed in the inner cavity of the body of the first pipe, one open end of which is facing the main cavitator, and the second end is plugged,
размещенная внутри первой трубы вторая труба, один открытый конец которой обращен к основному кавитатору, а второй конец сообщен с источником рабочего газа,placed inside the first pipe, the second pipe, one open end of which is facing the main cavitator, and the second end is in communication with the source of the working gas,
соединенный с основным кавитатором посредством ротора привод,a drive connected to the main cavitator by means of a rotor,
сообщенный с внутренней полостью корпуса обратный клапан,check valve connected to the internal cavity of the body,
при этом на поверхностях лопастей основного кавитатора и на поверхности первой трубы выполнены сквозные отверстия, а лопасти дополнительного кавитатора установлены на внутренней поверхности корпуса.at the same time, through holes are made on the surfaces of the blades of the main cavitator and on the surface of the first pipe, and the blades of the additional cavitator are mounted on the inner surface of the body.
А также тем, что вторые концы первой и второй труб установлены на крышке и выступают за ее внешнюю поверхность.And also the fact that the second ends of the first and second pipes are installed on the lid and protrude beyond its outer surface.
А также тем, что первая и вторая трубы коаксиальны.And also the fact that the first and second pipes are coaxial.
А также тем, что первая труба и ротор основного кавитатора коаксиальны.And also the fact that the first pipe and rotor of the main cavitator are coaxial.
А также тем, что источник рабочего газа и привод основного кавитатора размещены вне внутренней полости корпуса.And also by the fact that the source of the working gas and the drive of the main cavitator are located outside the internal cavity of the housing.
А также тем, что первые открытые концы первой и второй трубы выполнены сужающимися в направлении основного кавитатора.And also the fact that the first open ends of the first and second pipes are made tapering in the direction of the main cavitator.
А также тем, что первый открытый конец первой трубы взаимодействует с основным кавитатором посредством подшипника.And also by the fact that the first open end of the first pipe interacts with the main cavitator by means of a bearing.
А также тем, что патрубок подвода установлен на крышке.And also by the fact that the supply pipe is installed on the cover.
А также тем, что патрубок отвода установлен на днище.And also by the fact that the branch pipe is installed on the bottom.
А также тем, что сквозные отверстия, выполненные на поверхностях лопастей основного кавитатора, имеют овальную форму.And also due to the fact that through holes made on the surfaces of the blades of the main cavitator have an oval shape.
А также тем, что большая ось каждого сквозного отверстия овальной формы перпендикулярна оси ротора основного кавитатора.And also the fact that the major axis of each through hole of an oval shape is perpendicular to the axis of the rotor of the main cavitator.
А также тем, что большая ось каждого сквозного отверстия овальной формы параллельна оси ротора основного кавитатора.And also the fact that the major axis of each through hole of an oval shape is parallel to the axis of the rotor of the main cavitator.
А также тем, что сквозные отверстия выполненные на поверхностях лопастей основного кавитатора расположены вдоль внешней грани.And also by the fact that through holes made on the surfaces of the blades of the main cavitator are located along the outer edge.
А также тем, что лопасти основного кавитатора установлены на диске перпендикулярно его поверхности.And also by the fact that the blades of the main cavitator are mounted on the disk perpendicular to its surface.
А также тем, что лопасти основного кавитатора размещены на диске круглой формы с отступом от его центра.And also the fact that the blades of the main cavitator are placed on a circular disk indented from its center.
А также тем, что лопасти основного кавитатора установлены на диске круглой формы вдоль его радиусов.And also by the fact that the blades of the main cavitator are mounted on a circular disk along its radii.
А также тем, что крышка и днище имеют эллиптическую форму.As well as the fact that the lid and bottom are elliptical.
А также тем, что корпус имеет цилиндрическую форму, а лопасти дополнительного кавитатора установлены на внутренней поверхности корпуса под углом относительно радиуса корпуса.And also the fact that the body has a cylindrical shape, and the blades of the additional cavitator are mounted on the inner surface of the body at an angle relative to the radius of the body.
Турбулентно-кавитационный смеситель поясняется при помощи чертежей приведенных на фигурах 1, 2, 3, 4 и 5.The turbulent-cavitation mixer is illustrated using the drawings shown in figures 1, 2, 3, 4 and 5.
При этом на фиг.1 приведена схема турбулентно-кавитационного смесителя;Moreover, figure 1 shows a diagram of a turbulent-cavitation mixer;
на фиг.2 показан фрагмент А фиг.1 с взаимным расположением первой и второй трубы, а также основного кавитатора;figure 2 shows a fragment A of figure 1 with the relative position of the first and second pipes, as well as the main cavitator;
на фиг.3 показан разрез Б-Б фиг.1, демонстрирующий расположение лопастей дополнительного кавитатора внутри корпуса;figure 3 shows a section bB of figure 1, showing the location of the blades of the additional cavitator inside the housing;
на фиг.4 показан разрез В-В фиг.2, демонстрирующий расположение лопастей и диска основного кавитатора;figure 4 shows a section bb In figure 2, showing the location of the blades and the disk of the main cavitator;
на фиг.5 показан альтернативный вариант выполнения лопасти основного кавитатора.figure 5 shows an alternative embodiment of the blades of the main cavitator.
На фиг.1, 2, 3, 4 и 5 приняты следующие обозначения:In figure 1, 2, 3, 4 and 5, the following notation:
корпус 1;building 1;
внутренняя поверхность 2 корпуса 1;the inner surface 2 of the housing 1;
основной кавитатор 3;main cavitator 3;
лопасть 4 основного кавитатора 3;the blade 4 of the main cavitator 3;
лопасть 5 дополнительного кавитатора;blade 5 additional cavitator;
крышка 6;cover 6;
днище 7;bottom 7;
первая труба 8;first pipe 8;
открытый конец 9 первой трубы 8;the open end 9 of the first pipe 8;
сквозное отверстие 10 первой трубы 8;the through hole 10 of the first pipe 8;
вторая труба 11;second pipe 11;
открытый конец 12 второй трубы 11;the open end 12 of the second pipe 11;
источник 13 рабочего газа;source 13 of the working gas;
привод 14;drive 14;
ротор 15;rotor 15;
патрубок 16 подвода;pipe 16 supply;
патрубок 17 отвода;branch pipe 17;
подшипник 18;bearing 18;
диск 19 основного кавитатора 3;disk 19 of the main cavitator 3;
сквозное отверстие 20 лопасти 4 основного кавитатора 3;through hole 20 of the blade 4 of the main cavitator 3;
обратный клапан 21.check valve 21.
Турбулентно-кавитационный смеситель состоит из корпуса 1, предпочтительно цилиндрической формы, на верхней открытой части которого установлена крышка 6, а на нижней открытой части корпуса установлено днище 7, внутри корпуса 1 размещены основной кавитатор 3 и дополнительный кавитатор, а также первая труба 8 и вторая труба 11 соединенная с источником рабочего газа 13, при этом основной кавитатор 3 соединен с приводом 14 посредством ротора 15.The turbulent-cavitation mixer consists of a housing 1, preferably of cylindrical shape, with a cover 6 installed on its upper open part and a bottom 7 mounted on its lower open part, the main cavitator 3 and additional cavitator, as well as the first pipe 8 and second, are placed inside the housing 1 a pipe 11 connected to a source of working gas 13, while the main cavitator 3 is connected to the drive 14 by means of a rotor 15.
В предпочтительном варианте крышка 6 и днище 7 имеют эллиптическую форму, и могут быть соединены с корпусом посредством сварных швов. Патрубок 16 подвода компонентов перемешиваемого материала размещен на крышке 6, а патрубок 17 отвода готовой смеси размещен на днище 7, причем патрубки 16 подвода и 17 отвода сообщены с внутренней полостью корпуса 1. Внутри корпуса 1 расположен основной кавитатор 3, выполненный с возможностью принудительного вращения совместно с ротором 15 привода 14, который размещен вне внутренней полости корпуса 1 и может быть выполнен в виде электродвигателя. В предпочтительном варианте ротор 15 проходит от привода 14 во внутреннюю полость корпуса 1 сквозь днище 7 и является соосным корпусу 1 (в том случае, если корпус 1 выполнен в виде цилиндра). При этом на днище 7 выполнено сквозное отверстие через которое проходит ротор 15. Данное отверстие после установки ротора 15 герметизируется с возможностью вращения ротора 15.In a preferred embodiment, the cover 6 and the bottom 7 are elliptical in shape, and can be connected to the housing via welds. The pipe 16 for supplying the components of the mixed material is placed on the cover 6, and the pipe 17 for the outlet of the finished mixture is placed on the bottom 7, and the pipe 16 for supplying and 17 forcing is communicated with the internal cavity of the housing 1. Inside the housing 1 is the main cavitator 3, made with the possibility of forced rotation together with the rotor 15 of the drive 14, which is placed outside the internal cavity of the housing 1 and can be made in the form of an electric motor. In a preferred embodiment, the rotor 15 passes from the actuator 14 into the internal cavity of the housing 1 through the bottom 7 and is coaxial to the housing 1 (in the case that the housing 1 is made in the form of a cylinder). At the same time, a through hole is made on the bottom 7 through which the rotor 15 passes. This hole, after installing the rotor 15, is sealed so that the rotor 15 can rotate.
Основной кавитатор 3 выполнен в виде лопастей 4, которые, в свою очередь, выполнены в виде плоских пластин, установленных на диске 19, выполненном в виде круглой плоской пластины, вдоль его радиусов, перпендикулярно его поверхности и с отступом от его центра. Отступ лопастей 4 от центра диска 19 позволяет создать объем между лопастями для вхождения в указанный объем большего количества рабочего газа. Однако, необязательно выполнять диск 19 круглой формы, например, лопасти 4 могут быть размещены радиально относительно точки соединения ротора 15 и квадратного диска 19. Диск 19 может иметь любую другую форму отличную от круглой, при этом будет незначительно увеличиваться турбулентность перемешиваемого материала. На поверхностях лопастей 4 основного кавитатора 3 выполнены сквозные отверстия 20, которые расположены вдоль внешней грани каждой лопасти 4. Здесь под внешней гранью лопасти 4 понимается грань перпендикулярная диску 19 и наиболее удаленная от центра диска 19. При этом сквозные отверстия 20 расположены в одном, или двух, или трех вертикальных рядах, в зависимости от состава смешиваемого материала и размеров самих сквозных отверстий 20, например, чем больше вязкость материала, тем больше рядов отверстий необходимо для его перемешивания, и тем большего размера следует выполнять сквозные отверстия 20. Кроме того, для создания неравномерности размеров кавитационных пузырьков, сквозные отверстия 20 имеют не круглую, а овальную форму. Расположение сквозных отверстий 20, имеющих овальную форму, зависит от свойств перемешиваемого материала, если вязкость перемешиваемого материала высока, то следует располагать сквозные отверстия 20 таким образом, что их большая ось будет перпендикулярна оси ротора 15 основного кавитатора 3, если перемешиваемый материал имеет низкую вязкость то большая ось сквозных отверстий 20 должна располагаться параллельно оси ротора 15 основного кавитатора 3.The main cavitator 3 is made in the form of blades 4, which, in turn, are made in the form of flat plates mounted on the disk 19, made in the form of a round flat plate, along its radii, perpendicular to its surface and indented from its center. The distance of the blades 4 from the center of the disk 19 allows you to create a volume between the blades to enter into the specified volume of a larger amount of working gas. However, it is not necessary to make a circular disk 19, for example, the blades 4 can be placed radially relative to the connection point of the rotor 15 and the square disk 19. The disk 19 can have any other shape other than round, while the turbulence of the mixed material will slightly increase. On the surfaces of the blades 4 of the main cavitator 3, through holes 20 are made, which are located along the outer edge of each blade 4. Here, by the outer face of the blade 4 is meant a face perpendicular to the disk 19 and farthest from the center of the disk 19. At the same time, the through holes 20 are located in one, or two or three vertical rows, depending on the composition of the mixed material and the size of the through holes 20 themselves, for example, the higher the viscosity of the material, the more rows of holes are necessary for mixing, and the pain through holes 20 should be made of a larger size. In addition, to create a non-uniform size of cavitation bubbles, the through holes 20 are not round, but oval. The location of the through holes 20 having an oval shape depends on the properties of the mixed material, if the viscosity of the mixed material is high, then the through holes 20 should be positioned so that their major axis is perpendicular to the axis of the rotor 15 of the main cavitator 3, if the mixed material has a low viscosity then the major axis of the through holes 20 should be parallel to the axis of the rotor 15 of the main cavitator 3.
Дополнительный кавитатор выполнен в виде лопастей 5, которые, в свою очередь, выполнены в виде плоских пластин, установленых на внутренней поверхности 2 корпуса 1 и соединенных с внутренней поверхностью 2 посредством сварных швов. Для увеличения турбулентности в перемешиваемом материале, что в свою очередь способствует повышению скорости перемешивания, лопасти 5 дополнительного кавитатора установлены на внутренней поверхности 2 корпуса 1, под углом относительно радиусов корпуса 1. Здесь под радиусом корпуса 1 понимается прямая линия лежащая в плоскости поперечного сечения корпуса 1 и проходящая через центр этого сечения, представляющего собой круглое кольцо. Угол под которым отклоняется лопасть 5 от радиуса корпуса 1, зависит от свойств перемешиваемого материала. Чем большую вязкость имеет перемешиваемый материал, тем больший угол необходим при его перемешивании и наоборот, чем ниже вязкость, тем меньший угол необходим, однако, при высокой вязкости материала нельзя выполнять очень большой угол наклона лопасти 5 относительно радиуса внутренней поверхности 2 корпуса 1. Для нормальной работы данный угол следует выполнять в пределах 10 - 60 градусов, при этом наклон должен выполняться в сторону противоположную вращению лопастей 4 основного кавитатора 3. Это ограничение следует устанавливать для того, чтобы привод 14 мог осуществлять нормальное вращение основного кавитатора 3 и при этом не перегревался, преодолевая сопротивление движению (вращению) основного кавитатора 3, возникающее при вращении основного кавитатора 3 в перемешиваемом материале с высокой вязкостью.The additional cavitator is made in the form of blades 5, which, in turn, are made in the form of flat plates mounted on the inner surface 2 of the housing 1 and connected to the inner surface 2 by means of welds. To increase the turbulence in the mixed material, which in turn helps to increase the mixing speed, the blades 5 of the additional cavitator are mounted on the inner surface 2 of the housing 1, at an angle relative to the radii of the housing 1. Here, the radius of the housing 1 is a straight line lying in the plane of the cross section of the housing 1 and passing through the center of this section, which is a circular ring. The angle at which the blade 5 deviates from the radius of the housing 1 depends on the properties of the material being mixed. The higher the viscosity the material being mixed has, the larger the angle is needed when mixing it, and vice versa, the lower the viscosity, the lower the angle is necessary, however, with a high viscosity of the material it is impossible to make a very large angle of inclination of the blade 5 relative to the radius of the inner surface 2 of the housing 1. For normal this angle should be carried out within 10-60 degrees, while the slope should be performed in the direction opposite to the rotation of the blades 4 of the main cavitator 3. This restriction should be set so that so that the drive 14 could carry out the normal rotation of the main cavitator 3 and at the same time would not overheat, overcoming the resistance to movement (rotation) of the main cavitator 3 that occurs when the main cavitator 3 rotates in a highly viscous mixed material.
Внутри корпуса 1 расположена первая труба 8, причем, если корпус 1 выполнен в виде цилиндра, то предпочтительно первую трубу 8 располагать в нем коаксиально, для этого следует устанавливать ее на крышке 6, при этом один открытый конец 9 первой трубы 8 обращен к основному кавитатору 3, а второй конец заглушен (например, при помощи заглушки или крышки, приваренной к данному концу) и соединен с крышкой 6, в предпочтительном варианте выполнения второй конец первой трубы 8 соединен с крышкой 6, а его заглушенный торец выходит за внешнюю поверхность крышки 6. На всей поверхности первой трубы 8 или на части поверхности находящейся внутри корпуса 1, выполнены сквозные отверстия 10. Для создания неравномерности размеров кавитационных пузырьков, сквозные отверстия 10 могут иметь не круглую, а удлиненную форму, например, овальную или прямоугольную форму. Открытый конец 9 первой трубы 8 выполнен сужающимся в направлении основного кавитатора 3. Если первая труба 8 является цилиндрической трубой, то ее открытый конец 9 имеет форму усеченного конуса, если первая труба 8 имеет квадратное поперечное сечение, то ее открытый конец 9 имеет форму усеченной пирамиды. При этом большее основание усеченного конуса или усеченной пирамиды соединено с первой трубой 8, а меньшее основание является открытым. Таким образом, открытый конец 9 первой трубы 8 является соплом сходящегося профиля.Inside the housing 1, the first pipe 8 is located, and if the housing 1 is made in the form of a cylinder, it is preferable to arrange the first pipe 8 in it coaxially, to do this, install it on the cover 6, with one open end 9 of the first pipe 8 facing the main cavitator 3, and the second end is plugged (for example, using a plug or a cap welded to this end) and connected to the cover 6, in a preferred embodiment, the second end of the first pipe 8 is connected to the cover 6, and its plugged end faces beyond the outer surface of the roofs and 6. On the entire surface of the first tube 8 or on part of the surface inside the housing 1 through holes 10. To create uneven sizes of cavitation bubbles, through holes 10 may not be circular, but elongated, e.g., oval or rectangular shape. The open end 9 of the first pipe 8 is made tapering in the direction of the main cavitator 3. If the first pipe 8 is a cylindrical pipe, then its open end 9 has the shape of a truncated cone, if the first pipe 8 has a square cross section, then its open end 9 has the shape of a truncated pyramid . Moreover, the larger base of the truncated cone or truncated pyramid is connected to the first pipe 8, and the smaller base is open. Thus, the open end 9 of the first pipe 8 is a nozzle of a converging profile.
На лопастях 4 основного кавитатора 3, например, на их гранях противоположных граням, которые соединены с диском 19, или гранях противоположных внешним граням, закреплен подшипник 18. На указанных гранях может быть установлена втулка, а в нее может быть запрессован подшипник 18 таким образом, что его внешнее кольцо будет установлено во втулке (по посадке с натягом), а внутреннее кольцо будет иметь возможность свободного вращения. При этом открытый конец 9 первой трубы 8, взаимодействует с подшипником 18, а именно с внутренним кольцом подшипника 18, таким образом, что внутреннее кольцо подшипника 18 и открытый конец 9 первой трубы 8 будут соосными.A bearing 18 is mounted on the blades 4 of the main cavitator 3, for example, on their faces opposite to the faces that are connected to the disk 19, or the faces opposite to the external faces. A sleeve can be mounted on these faces, and the bearing 18 can be pressed into it in such a way that its outer ring will be installed in the sleeve (for interference fit), and the inner ring will be able to rotate freely. In this case, the open end 9 of the first pipe 8 interacts with the bearing 18, namely with the inner ring of the bearing 18, so that the inner ring of the bearing 18 and the open end 9 of the first pipe 8 are coaxial.
Внутри первой трубы 8 размещена вторая труба 11, один открытый конец 12 которой обращен к основному кавитатору 3, а второй конец сообщен с источником рабочего газа 13, например, через соединительную трубку проходящую через стенку первой трубы 8 или заглушку на ее заглушенном конце, при этом соединительная трубка не должна нарушать герметичность первой трубы 8 (отверстие в первой трубе 8, через которое проходит соединительная трубка, должно быть герметизировано, например, при помощи герметизирующего состава). При этом, источник рабочего газа 13 находится за пределами внутренней полости корпуса 1, например на отдельной станине. Открытый конец 12 второй трубы 11 выполнен сужающимся в направлении основного кавитатора 3. Если вторая труба 11 является цилиндрической трубой, то ее открытый конец 12 имеет форму усеченного конуса, если вторая труба 11 имеет квадратное поперечное сечение, то ее открытый конец 12 имеет форму усеченной пирамиды. Открытый конец 12 второй трубы 11 может быть выполнен в виде объемной фигуры, подобной объемной фигуре в виде которой выполнен открытый конец 9 первой трубы 8. При этом большее основание усеченного конуса или усеченной пирамиды соединено со второй трубой 11, а меньшее основание является открытым. Таким образом, открытый конец 12 второй трубы 11 является соплом сходящегося профиля.Inside the first pipe 8, a second pipe 11 is placed, one open end 12 of which is facing the main cavitator 3, and the second end is in communication with the source of working gas 13, for example, through a connecting pipe passing through the wall of the first pipe 8 or a plug at its muffled end, while the connecting pipe must not violate the tightness of the first pipe 8 (the hole in the first pipe 8 through which the connecting pipe passes must be sealed, for example, using a sealing compound). At the same time, the source of the working gas 13 is located outside the internal cavity of the housing 1, for example, on a separate bed. The open end 12 of the second pipe 11 is made tapering in the direction of the main cavitator 3. If the second pipe 11 is a cylindrical pipe, then its open end 12 has the shape of a truncated cone, if the second pipe 11 has a square cross section, then its open end 12 has the shape of a truncated pyramid . The open end 12 of the second pipe 11 can be made in the form of a three-dimensional figure, in the form of a three-dimensional figure in which the open end 9 of the first pipe 8 is made. The larger base of the truncated cone or truncated pyramid is connected to the second pipe 11, and the smaller base is open. Thus, the open end 12 of the second pipe 11 is a nozzle of a converging profile.
Для поддержания постоянного давления внутри корпуса 1 в турбулентно-кавитационном смесителе предусмотрен обратный клапан 21. Обратный клапан 21 может быть установлен в патрубке 17 отвода готовой смеси из внутренней полости корпуса 1 турбулентно-кавитационного смесителя.To maintain a constant pressure inside the housing 1, a check valve 21 is provided in the turbulent-cavitation mixer 21. The check valve 21 can be installed in the pipe 17 for discharging the finished mixture from the internal cavity of the housing 1 of the turbulent-cavitation mixer.
Турбулентно-кавитационный смеситель работает следующим образом.Turbulent cavitation mixer works as follows.
Перед началом работы турбулентно-кавитационного смесителя во внутреннюю полость корпуса 1 через патрубок 16 подвода загружают вещества, предназначенные для перемешивания (это могут быть различные порошкообразные материалы, например, гипс строительный полугидрат, портландцемент, а также жидкие вещества, например, вода и др.). После заполнения необходимого объема внутренней полости корпуса 1, патрубок 16 подвода герметично закрывают, например, при помощи крышки или заглушки.Before starting the operation of the turbulent-cavitation mixer, substances intended for mixing are loaded into the internal cavity of the housing 1 through the supply pipe 16 (these can be various powder materials, for example, gypsum, construction hemihydrate, Portland cement, as well as liquid substances, for example, water, etc.) . After filling the required volume of the internal cavity of the housing 1, the supply pipe 16 is hermetically closed, for example, by means of a cover or a plug.
Включают привод 14 и, одновременно из источника 13 рабочего газа, подают рабочий газ во вторую трубу 11. В качестве источника рабочего газа может быть использован компрессор, поршневой компрессор или баллон с газом находящимся под давлением. В качестве рабочего газа можно использовать обычный воздух, однако, более предпочтительно использовать воздух прошедший очистку, для того, чтобы избежать каких-либо непредвиденных химических реакций внутри корпуса 1 и не ухудшить качество полученной перемешенной смеси.The drive 14 is turned on and, at the same time, the working gas is supplied from the working gas source 13 to the second pipe 11. A compressor, reciprocating compressor, or a cylinder of pressurized gas can be used as a working gas source. As the working gas, you can use ordinary air, however, it is more preferable to use the air that has been cleaned in order to avoid any unforeseen chemical reactions inside the housing 1 and not to degrade the quality of the resulting mixed mixture.
Рабочий газ проходит по второй трубе 11 до ее открытого конца 12, который, как было указано выше, является соплом сходящегося профиля. При прохождении через открытый конец 12 второй трубы 11 скорость рабочего газа увеличивается и на выходе достигает максимального значения. После выхода из открытого конца 12 второй трубы 11 поток рабочего газа становится турбулентным и часть его перемещается в полости первой трубы 8, а часть попадает в открытый конец 9 первой трубы 8, который, как и открытый конец 12 второй трубы 11, является соплом сходящегося профиля. Та часть потока рабочего газа, которая устремилась во внутреннюю полость первой трубы 8, проходит через сквозные отверстия 10 первой трубы 8 во внутреннюю полость корпуса 1 в виде кавитационных пузырьков с образованием кавитационных каверн. При этом происходит схлопывание пузырьков, оказывающее интенсивное диспергирующее и перемешивающее воздействие на перемешиваемый материал.The working gas passes through the second pipe 11 to its open end 12, which, as indicated above, is a nozzle of a converging profile. When passing through the open end 12 of the second pipe 11, the speed of the working gas increases and at the outlet reaches its maximum value. After exiting the open end 12 of the second pipe 11, the flow of working gas becomes turbulent and part of it moves in the cavity of the first pipe 8, and part falls into the open end 9 of the first pipe 8, which, like the open end 12 of the second pipe 11, is a nozzle of a converging profile . The part of the working gas stream that rushed into the inner cavity of the first pipe 8 passes through the through holes 10 of the first pipe 8 into the inner cavity of the housing 1 in the form of cavitation bubbles with the formation of cavitation cavities. In this case, the collapse of the bubbles occurs, which has an intense dispersing and mixing effect on the material being mixed.
При прохождении через открытый конец 9 первой трубы 8 скорость части потока рабочего газа увеличивается и на выходе достигает максимального значения, при этом поток рабочего газа сохраняет турбулентный режим и, выходя из открытого конца 9 первой трубы 8, попадает на вращающиеся лопасти 4 основного кавитатора 3. При этом, поток рабочего газа равномерно распределяется вдоль лопастей 4 основного кавитатора 3 благодаря высокой скорости вращения основного кавитатора 3. При этом диск 19 основного кавитатора 3 препятствует прохождению потока рабочего газа мимо лопастей 4 основного кавитатора 3.When passing through the open end 9 of the first pipe 8, the speed of a portion of the working gas stream increases and reaches a maximum value at the outlet, while the working gas stream maintains a turbulent mode and, leaving the open end 9 of the first pipe 8, enters the rotating blades 4 of the main cavitator 3. Moreover, the flow of the working gas is evenly distributed along the blades 4 of the main cavitator 3 due to the high rotation speed of the main cavitator 3. Moreover, the disk 19 of the main cavitator 3 prevents the flow of the working th gas past the blades 4 of the main cavitator 3.
При этом часть потока рабочего газа при помощи лопастей 4 основного кавитатора 3 попадает в перемешиваемый материал, повышая его турбулентность, а другая часть потока рабочего газа проходит через сквозные отверстия 20 лопастей 4 основного кавитатора 3 во внутреннюю полость корпуса 1 в виде кавитационных пузырьков с образованием кавитационных каверн. При этом происходит схлопывание пузырьков, оказывающее интенсивное диспергирующее и перемешивающее воздействие на перемешиваемый материал. Овальная форма сквозных отверстий 20 лопастей 4 основного кавитатора 3 позволяет получить кавитационные пузырьки различных размеров, что значительно увеличивает турбулентность перемешиваемого материала при образовании различных по размерам кавитационных каверн после схлопывания кавитационных пузырьков.At the same time, part of the working gas stream with the help of the blades 4 of the main cavitator 3 enters the stirred material, increasing its turbulence, and the other part of the working gas stream passes through the through holes 20 of the blades 4 of the main cavitator 3 into the internal cavity of the housing 1 in the form of cavitation bubbles with the formation of cavitation caverns. In this case, the collapse of the bubbles occurs, which has an intense dispersing and mixing effect on the material being mixed. The oval shape of the through holes 20 of the blades 4 of the main cavitator 3 allows you to get cavitation bubbles of various sizes, which significantly increases the turbulence of the mixed material during the formation of different sizes of cavitation cavities after the collapse of cavitation bubbles.
Перемешиваемый материал, под воздействием вращающихся лопастей 4 основного кавитатора 3, устремляется к внутренней поверхности 2 корпуса 1 и ударяется о лопасти 5 дополнительного кавитатора. При этом соударении турбулентность перемешиваемого материала увеличивается, кроме того на открытых кромках лопастей 5 образуются кавитационные пузырьки с образованием кавитационных каверн, что оказывает интенсивное диспергирующее и перемешивающее воздействие на перемешиваемый материал.The mixed material, under the influence of the rotating blades 4 of the main cavitator 3, rushes to the inner surface 2 of the housing 1 and hits the blades 5 of the additional cavitator. In this collision, the turbulence of the mixed material increases, in addition, cavitation bubbles are formed on the open edges of the blades 5 with the formation of cavitation cavities, which has an intense dispersing and mixing effect on the mixed material.
Поступление рабочего газа во внутреннюю полость корпуса 1 постепенно увеличивает в нем давление. Для того, чтобы стабилизировать давление внутри корпуса 1 в турбулентно-кавитационном смесителе предусмотрен обратный клапан 21, который пропускает поток перемешиваемого материала или рабочего газа в патрубке 17 отвода только в одном направлении и автоматически закрывается после того, как давление внутри корпуса 1 будет равно давлению окружающей среды (иными словами, обратный клапан 21 автоматически закрывается при перемене направления потока).The flow of working gas into the internal cavity of the housing 1 gradually increases the pressure in it. In order to stabilize the pressure inside the housing 1, a check valve 21 is provided in the turbulent-cavitation mixer, which passes the flow of the mixed material or working gas in the outlet pipe 17 in only one direction and automatically closes after the pressure inside the housing 1 is equal to the ambient pressure medium (in other words, the check valve 21 automatically closes when the flow direction changes).
После завершения перемешивания обратный клапан 21 принудительно открывают и готовая смесь через патрубок 17 отвода выходит из турбулентно-кавитационного смесителя.After mixing is completed, the check valve 21 is forcibly opened and the finished mixture leaves the turbulent-cavitation mixer through the branch pipe 17.
Таким образом, за счет введения в турбулентно-кавитационный смеситель средств улучшающих кавитационные и турбулентные процессы в перемешиваемом материле, выполненных, главным образом, в виде двух коаксильно расположенных труб и отверстий на лопастях основного кавитатора, повышается качество перемешивания материала.Thus, by introducing into the turbulent-cavitation mixer means improving cavitation and turbulent processes in the mixed material, made mainly in the form of two coaxially arranged pipes and holes on the blades of the main cavitator, the quality of mixing of the material is improved.
Claims (18)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008105478/22U RU89419U1 (en) | 2008-02-15 | 2008-02-15 | TURBULENT-CAVITATION MIXER |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008105478/22U RU89419U1 (en) | 2008-02-15 | 2008-02-15 | TURBULENT-CAVITATION MIXER |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU89419U1 true RU89419U1 (en) | 2009-12-10 |
Family
ID=41489895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008105478/22U RU89419U1 (en) | 2008-02-15 | 2008-02-15 | TURBULENT-CAVITATION MIXER |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU89419U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2515573C2 (en) * | 2012-08-09 | 2014-05-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева" | Method for control of stability improvement in cavitator operation |
| CN113441032A (en) * | 2021-06-25 | 2021-09-28 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | Semiconductor process equipment and gas conveying device thereof |
-
2008
- 2008-02-15 RU RU2008105478/22U patent/RU89419U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2515573C2 (en) * | 2012-08-09 | 2014-05-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева" | Method for control of stability improvement in cavitator operation |
| CN113441032A (en) * | 2021-06-25 | 2021-09-28 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | Semiconductor process equipment and gas conveying device thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6749330B2 (en) | Cement mixing system for oil well cementing | |
| JP5882018B2 (en) | Continuous mixing equipment for powder and liquid | |
| RU2015126871A (en) | DEVICE AND METHOD FOR MIXING AND MIXING, AND METHOD FOR MANUFACTURING A LIGHTWEIGHT GYPSUM PLATE | |
| CN204159286U (en) | A kind of powder and apparatus for combining liquids | |
| RU89419U1 (en) | TURBULENT-CAVITATION MIXER | |
| CN108854680A (en) | A kind of environment protection oil paint agitating device for building | |
| CN105771768A (en) | Material mixing and stirring device | |
| CN213050409U (en) | Fracturing propping agent mixing arrangement | |
| RU2350461C1 (en) | Foamed concrete production equipment | |
| KR101172036B1 (en) | particle coating apparatus | |
| CN207913594U (en) | The blender that floats up and down of online filling | |
| CN110479170A (en) | The proportioner of water-repellent paint | |
| WO2022252530A1 (en) | Mixture stirring device | |
| CN110984869B (en) | Double-channel side jet valve plate drilling tool | |
| CN204973668U (en) | Thick liquid material mixture agitating unit | |
| RU2348520C2 (en) | All-purpose baromixer for preparation of foam concrete, concrete mixes and construction mortars | |
| CN210632065U (en) | Three-dimensional motion mixer convenient for discharging | |
| CN108499438B (en) | Production equipment for putty | |
| JP6418745B2 (en) | Rotating body for stirring and stirring device | |
| RU2464079C1 (en) | Continuous-action rotary mixer | |
| CN101357271B (en) | Thickening machine | |
| CN206408626U (en) | The building grouting head that a kind of multicomponent is quickly mixed | |
| CN203945486U (en) | A kind of process units of light building material | |
| KR101751174B1 (en) | Portable providing apparatus for cement composite | |
| CN205364217U (en) | Powder material loading agitating unit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20100216 |
|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20120216 |