SU1507436A1 - Гидродинамический эмульгатор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к акустической технике и используетс  дл  эмульгировани  несмешивающихс  жидкостей. Изобретение позвол ет повысить эффективность процесса эмульгировани . Гидродинамический эмульгатор содержит камеру высокого давлени  5, окружающую сердечник 3 с осевым каналом 4 и тангенциальными каналами 9, смесительную камеру 8 в виде цилиндра и выходное сопло 6. К соплу 6 присоединен рефлектор 7, который концентрирует отраженные упругие волны в потоке образующейс  эмульсии, что обуславливает возникновение кавитации в потоке жидкости. Отношение площади сечени  выходного сопла 6 к суммарной площади сечени  тангенциальных каналов 9 выбрано в пределах 1,5-2, а отношение высоты сместительной камеры 8 к ее диаметру - 0,5-2. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Description

СП

о

:й

со о

31507

Изобретение относитс  к акустической технике, в частности к устройствам , предназначенным дл  эмульгировани  несмешивающихс  жидкостей, го- могенизации, и может быть использовано , например, во с ютационном обогащении дл  эмульгировани  флотационных реагентов, а также дл  приготовлени  тонкодисперсных эмульсий в других от- расл х промышленности.

Цель изобретени  - повышение эффективности работы устройства.

На чертеже изображен гидродинамический эмульгатор, разрез, общий вид.

Гидродинамический э т льгaтop содержит корпус 1, штуцер 2 и сердечник 3 с осевым каналом 4. В корпусе 1 пьиюлнены полость - камера 5 высокого давлени , выходное сопло 6.

Устройство снабжено рефлектором 7 в виде параболоида вращени , присоединенного вершиной к выходному соплу 6. Сердечник 3 имеет цилиндрическую полость - смесительную камеру 8 и тангенциальные каналы 9, соедин ю-ч камеру 5 высокого давлени  со смесительной камерой 8.

Отношение площади сечени  выходного сопла 6 к суммарной площади се чени  тангенциальных каналов составл ет 1,5-2. При этом смесительна  камера выполнена цилиндрической с отношением высоты к диаметру 0,5-2. В осевой канал 4 вставлена воронка 10 дл  подачи эмульгируемой жидкости.

Гидродинамический эмульгатор работает следувощим образом.

По трубопроводу, соединенному со штуцером 2, вода под избыточным дав- лением подаетс  в камеру 5 высокого давлени , откуда она по тангенциальным каналам 9 поступает в смесительную камеру 8, где закручиваетс  по цилиндрической поверхности с большой скоростью. Закручивание потоков вызывает центробежные силы, прижимающие жидкость к поверхности смесительной камеры. Вследствие этого стру  на выходе из сопла 6 образует конус поток растекающегос  с большой скоростью. Внутри этого конуса в силу действи  центробежных сил и радиального растекани  потока возникает относительное разрежение, которое распространи етс  внутрь смесительной камеры, а следовательно, и внутрь осевого канала 4 сердечника 3. Величина этого рарежени  зависит от отношени  площади

,

25

10

15

20

35

40 45 Q -55 з

30

сечени  выходного coiina 6 к суммарной площади сечени  всех тангенциальных каналов 9. Экспериментальным путем подобрано значение этого отношени  в пределах 1 ,5-2 в зависимости от величины давлени  в камере высокого давлени . Эти предельные значени  обусловлены тем обсто тельством, что при разрежении, возникающем в канале, когда отношение сечений лежит в пределах этого интерв,-1ла, вс  эмульгируема  жидкость, подаваема  от дозирующего питател , равномерно поступает в смесительную камеру и упругость среды сохран етс . При ве;п1чине отно- ше ни  сечений, меньшей 1,5, вода выбиваетс  вверх по каналу 4. При значении отношени  большем 2, разрежение возрастает и в канал 4 засасываетс  воз/1,ух, который, диспергиру сь в эмульсии, см гчает ее упругость и ослабл ет Э(1х1)ект воздействи  акустических колебаний.

В осевой канал 4 сердечника 3 сверху подводитс  эмульгируема  жидкость (hfacjio, реагент) с помощью воронки 10 или по трубке, в которые она подаетс  от дозирующего питател  (не показан). По каналу и пусто1ной полости внутри вращающейс  первой жидкости (воды) эмульгируема  жих;кость (масло) поступает в область интенсивных завихрений потока, .где она измельчаетс  и образуетс  эмульси . Эффект эмульгировани  усиливаетс  акустическими колебани ми высоких частот (в основном ультразвуковых) и больших интенсивнос- тей, которые возникают за счет срывов потока на кромках входа и выхода сопла 6. Колебани  распростран ютс  по обьему жидкости в смесительной камере 8, выбранные размеры которой, т.е. отнопгение высоты к диаметру, лежащее в пределах 0,5-2, способствуют усилению интенсивности. Эти предельные значени  обуслов.чены тем обсто тельством , что в этом интервале обеспечиваютс  оптимальные услови , соответствующие наиболее эффективной частоте излучени  упругих колебаний и отдаваемой . При выходе за пределы этого интервала усиление интенсивности упругих колебаний наиболее эффективной частоты за счет резонансной характеристики значительно ослабевает, а вместе с этим ослабевает кавитащюнный эффект. СледоваБ15

тельно, эффективность эмульгировани  уменьшаетс .

За выходом из сопла акустические волны, распростран  сь, встречаютс  с поверхностью рефлектора 7 и, отража сь , возвращаютс  в поток, выход щий из сопла 6. Это вызывает дополнительное усиление ультразвукового пол  и обуславливает возникновение  влени  кавитации в потоке жидкости, что позвол ет повысить эффективность процесса эм льгировани , В свою очередь кавитаци  усиливаетс  по влением поверхностей раздела между водой и маслом, а также возникновением мельчайших частиц масла и газовых пузырьков-центров возникновени  кавитации.

Кроме этого, с целью обеспечени  наиболее эффективного использовани  акустического пол  дл  эмульгировани  несмешивающихс  жидкостей, выходную часть эмульгатора-рефлектора 7 располагают в нолучаег-юй эмульсии или пульпе, в которую направл етс  си .

в предлагаемом устройстве по сравнению с прототипом упрощена конструкци , что позволило повысить надежность работы и значительно облегчить эксплуатацию. За счет более эффективного использовани  акустического пол  предлагаемое устройство позвол ет повысить эффективность эм льгирова- ни  по сравнению с прототипом.

66

Испытани  опытного образца устрой-- ства в промышленных услови х показали надежность и устойчивость его pa6oTiii. Эмульгированию бьит подвергнут реагент вспенив.атель - масло Т-80 с подачей эмз льсии в процесс флотащюиного обогащени  рудных материалов. Расход масла при эмульгировании сократилс  на 30-50% по сравнению с расходом его неэмульгированного в одном и том же процессе.

Claims (2)

1.Гидродинамический эмульгатор. содержащий камеру высокого давлени ,

в которой установлен сердечник, имеющий осевой и тангенциальные каналы,

и цилиндрическую смесительную камеру, выходное сопло, о i л и ч а ю щ и и - с   тем, что, с целью повышени  эффективности в работе, он снабжен рефлектором , выполненным в виде параболоида вращени , присоединенным вершиной к выходному соплу смесительной камеры, при этом отношение площади сечени  выходного сопла к суммарной площади сечени  тангенциальных канаЛО13 составл ет 1,5-2,0.

2.Эмульгатор по п.1, о т л и - чающийс  тем, что отношение ВЕ)1соты смесительной камеры к ее диаметру составл ет 0,5-2,0.