SU1428438A1

SU1428438A1 - Installation for cavitational dispersion

Info

Publication number: SU1428438A1
Application number: SU864065283A
Authority: SU
Inventors: Михаил Юрьевич Тимофеев
Original assignee: Ковровский филиал Владимирского политехнического института
Priority date: 1986-02-17
Filing date: 1986-02-17
Publication date: 1988-10-07

Abstract

Изобретение касаетс измельчени твердых частиц в жидкости, позво л ет повысить эффективность диспергировани гидросистем различных машин путем уменьшени газосодержани в жидкости (Ж). При поступлении Ж в рабочее сопло в нем создаетс зона пздродинамической кавитации. Подвергшись кавитадионноку воздействию, Ж поступает в полость корпуса, откуда частично идет на слив, а частично эжектируетс через герметичную ем кость (ГЕ) на вход зоны кавитации, при этом ГЕ создает в потоке эжекти- руемой Ж застойную зону. ГЕ вакууми- руют, величину вакуума регулируют дросселем. Выделившийс в ГЕ воздух удал ют через клапан в атмосферу. Перфорированные стаканы с плавающими шариками совместно с золотниками и дроссел ми обеспечивают цикличность процессов ввделени и удалени возду- ха из ГЕ. Б результате газосодержание в Ж уменьшаетс , а интенсивность сжати кавитационных пузырьков возрастает . 1 ил. S .СThe invention relates to the grinding of solid particles in a liquid, which makes it possible to increase the efficiency of dispersion of the hydraulic systems of various machines by reducing the gas content in the liquid (L). Upon receipt of the fluid in the working nozzle, a zone of dynamic cavitation is created in it. After being exposed to the cavitadion, the fluid enters the body cavity, from where it partially goes to the drain, and partially ejects through the sealed container (CU) to the entrance of the cavitation zone, while the CU creates a stagnant zone in the flow ejected G. The GE is evacuated, the vacuum value is regulated by the choke. The air released in the GE is expelled through the valve to the atmosphere. Perforated floating balls together with spools and throttles ensure the cyclicality of the process of introducing and removing air from the CGU. As a result, the gas content in G decreases, and the intensity of compression of cavitation bubbles increases. 1 il. S .C

Description

Изобретение относитс к измельчению твердых частиц В жидкости и может быть использовано в гидросистемах раз личных машин, а также в химической промьгашенности.The invention relates to the grinding of solid particles in a liquid and can be used in hydraulic systems of various machines, as well as in chemical industry.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности процесса диспергировани путем уменьшени критического давлени в зоне кавитации и автоматического поддержани величины этого давлени на достигнутом уровне.The aim of the invention is to increase the efficiency of the dispersion process by reducing the critical pressure in the cavitation zone and automatically maintaining the magnitude of this pressure at the achieved level.

На чертеже схематически изображена установка дл кавитационного диспергировани .The drawing shows schematically an installation for cavitation dispersion.

Установка содержит корпус 1 с раз- меш;еннь ми в нем подвижным в осевом направлении рабочим соплом 2 с внутренней поверхностью в виде конфузора 3 и диффузора 4, сопр женных через цилиндрический участок 5, в котором вьшолнено сквозное отверстие 6, и приемным соплом 7, Наружна поверхность рабочего сопла 2 выполнена в виде ступенчатого цилиндра и образует в корпусе 1 полости 8 и- 9. Полость 8 соединена отверстием 6 с входом диффузорного участка рабочего сопла 2, а полость 9 сообщаетс с выходом рабочего сопла 2, а также соединена с герметичной емкостью 10 че- рез дроссель 11, В верхней стенке емкости 10 установлены соединенные между собой перфорированный стакан 12 с плавающим шариком 13 и воздухоспуск ной клапан 14, в Нижней стенке емкости 10 установлен перфорированньй стакан 15 с плавакшщм шариком 16. С нижней стороны перфорированный стакан 15 соединен каналом 17 в нижней стенке емкости 10 через подпружиненный главный золотник 18 распределител с полостью В и кроме того, че- рез нерегулируемый дроссель 19 с емкостью 10, через нерегулируемый дроссель 20 - с подпружиненным торцом управл ющего золотника 21, Противопо- ложньй торец управл ющего золотника 21 соединен с емкостью 10, а торец главного золотника 18 - через управ- кщий золотник 21 с входом рабочего сопла 2,The installation includes a housing 1 with a razmesh; enny mi moving in the axial direction of the working nozzle 2 with the inner surface in the form of a confuser 3 and a diffuser 4 mated through a cylindrical section 5 in which the through hole 6 is provided, and the receiving nozzle 7, The outer surface of the working nozzle 2 is made in the form of a stepped cylinder and forms in the housing 1 of the cavity 8 and 9. The cavity 8 is connected by an opening 6 to the entrance of the diffuser section of the working nozzle 2, and the cavity 9 communicates with the exit of the working nozzle 2 and also is connected to a sealed container New 10 through the throttle 11, In the upper wall of the tank 10 are mounted interconnected perforated cup 12 with a floating ball 13 and an air vent valve 14, in the Lower wall of the tank 10 there is a perforated cup 15 with a floating ball 16. On the bottom side of the perforated cup 15 connected by channel 17 in the bottom wall of container 10 through a spring-loaded main spool 18 of the distributor with cavity B and, moreover, through unregulated choke 19 with a capacity of 10, through unregulated choke 20 with a spring-loaded control gold face Nick 21, the opposite end of the control spool 21 is connected to the reservoir 10, and the end of the main spool 18 through the control spool 21 to the input of the working nozzle 2,

Установка работает следующим образом .The installation works as follows.

Поток жидкости поступает на вход становки, проходит через рабочее соп о 2 последовательно подверга сь ка- витационному воздействию в двух зоах кавитации, поступает в полость 9The fluid flow enters the installation entrance, passes through the working interface 2 and is subsequently subjected to cavitational action in two cavities, and enters the cavity 9

10ten

1515

00

5five

30thirty

3535

4545

5050

5555

корпуса 1 и отводитс из установки. Одновременно за счет сообщени полости 8 с емкостью 10 и входом в диффу- зорнзто часть рабочего сопла 2 часть жидкости отсасываетс из предварительно заполненной емкости 10, что вызывает падение в последней давлени , В результате падени давлени в емкости 10 из жидкости, заполн ющей ее, начинает вьщел тьс воздух, который скапливаетс под верхней стенкой емкости 10, Одновременно под действием возникшего перепада давлений между емкостью 10 и поло.стью 9 часть потока жидкости, поступившего из рабочего сопла 2 в полость 9 корпуса 1, всасьтаетс через регулируенлтй дроссель 11 в емкость 10, При определенном значении разрежени в емкости 10 наступает равновесие отводимого из емкости 10 и подводимого в нее количеств жидкости. Величина подводимого в емкость -10 количества жидкости , а следовательно, и величина разрежени в емкости определ етс настройкой дроссел 11, По мере работы установки емкость 10 заполн етс воздухом, выделившимс из.жидкости , уровень жидкости падает, а газосодержание в потоке жидкости уменьшаетс от исходной до величины, значение которой определ етс давлением в емкости 10, При этом за счет уменьшени парциального давлени воздуха происходит понижение давлени в зонах кавитации и интенсивность схло- пывани кавитационных пузырьков возрастает . Интенсивность образовани и роста кавитационных пузырьков сохран етс до требуемого уровн за наличи цилиндрического участка 5 между выходом конфузора 3 рабочего сопла 2 и отверстием 6, на котором имеет место минимальное давление в установке. При определенном значении уровн жидкости в емкости 10 шарик 16 запирает канал 17 и равновесие между подводимьш и отводимым из емкости 10 потоками жидкости нарушаетс , так как сопротивление дроссел 19 велико по сравнению с сопротивле1Л1ем дроссел 11, Жидкость заполн ет емкость 10, вытесн при этом воздух через клапан 14 под некоторьт избыточным давлением, определ емым настройкой клапана 14, После полного з.аполнени емкости жидкостью шарик-: 13 запирает вход клапана 4, вызыва housing 1 and is removed from the installation. At the same time, by communicating the cavity 8 with the container 10 and entering the diffusion part of the working nozzle 2, part of the liquid is sucked out of the pre-filled container 10, which causes a drop in the last pressure. As a result of the pressure drop in the tank 10, to accumulate air that accumulates under the upper wall of the tank 10. At the same time, under the action of a pressure difference between the tank 10 and the cavity 9, part of the fluid flow from the working nozzle 2 into the cavity 9 of the housing 1 is sucked in Erez reguliruenlty throttle 11 to the tank 10 at a certain value of vacuum in the vessel 10 begins the balance withdrawn from the container 10 and supplied amounts of liquid therein. The amount of liquid supplied to the tank -10, and consequently the amount of vacuum in the tank, is determined by adjusting the throttles 11. As the unit operates, the tank 10 is filled with air released from the liquid, the liquid level drops, and the gas content in the fluid flow decreases from the original to a value whose value is determined by the pressure in the tank 10. At the same time, due to a decrease in the partial pressure of the air, the pressure in the cavitation zones decreases and the intensity of the collapse of the cavitation bubbles ASTANA. The intensity of formation and growth of cavitation bubbles is maintained to the required level due to the presence of a cylindrical section 5 between the outlet of the confuser 3 of the working nozzle 2 and the opening 6, where there is minimal pressure in the installation. At a certain value of the liquid level in the tank 10, the ball 16 locks the channel 17 and the balance between the liquid flows discharged from the tank 10 is broken, since the resistance of the throttles 19 is large compared to the resistance of the liquefied droselsel 11, the liquid fills the container 10, and the air is forced out through the valve 14 is subject to an overpressure determined by the setting of the valve 14. After the container is filled with liquid completely, the ball-: 13 locks the inlet of the valve 4, causing

дальнейшее повьшение давлени в емкости 10, В результате этого происходит переключение золотника 21 в положение , соедин ющее .вход рабочего сопла 2 с торцом главного золотника 8. Преодолева усилие,пружины, золотник 18 переключаетс в положение, отсекающее полостью 8 от канала 17. Приfurther pressure increase in the tank 10. As a result, the spool 21 is switched to the position connecting the inlet of the working nozzle 2 with the end of the main spool 8. Overcoming the force, springs, the spool 18 switches to the position that cuts the cavity 8 from the channel 17. At

ненным в меньшем сечении сопла, и приемным соплом, отличающа с тем, что, с целью повышени эффективности процесса диспергировани путем уменьшени критического давлени в зоне кавитации и автоматического поддержани величины этого давлени на достигнутом уровне.in a smaller section of the nozzle, and a receiving nozzle, characterized in that, in order to increase the efficiency of the dispersion process by reducing the critical pressure in the cavitation zone and automatically maintaining the value of this pressure at the achieved level.

этом происходит гидростатическа раз- ю °ч снабжена распределителем, состо- грузка шарика 16 и золотника 21, в результате чего шарик 16 всплывает, открыва канал 17, а управл ющий золотник 21 переключаетс в исходное положение. Причем разгрузка золотника 15 21 происходит с запаздыванием по отношению к разгрузке шарика 16, величина которого определ етс настройкой дроссел 20. Переключение золптника 21, в свою очередь, вызывает переклю- 20 чение золотника 18 в исходное положение , после чего цикл удалени воздуха из жидкости повтор етс .This results in a hydrostatic section with a distributor, the state of the ball 16 and the spool 21, as a result of which the ball 16 pops up, opening the channel 17, and the control spool 21 switches to its original position. Moreover, the unloading of the spool 15 21 occurs with a delay in relation to the unloading of the ball 16, the value of which is determined by the setting of the throttle 20. Switching the gold 21, in turn, causes the switching of the spool 18 to the initial position, after which the cycle of removing air from the liquid is repeated is.

щим из главного и управл ющего золотников , и двух нерегулируемых дросселей , герметичной емкостью с воз- духоспускным клапаном, верхним и нижним клапанами, расположенными на стенках емкости и вьтолненными в виде перфорированных стаканов с плавающими шариками, при этом сопр жение коифузорного и диффузорного участков рабочего сопла выполнено в форме цилиндра, а наружна поверхность ра- бочего соппа - в форме ступенчатого цилиндра, образующего в корпусе две полости, одна из которых сообщена с цилиндрическим Сопр жением и через главный золотник - с нижним клапаном, который через один нерегулируемый дроссель, сообщен с емкостью и через другой нерегулируемый дроссель - с одним из торцов управл ющего золотника , другой торец которого соединен с емкостью, а торец главного золотника соединен через управл ющий золотник с входом рабочего сопла.the main and control spools, and two unregulated chokes, an airtight container with an air vent valve, upper and lower valves located on the vessel walls and filled in the form of perforated glasses with floating balls, while conjugating the co-infuser and diffuser sections of the working nozzle made in the form of a cylinder, and the external surface of the working nozzle is in the form of a stepped cylinder that forms two cavities in the body, one of which is connected to the cylindrical interface and through the main the horseman is with the bottom valve, which is connected to the container through one unregulated choke and through another unregulated choke to one of the ends of the control spool, the other end of which is connected to the container, and the end of the main slide is connected to the working nozzle through the control spool.

Claims

Invention Formula

An installation for cavitational dispersion of solid impurities in a liquid, comprising a housing with an axially movable working nozzle in it with a working nozzle with an internal surface in the form of a confuser-diffuser with a through hole made in a smaller section of the nozzle, and a receiving nozzle that is , in order to increase the efficiency of the dispersion process by reducing the critical pressure in the cavitation zone and automatically maintaining the value of this pressure at the achieved level.

° h is equipped with a distributor

the main and control spools, and two unregulated chokes, an airtight container with an air vent valve, upper and lower valves located on the vessel walls and filled in the form of perforated glasses with floating balls, while conjugating the co-infuser and diffuser sections of the working nozzle made in the form of a cylinder, and the external surface of the working nozzle is in the form of a stepped cylinder that forms two cavities in the body, one of which is connected to the cylindrical interface and through the main the horseman is with the bottom valve, which is connected to the container through one unregulated choke and through another unregulated choke to one of the ends of the control spool, the other end of which is connected to the container, and the end of the main slide is connected to the working nozzle through the control spool.

7 j f

6827 g