Изобретение относитс к гндродин мическим кавитационньлТ реакторам и предназначено дл использовани в целлюлозно-бумажной промышленности, например, дл размола волокнистой массы. Известен кавитационный реактор, содержащий конфузор, диффузор и про межуточную камеру с установленными в ней в виде усеченных конусов, об ращенных большими основани ми проти потока массы, кавитаторами, располо женными в виде пространственной решетки по концентрическим окружност м 1 . Однако в таком реакторе энерги кавитационнОго пол благодар прост ранственному расположению кавитатор рассредоточена в большом объеме, чт приводит к м гкому и малоэффективно му размалывающему воздействию на во локна . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс гидродинамический кавитационный реактор дл размола волскнистой массы, состо щий из конфузора, диффузора и прото ной камеры с установленными в ней кавитаторами с цилиндрическими поверхност ми , продольные оси которых параллельны между собой и перпендикул рны к продольной оси проточной камеры 2 j . Однако,в известном реакторе энерни кавитационного пол непосто нна, вслествие чего не все волокна массы одинаково активируютс . Это сказываетс на физико-механических свойствах отлитой-из нее бумаги. Непосто нство энергии кавитацнонного пол объ сн етс тем, что в существующей конструкции кавитационного реактора не устран етс вли ние работы насоса на давление массы в проточной камере. Давление массы на входе в аппарат, а следовательно, и в проточной камере за кавитаторами в зоне кавитационного пол измен етс довольно в широких пределах и периодически вызывает значительное снижение энергии кавитационного пол . Целью изобретени вл етс улучшение физико-механических свойств волокна. Это достигаетс тем, что в гидродинамическом кавитационном реакторе, включающем диффузор, конфузор и проточную камеру с установленными в ней авитаторами с цилиндрическими поаерхност ми , продольные оси которых параллельны между собой и перпендикул рны к продольной оси проточной камеры, по меньшей мере один кавита тор имеет полость и выполнен из упругого материала. Кроме того, полость кавитатора сообщаетс с проточной камерой. На фиг. 1 схематически изображен гидродинамический кавитационный реактор с кавитаторами в виде одного полого тела, ограниченного цилиндрической поверхностью с овальными в поперечном сечении основани ми; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - гидродинамический кавитаци онный реактор с кавитаторами, выпол ненными в виде полых тел, ограничен ных цилиндрическими поверхност |ли с овальными в поперечном сечении основани ми; на фиг; 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - гидродинамический кавитационный реактор, с кавитаторами, выполненными в виде полых тел, ограниченных цилиндри ес кими поверхност ми сосновани ми, представл ющими в поперечных сечени х эллипсы. Гидродинамический кавитационный реактор включает конфузор 1, проточ ную камеру 2, в которой установлены кавитаторы 3, выполненные в виде частей цилиндра, укрепленных на про тивоположных стенках камеры 2, и кавитаторы 4, выполненные в виде од ного полого внутри тела 4, ограниче ного цилиндрической поверхностью с основани ми в поперечных его сечени в виде овалов, способного упруго деформироватьс под воздействием энергии набегающего на него поуока бумажной массы. Продольные оси кавитаторов парал лельны между собой и перпендикул рны к продольной оси проточной камеры . Кавитаторы 4 креп т в камере 2 свободно или неподвижно на шпильках 5 в пазах 6. 4 Поток целлюлозно-бумажной массы, попада в конфузор 1, увеличивает скорость с 1-2,5 м/сек . (обычна скорость транспортировки массы по трубопроводу) до 6-9 м/сек. Под воздействием изменени скорости и давлени набегающего пульсирующего потока бумажной массы в камере 2 кавитаторы 4 упруго деформируютс . При увеличении скорости и давлени набегающего потока массы кавитаторы 4 упруго деформируютс с удлинением по направлению движени потока (по стрелке а) и укорочением его в поперечном сечении камеры и наоборот при уменьшении скорости и давлени массы с укорочением по направлению потока и увеличением в направлении поперечного сечени камеры. При этом между поверхност ми кавитаторов образуютс щели, площадь торых измен етс соответственно пропорционально изменени м скорости и давлени набегаж)щего потока бумажной массы, образу при этом оптимальные услови дл поддержани посто нной величины энергии кавитационного пол . В проточной .камере 2 на каждом из кавитаторов 3 и 4 образуютс каверны микропузырьков по всему сечению камеры. При смыкании каверн образуютс пол микропузырьков , и кумул тивные струи при .схлопывании последних оказывают размалывающее воздействие на волокна целлюлозно-бумажной массы. В дифузоре 7 скорость потока массы уменьшаетс до 1-2,5 м/сек, что отвечает требовани м дальнейшей транспортировки массы fc малыми гидравлическими потер ми. Из волокнистой массы, размолотой до 32 ШР в известных и предлагаемом реакторах, были приготовлены отливки 1м 300 г, которые испытывали на прочностные свойства. Результаты приведены в таблице.The invention relates to hydrodynamic cavitation reactors and is intended for use in the pulp and paper industry, for example, for grinding pulp. A known cavitation reactor containing a confuser, a diffuser, and an intermediate chamber with friction cones installed in it, surrounded by large bases against mass flow, cavitators arranged in the form of a spatial lattice along concentric circles 1. However, in such a reactor, the energy of the cavitation field due to the spatial arrangement of the cavitator is dispersed in a large volume, which leads to a soft and ineffective grinding effect on the fibers. The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a hydrodynamic cavitation reactor for grinding wavy mass, consisting of a confuser, a diffuser and a prototh chamber with cavitators with cylindrical surfaces installed in it, the longitudinal axes of which are parallel to each other and perpendicular to the longitudinal axis of the flow chamber 2 j. However, in the known cavitation reactor, the energy of the cavitation field is not constant, as a result of which not all fibers of the mass are equally activated. This affects the physicomechanical properties of the paper cast from it. The energy deficiency of the cavitation field is due to the fact that the existing design of the cavitation reactor does not eliminate the effect of the pump operation on the mass pressure in the flow chamber. The mass pressure at the entrance to the apparatus, and consequently, in the flow chamber behind the cavitators in the zone of the cavitation field varies quite widely and periodically causes a significant decrease in the energy of the cavitation field. The aim of the invention is to improve the physicomechanical properties of the fiber. This is achieved by the fact that in a hydrodynamic cavitation reactor including a diffuser, a confuser and a flow chamber with installed cylindrical surface avitators in it, the longitudinal axes of which are parallel to each other and perpendicular to the longitudinal axis of the flow chamber, at least one cavitator has a cavity and made of elastic material. In addition, the cavitator cavity communicates with the flow chamber. FIG. Figure 1 shows schematically a hydrodynamic cavitation reactor with cavitators in the form of a single hollow body, bounded by a cylindrical surface with bases oval in cross section; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one; in fig. 3 — hydrodynamic cavitation reactor with cavitators made in the form of hollow bodies bounded by cylindrical surfaces with bases oval in cross section; in fig; 4 shows a section BB in FIG. 3; in fig. 5 - hydrodynamic cavitation reactor, with cavitators made in the form of hollow bodies, bounded by cylindrical surfaces by pine trees, representing ellipses in cross sections. The hydrodynamic cavitation reactor includes a confuser 1, a flow chamber 2 in which cavitators 3 are installed, made in the form of cylinder parts fixed on opposite walls of chamber 2, and cavitators 4 made in the form of a hollow inside body 4 bounded by a cylindrical surface with bases in its cross sections in the form of ovals, capable of elastically deforming under the influence of the energy of the pulp incident on it. The longitudinal axes of the cavitators are parallel to each other and perpendicular to the longitudinal axis of the flow chamber. The cavitators 4 are fixed in the chamber 2 freely or motionless on the studs 5 in the grooves 6. 4 The pulp and pulp flow entering the confuser 1 increases the speed from 1-2.5 m / s. (the usual speed of mass transportation through the pipeline) is up to 6-9 m / s. Under the influence of a change in speed and pressure of the oncoming pulsating flow of paper pulp in chamber 2, the cavitators 4 are elastically deformed. With an increase in the velocity and pressure of the incident mass flow, the cavitators 4 are elastically deformed with an elongation in the direction of flow of the stream (in arrow a) and shortening it in the cross section of the chamber and vice versa with decreasing velocity and pressure of the mass with shortening in the direction of flow and increasing in the direction of the cross section of the chamber . In this case, gaps are formed between the surfaces of the cavitators, the area of which changes accordingly in proportion to the changes in the velocity and pressure of the accumulating flux of paper pulp, thus creating optimal conditions for maintaining a constant value of the cavitation field energy. In the flow chamber 2, on each of the cavitators 3 and 4, cavities of microbubbles are formed over the entire cross section of the chamber. When caverns are closed, microbubble floors are formed, and cumulative jets during the collapse of the latter have a grinding effect on the pulp fibers. In the diffuser 7, the mass flow rate decreases to 1-2.5 m / s, which meets the requirements of further transporting the mass fc with small hydraulic losses. From fibrous mass, ground to 32 SR in known and proposed reactors, castings of 1 m 300 g were prepared, which were tested for strength properties. The results are shown in the table.
Как видно из приведенных данных, отливки, изготовленные из волокнистой массы, размолотой до одинаковой степени помола в различных реакторах (с затратой одинакового количества электроэнергии в приводном устройстве), имеют различные физикемеханические показатели. Причем отливки , изготовленные из массы, обработанной в предлагаемом реакторе, имеют более высокие показатели. Это позвол ет сделать вывод, что предлагаемый гидродинамический кавитационный реактор обеспечивает болееAs can be seen from the above data, castings made of fibrous mass, ground to the same degree of grinding in different reactors (with the expenditure of the same amount of electricity in the drive unit), have different physical and mechanical properties. Moreover, castings made from the mass treated in the proposed reactor, have higher rates. This allows us to conclude that the proposed hydrodynamic cavitation reactor provides more
высокое активирующее воздействие на волокна.high activating effect on fibers.