SU1119722A1 - Аппарат дл диспергировани ,смешени и активации жидких сред - Google Patents

Abstract

1. АППАРАТ ДЛЯ ДИСПЕРГИРОВАНИЯ , СМЕШЕНИЯ И АКТИВАЦИИ ЖИДКИХ СРЕД, содержащий корпус, подвижный шток, размещенный в корпусе по его оси, кавитатор, установленный на штоке, и патрубки ввода и вывода жидкости, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса и снижени  удельных затрат энергии путем создани  сверхзвукового течени  жидкости и введени  в нее газа, он снабжен последовательно установленными в корпусе сверхзвуковыми соплами с уменьшающимс  по ходу движени  жидкости проходным сечением , а шток выполнен полым с радиальными отверсти ми, расположенными в его стенке перед расшир ющимис  част ми сопел . 2. Аппарат по п. 1, отличающийс  тем, что кавитатор установлен с возможностью вращени  вокруг оси штока и снабжен винтовыми канавками или лопатками, расположенными на его поверхности. (Л со ю ю Фиг.1

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  диспергировани , смешени  и активации затравочной и технологической воды, производственных водных растворов, соков и других жидких сред и может найти применение в пищевой и химической промышленности , производстве строительных материалов и других отрасл х народного хоз йства.

Известен кавитационный смеситель, содержаш ,ий корпус с патрубком и приводной вал, снабженный колебательным и перемешивающим устройством 1.

Однако в таком кавитационном смесителе как перемешивающие, так и колебательные устройства воздействуют непосредственно на приводной вал, что повышает энергозатраты устройства и способствует преждевременному выходу из стро  основного органа смесител .

Наиболее близким к изобретению по конструкции и достигаемому эффекту  вл етс  аппарат дл  диспергировани , смешени  и активации жидких сред, состо ший- из корпуса с перемещающимс  в нем штоком, на котором закреплен статический конический кавитатор, размещенный совместно со штоком в центральном канале 2.

Это устройство простое по конструкции, нашло применение не только дл  расщеплени  асбестового волокна, но и дл  удобрени  крахмалосодержащего сырь , дл  активации известкового молока. Однако в этом устройстве реализуютс  лишь кавитационнокумул тивные воздействи  небольших энергий , поскольку используетс  только естественна  кавитаци , достигаема  при значительных энергозатратах.

Целью изобретени   вл етс  интенсификаци  процесса и снижение удельных затрат энергии путем создани  сверхзвукового течени  жидкости и введени  в нее газа.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что аппарат дл  диспергировани , смешени  и активации жидких сред, содержащий корпус , подвижный щток, размещенный в корпусе по его оси, кавитатор, установленный на штоке, и патрубки ввода и вывода жидкости , снабжен последовательно установленными в корпусе сверхзвуковыми соплами с уменьшающимс  по ходу движени  жидкости проходным сечением, а шток выполнен полым с радиальными отверсти ми, расположенными в его стенке перед расшир ющимис  част ми сопел.

Кроме того, кавитатор установлен с возможностью вращени  вокруг оси штока и снабжен винтовыми канавками или лопатками , расположенными на его поверхности.

На фиг. I изображен предлагаемый аппарат , продольный разрез; на фиг. 2 - кавитатор , общий вид; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2.

Аппарат дл  диспергировани , смешени  и активации жидких сред содержит корпус 1, подвижный шток 2, размещенный в корпусе по его оси, кавитатор 3, установленный на щтоке 2, и патрубки 4 и 5 ввода и вывода жидкости и последовательно установленные в корпусе сверхзвуковые сопла 6 с уменьшающимс  по ходу движени  жидкости проходным сечением 7. Шток 2 выполнен полым с радиальными отверсти ми 8, расположенными в его стенке перед расщир ющимис  част ми сопел 6. Кавитатор 3 установлен с возможностью вращени  вокруг оси штока 2 и снабжен винтовыми канавками 9 или лопатками 10, расположенными на его поверхности .

Аппарат работает следующим образом.

Через патрубок 4 подаетс  обрабатываема  жидка  среда, котора  с помощью внешнего насоса (не показан) перемещаетс  внутри корпуса аппарата через сопла 6. При обтекании жидкой средой кавитатора 3, при определенном его положении внутри сопла 6, за ним образуетс  каверна. Обтекание наружной поверхности кавитатора, винтовых канавок 9 или лопаток 10 на его венце приводит кавитатор 3, посаженный на шарикоподщипнике 11, во вращение. Вращение кавитатора 3 способствует усилению пульсаций образованной за ним каверны. Хвостова  часть каверны разрущаетс  пульсаци ми и возвратными струйками. Каверна дробитс  на кавитационные пузырьки, которые схлопываютс  в расшир ющеес  и сужающеес  проходное сечение 7 сопел 6. При схлопывании кавитационных пузырьков возникают локальные давлени  до 10000 атм и скорости кумул тивных струек до 600700 м/с. Мощна  энерги  локальных давлений и кумул тивных струек дробит, измельчает , гомогенизирует, смешивает и активирует среду.

Перед входом в сверхзвуковые сопла 6 в поток жидкости через радиальные отверсти  8 полого щтока 2 с помощью щланга 12 подаетс  воздух (газ), барботируемый в жидкость Б виде мелких пузырьков. Пузырькова  смесь поступает в узкую часть сверхзвуковых сопел 6, за которыми образуютс  ударные волны. Дл  генерации ударных волн суженна  часть сопла рассчитываетс  на условие обеспечени  скорости течени , превышающей скорость звука в пузырьковой смеси.

Воздействие ударных волн, на фронте которых возникает разрыв плотности, скорости и давлени , в значительной мере усиливает ударные воздействи  на среду и также способствует повышению эффективности работы аппарата и снижению удельных энергозатрат.

Фиг.2

Ви,дА

Фиг.З

Claims (2)

1. Аппарат для диспергирования, СМЕШЕНИЯ и АКТИВАЦИИ ЖИДКИХ СРЕД, содержащий корпус, подвижный шток, размещенный в корпусе по его оси, кавитатор, установленный на штоке, и патрубки ввода и вывода жидкости, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и снижения удельных затрат энергии путем создания сверхзвукового течения жидкости и введения в нее газа, он снабжен последовательно установленными в корпусе сверхзвуковыми соплами с уменьшающимся по ходу движения жидкости проходным сечением, а шток выполнен полым с радиальными отверстиями, расположенными в его' стенке перед расширяющимися частями сопел.

2. Аппарат по π. 1, отличающийся тем, что кавитатор установлен с возможностью вращения вокруг оси штока и снабжен винтовыми канавками или лопатками, расположенными на его поверхности.

>