SU1654603A1

SU1654603A1 - Agitator for liquids

Info

Publication number: SU1654603A1
Application number: SU894681106A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иванович Штеле; Янис Янович Кусиньш; Александр Николаевич Анушенков
Original assignee: Институт горного дела
Priority date: 1989-04-18
Filing date: 1989-04-18
Publication date: 1991-06-07

Abstract

Изобретение относитс к горной промышленности , а именно к активации жидких сред, например закладочных смесей, в процессе их транспортировани по трубопроводу . Цель изобретени - повышение эффективности активации смеси за счет упрощени возможности ее управлени . Активатор жидких сред содержит трубчатую проточную камеру (К) 1, в которой размещены по меньшей мере две вихревые К 2 в виде кольца с приводом. При этом К 1 выполнена Ю 6 /5 9 8 Х из магнитопроницаемого материала с кольцевыми выемками на внутренней поверхности Привод вихревой К 2 выполнен в виде двух электрообмоток 3, расположенных кон- центрично на внешних поверхност х проточной К 1 и вихревой К 2 в интервале выемок Вихрева К 2 может иметь консольные выступы в виде р да стержней. Свободные концы стержней введены в полость второй вихревой К 2. В электрообмотке 3 генерируетс вращающеес магнитное поле , а в К 2 имеетс короткозамкнута обмотка 6. в которой под вли нием вращающегос магнитного пол индуцируетс электродвижуща сила и возникает значительный крут щий момент. За счет этого вихрева К 2 вращаетс . При вращении К 2 происходит турбулизаци потока смеси, ее интенсивное перемешивание, сопровождающеес кави- тационными эффектами. Таким, образом происходит интенсивна активаци смеси, при которой возникают частые интенсивные соударени частиц смеси, их разрушение и измельчение. 2 з.п.ф-лы, 7 ил. fc О ел о о OJ Фиг 1The invention relates to the mining industry, in particular to the activation of liquid media, for example filling mixtures, in the process of their transportation through a pipeline. The purpose of the invention is to increase the effectiveness of the activation of the mixture by simplifying its control. The activator of liquid media contains a tubular flow chamber (K) 1, in which at least two vortex K 2 are placed in the form of a ring with a drive. At the same time, K 1 is made of U 6/5 9 8 X from magnetically permeable material with annular grooves on the inner surface. The vortex drive K 2 is made in the form of two electric windings 3 located concentrically on the outer surfaces of the flow channel K 1 and the vortex K 2 The vortex K 2 may have console protrusions in the form of a number of rods. The free ends of the rods are introduced into the cavity of the second vortex K2. In the electric winding 3 a rotating magnetic field is generated, and in K 2 there is a short-circuited winding 6. in which an electromotive force is induced under the influence of the rotating magnetic field and a significant torque is generated. Due to this vortex, K 2 rotates. When K 2 rotates, the flow of the mixture is turbulized, its intensive mixing, accompanied by cavitational effects. In this way, intensive activation of the mixture occurs, at which frequent intense collisions of the particles of the mixture, their destruction and grinding occur. 2 hp ff, 7 ill. fc o ate o oj fig 1

Description

Изобретение относитс к горной промышленности , а именно к активации жидких сред, например закладочных смесей, в процессе их транспортировки по трубопроводу .The invention relates to the mining industry, in particular to the activation of liquid media, for example filling mixtures, during their transportation through the pipeline.

Цель изобретени - повышение эффективности активации за счет упрощени возможности ее управлением.The purpose of the invention is to increase the efficiency of activation by simplifying its control.

На фиг. 1 показан трубопровод с установленным в нем активатором (направление вращени активатора показано дугообразной стрелкой, а направление движени смеси по трубопроводу - пр мой стрелкой), разрез по оси; на фиг. 2 и 3 - сечени вихревой камеры; на фиг. 4-6 - трубопровод с установленными в нем последовательно несколькими вихревыми кадрами , разрезы по оси; ,на фиг. 7 - трубопровод с установленным в нем активатором в случае , когда вихрева камера размыкает полностью стенки проточной камеры, разрез по оси.FIG. Figure 1 shows a pipeline with an activator installed in it (the direction of rotation of the activator is shown by an arcuate arrow, and the direction of movement of the mixture through the pipeline is a straight arrow), an axial section; in fig. 2 and 3 are sections of the vortex chamber; in fig. 4-6 - pipeline with several swirling frames sequentially installed in it, axial cuts; in FIG. 7 - pipeline with an activator installed in it in the case when the vortex chamber completely opens the walls of the flow chamber, an axial section.

Активатор жидких сред состоит из трубчатой проточной камеры 1, выполненной из магнитопроницаемого материала с кольцевыми выемками на внутренней поверхности вихревой камеры 2, электрообмотки 3, размещенной на внешней поверхности проточной камеры в интервале указанной выемки. Трубчата проточна камера присоедин етс , например, с помощью фланцевых соединений 4 к основному ставу трубопровода 5. Камера 1 может изготавливатьс из магнитопроницаемого материала (лучше парамагнетики или ферромагнетики) полностью, либо частично, причем в этом случае из магнитопроницаемого материала изготавливаетс участок камеры 1 в месте расположени вихревой камеры 2, выполненной из металла. Материалами дл изготовлени камеры 1 могут служить электротехнические стали, металлы и т.п. В электрообмотке 3 генерируетс вращающеес магнитное поле . А в вихревой камере 2 также имеетс обмотка 6, размещенна на внешней поверхности вихревой камеры, например корот- козамкнута , в которой под вли нием вращающегос магнитного пол индуцируетс электродвижуща сила и возникает значительный крут щий момент. В св зи с чем вихрева камера начинает вращатьс .The activator of liquid media consists of a tubular flow chamber 1 made of a magnetically permeable material with annular grooves on the inner surface of the vortex chamber 2, electrical winding 3 placed on the outer surface of the flow chamber in the interval of the said groove. The tubular flow chamber is connected, for example, by means of flange connections 4 to the main part of the pipeline 5. Chamber 1 can be made of a magnetically permeable material (preferably paramagnetic or ferromagnetics) in whole or in part, in which case a section of the chamber 1 is made of magnetically permeable material the location of the vortex chamber 2 made of metal. Materials for the manufacture of chamber 1 can serve as electrical steels, metals, etc. In the electric winding 3, a rotating magnetic field is generated. And in the vortex chamber 2 there is also a winding 6 placed on the outer surface of the vortex chamber, for example, short-circuited, in which, under the influence of a rotating magnetic field, an electromotive force is induced and a significant torque is generated. In connection with this, the vortex camera begins to rotate.

В месте контакта 7 проточной и вихревой камер устанавливаютс подшипники 8 скольжени или качени , а также в месте этого контакта могут быть установлены уплотнители 9. например сальники армированных манжет и т.д.At the point of contact 7 of the flow-through and vortex chambers, bearings 8 of sliding or rolling are installed, and also seals 9 can be installed at the place of this contact. For example, oil seals of reinforced cuffs, etc.

Толщина стенки 10 проточной камеры в месте ее сопр жени с проточной камерой может быть равна 2-5 мм и менее.The thickness of the wall 10 of the flow chamber in the place of its interface with the flow chamber may be 2-5 mm or less.

Вихрева камеры со своей внутренней стороны, контактирующей с транспортируемой по трубопроводу жидкой средой, может оснащатьс выступами, шлицами 11 (фиг. 2The vortex chamber from its inner side, in contact with the liquid medium transported through the pipeline, can be equipped with protrusions, slots 11 (Fig. 2

и 3) высотой 5-15 мм и более в зависимости от диаметра трубопровода. Выступы 11 могут располагатьс на внутренней стороне камеры 2 по ее образующей или по винтовой линии.and 3) a height of 5-15 mm or more, depending on the diameter of the pipeline. The protrusions 11 can be located on the inside of the chamber 2 along its generatrix or along a helix.

0В проточной камере могут быть расположены последовательно один за другим две и более вихревых камеры, оснащенных независимыми друг от друга приводами (фиг. 4). Направление вращени двух сосед5 них вихревых камер в этом случае противоположно .0B of the flow chamber can be arranged in series one after the other two or more vortex chambers, equipped with independent drives (Fig. 4). The direction of rotation of two neighbors of these vortex chambers in this case is opposite.

Кроме того, вихрева камеры может быть снабжена консольным выступом 12 в виде р да стержней 13. размещенных поIn addition, the vortex chamber can be equipped with a console protrusion 12 in the form of a number of rods 13. placed along

0 меньшей мере на одном торце вихревой камеры (фиг. 7). При наличии в проточной камере двух и более вихревых камер с консольными выступами в виде стержней последние введены свободным концом в по5 лость 14 соседней вихревой камеры до половины ее длины (фиг. 5).0 at least at one end of the vortex chamber (Fig. 7). If there are two or more vortex chambers with cantilevered projections in the form of rods in the flow chamber, the latter are inserted into the cavity 14 of the adjacent vortex chamber up to half of its length (Fig. 5).

Вихрева камера может также оснащатьс консольными выступами в виде стержней и с обоих своих концов, как этоThe swirl chamber can also be equipped with cantilever projections in the form of rods and at both their ends, as is

0 показано на фиг. 6.0 is shown in FIG. 6

Выемка в стенке проточной камеры может быть выполнена так, что размыкает эту стенку полностью, В этом случае кожух 15 играет также роль соединител иThe notch in the wall of the flow chamber can be made so that it opens this wall completely. In this case, the cover 15 also plays the role of a connector and

5 г.крепл ет два участка 16 и 17 проточной камеры, а сама проточна камера может выполн тьс из того же материала (из тех же труб), что основной став трубопровода 5. Размеры активатора завис т от диамет0 ра трубопровода, в котором он устанавливаетс .5 g. Fastens two sections 16 and 17 of the flow chamber, and the flow chamber itself can be made of the same material (from the same pipes) as the main body of the pipeline 5. The dimensions of the activator depend on the diameter of the pipe in which it is installed .

Активатор эксплуатируетс следующим образом.The activator is operated as follows.

5 При транспортировке по трубопроводу жидких сред и смесей оснащенным активатором привод т в движение вихревую камеру путем включени электрообмоток приводов . При вращении вихревой камеры проис0 ходит турбулизаци потока смеси, ее интенсивное перемешивание, сопровождающеес кавитационными эффектами. Таким образом , происходит интенсивна активаци смеси, при которой возникают частые ин5 тенсивные соударени частиц смеси, их разрушение и измельчение. Так. при исполь- зовёнии данного активатора при транспортировке по трубопроводу твердеющих закладочных смесей происходит разрушение зерен в жущего, удаление гидратных пленок и увеличение прочности цементного камн , повышение однородности смеси.5 When transporting liquid media and mixtures equipped with an activator through the pipeline, the vortex chamber is set in motion by activating the electric windings of the drives. During the rotation of the vortex chamber, the flow of the mixture is turbulized, its intensive mixing, accompanied by cavitation effects. Thus, there is an intense activation of the mixture, at which frequent intense collisions of the particles of the mixture, their destruction and grinding occur. So. when using this activator during transportation of hardening filling mixtures through the pipeline, the grains are destroyed, the hydrate films are removed and the strength of the cement stone is increased, the homogeneity of the mixture is increased.

Причем процессом активации можно управл ть путем изменени скорости вращени вихревой камеры, подбира дл ак- тивируемых смесей наиболее оптимальный режим работы и скорость вращени вихревой камеры.Moreover, the activation process can be controlled by changing the speed of rotation of the vortex chamber, selecting the most optimal mode of operation and the speed of rotation of the vortex chamber for the activated mixtures.

Кроме того, активацию смесей можно усилить, придава двум соседним вихревым камерам (фиг. 4) противоположное направление вращени или снабжа вихревые камеры консольными выступами в виде стержней, которые свободным концом вход т в полость соседней вихревой камеры (фиг. 5, 6). В этом случае при взаимодействии двух противоположно вращающихс потоков смеси на границе их контакта возникают мощные гидродинамические возмущени , сопровождающиес усилием дис- пергировани материала смеси.In addition, the activation of the mixtures can be enhanced by giving the two adjacent vortex chambers (Fig. 4) the opposite direction of rotation or providing the vortex chambers with cantilever projections in the form of rods that enter the cavity of the adjacent vortex chamber with a free end (Figs. 5, 6). In this case, when two oppositely rotating flows of the mixture interact, powerful hydrodynamic perturbations arise at the interface of their contact, accompanied by a force of dispersion of the mixture material.

При работе активатора его охлаждение происходит за счет потока смеси, котора из активатора выходит подогретой. Необходимо отметить, что, например, при активиро- вании твердеющих закладочных смесей подогрев смеси благотворно вли ет на свойства закладки: увеличиваетс скорость реакции гидратации, повышаетс прочность закладки, уменьшаютс сроки ее твер- дени . Однако при необходимости поддержани посто нной температуры активируемой смеси ее можно охлаждать перед активатором или после него.During the operation of the activator, its cooling occurs due to the flow of the mixture, which is heated from the activator. It should be noted that, for example, when activating hardening filling mixtures, heating the mixture has a beneficial effect on the properties of the bookmark: the rate of hydration reaction increases, the bookmark strength increases, and the time it takes to solidify. However, if it is necessary to maintain a constant temperature of the activated mixture, it can be cooled before or after the activator.

Claims

1.Activator of liquid media, including a tubular flow chamber, in which a vortex chamber in the form of a ring with a drive is placed, rotatably mounted relative to the flow chamber, characterized in that, in order to increase the efficiency of activation of liquid media by simplifying its control, flow through the chamber is made of a magnetically permeable material with annular recesses on the inner surface, and the drive of the vortex chamber is made in the form of two electric windings located concentrically on the outer surface mx flow and vortex chambers in the interval of these grooves.

2. An activator according to claim 1, characterized in that at least two vortex chambers with autonomous drives are installed in series in the flow chamber to rotate the vortex chambers in opposite directions.

3.Aktivator PP. 1 and 2, distinguishing with that. that one of the vortex chambers is provided with cantilever projections in the form of a row of rods placed on at least one end of this chamber, while the free ends of the rods are inserted into the cavity of the second vortex chamber.

FIG. 2

FIG. 3