UA133432U - Активатор дисперсних композиційних сумішей - Google Patents

Abstract

Активатор дисперсних композиційних сумішей містить вертикально установлену на амортизаторах циліндричну ємність із запірно-роздавальною арматурою і забезпечену концентраторами ультразвукових коливань з магнітострикційним перетворювачем, крім того він утримує вертикально установлену верхню герметичну циліндричну ємність із кришкою, забезпеченою вхідним центральним патрубком з корковим краном, та нижню герметичну циліндричну ємність з днищем, установленим на амортизаторах, забезпеченим вихідним центральним патрубком з корковим краном, між якими з допомогою герметизуючих та амортизуючих кільцевих прокладок горизонтально установлена мембрана з отворами, які розміщені між пустотним конусним концентратором з центральним отвором і жорстко закріпленим в центральному отворі цієї мембрани і центральному отворі верхньої півкулі пустотного кульового концентратора, яка центрально і жорстко закріплена на верхній поверхні мембрани та отворами її за верхньої циліндричної ємності, а з нижньої сторони мембрани центрально і жорстко закріплена нижня півкуля кульового концентратора з отворами по периметру центрально і жорстко закріпленого в нижній частині з внутрішньої сторони магнітострикційного перетворювача ультразвукових хвиль.

Description

Корисна модель належить до області будівельної, хімічної, харчової та іншої техніки, зокрема, до установок для активації дисперсних сумішей і одержання суспензій.

Відома установка для активації цементної суспензії, яка утримує установлену на основі за допомогою амортизаторів раму з вібраторами, герметичну ємність з розміщеними в ній трубопроводами і гідродинамічними випромінювачами, патрубками, для введення і виведення цементної суспензії і подачі надлишкового тиску (а.с. СРСР Моб43346, Кл. В28С 5/46, 1977 р.).

Недоліками цієї установки є: потреба в надлишковому тиску для забезпечення роботи гідродинамічних випромінювачів; значна витрата води; значні габарити на висоті.

Відома установка для активації цементної суспензії, яка утримує герметичну ємність на амортизаторах, забезпечену фігурними секціями, які з'єднані між собою і утворюють герметичний об'єм, підключений до вакуум-насоса, з установленими у нього почергово горизонтально по центру, магнітострикційними перетворювачами, розміщеними між ними паралельно нахиленим стінкам фігурних секцій (а.с. СРСР Мо1065214, Кл. В28С 5/46, 1982 р.).

Недоліками цієї установки є: недостатній ступінь диспергування і змішування суміші; низька продуктивність із-за великої протяжності переміщення суспензії; значні витрата електроенергії.

Відомий також пристрій для активації цементної суспензії, який забезпечений закріпленими в днище магнітострикційними перетворювачами з паралельно валам випромінюючою пластиною, причому вали при виконані різношвидкісні, з яких високошвидкісний вал виконаний із закріпленими на ньому дисками, які чергуються з шайбами, а низькошвидкісний у вигляді пустотного барабану з кільцевими канавками для входу дисків високошвидкісного валу (а.с.

СРСР Ме1175720, Кл. В28С 5/46, 1983 р.).

Недоліками пристрою є: недостатній ступінь диспергування твердих частинок і їх перемішування; відсутність умов для виникнення гідродинамічного випромінювання і кавітаційних явищ, супроводжуючих його при наявності турбулентного руху суспензії.

Зо Відома установка для диспергування мінеральних речовин, яка забезпечена роз'ємними пустотілими концентраторами ультразвукових хвиль, які виконані у вигляді усічених конусів, у верхній частині на консолях діагонально, розміщені вібратори ультразвукових хвиль (а.с СРСР

Мо1224143, Кл. В28С 5/46, 1985 р.).

Недоліками цієї установки є: недостатній ступінь диспергування твердих частинок і їх змішування; значні габарити по висоті, особливо, якщо концентраторів більше 2-3; низький ступінь використання об'єму ємності; потреба в охолоджувальній системі.

Відомий також "Активатор цементної суспензії" (а.с. СРСР Мео1673478, Кл. В28С 5/46, 1989 р.) забезпечений установленою на основі за допомогою амортизаторів ємністю з вібратором, тефлоновою трубкою, яку охоплює п'єзокерамічний випромінювач, вхідним, з'єднаним з джерелом тиску і вихідним патрубками, причому трубка виконана спірально і розміщена всередині ємкості, вхідний і вихідний патрубки з'єднані відповідно з початком і кінцем тефлонової трубки, а ємність заповнена охолоджуючою рідиною.

Недоліками активатора є: недостатній ступінь змішування і диспергування твердих часток у суспензії; інтенсивний знос випромінювача на поворотах; необхідність надлишкового тиску і вібрації низьких частот.

Відомий також патент України Ме52977, "Змішувач-активатор" (Кл. В28С 5/46, опубл. в Бюл.

Мо1, 2003 р.), який утримує установлену на основі за допомогою амортизаторів ємність, із сферичною кришкою і днищем, завантажувальний та розвантажувальний патрубки, горизонтально закріплену за допомогою амортизуючої кільцевої прокладки мембрану з магнітострикційним випромінювачем, концентратори ультразвукових коливань у вигляді співвісно і концентрично розміщених пустотілих конічних оболонок із заокругленими вершинами із перепускними отворами, запірно-роздавальну арматуру, який забезпечений додатковими розвантажувальними патрубками, один із кінців кожного з яких розміщений за днищем, а другий зв'язаний з кожним наступним, від внутрішнього концентратором, причому мембрани концентраторів виконані з центральним отвором, а випромінювач розміщений на мембрані з кришкою, вершини концентраторів спрямовані вбік днища, при цьому перепускні отвори бо розміщені на кожному концентраторі, наступному від внутрішнього, у верхній частині конічної поверхні, а кожен додатковий розвантажувальний патрубок з'єднаний з концентратором біля центрального отвору.

Недоліками змішувача-активатора є низька якість активації дисперсних сумішей в процесі подрібнення твердої фази кавітацією та змішування продуктів руйнування з рідиною.

Відомий також "Активатор" по патенту України Мо24902, М. Кл. В28С 5/46, опубл. в Бюл.

Мо11, 2006 р., який утримує вертикально установлену герметичну циліндричну ємність з днищем, забезпеченим центральним вихідним патрубком і корковим краном, яка розміщена на амортизаторах із кришкою з центральним вхідним патрубком з корковим краном, під якою між герметизуючими і амортизуючими кільцевими прокладками горизонтально розміщена мембрана з отворами по периферії та жорстко і центрально установленим магнітострикційним перетворювачем ультразвукових коливань з верхньої сторони, а під нею між аналогічними прокладками установлена півкульова мембрана з магнітострикційним перетворювачем ультразвукових коливань, жорстко і центрально основою закріплений перфорований отворами оболонковий конусний концентратор із ввігнутими сторонами, паралельно яким з проміжком між концентратором і між собою жорстко і центрально закріплені додаткові ввігнуті концентратори з отворами, які нижньою стороною закріплені до внутрішньої сторони півкульової мембрани, а з верхньої сторони до тарілчастого концентратора з центральним отвором.

Недоліками активатора є: недостатня якість активації дисперсних сумішей; високі енергетичні затрати (два магнітострикційні перетворювачі ультразвукових коливань).

Як найближчий аналогу прийнятий "Активатор композиційних полімерних сумішей" по патенту України Ме7669, МПК В28С 5/46, опублю. в Бюл. Ме1, 2013 р., який утримує вертикально установлену циліндричну ємність, яка складається з нижньої циліндричної ємності, забезпеченої днищем, установленим на амортизатори і забезпеченим центральним вихідним патрубком з корковим краном, і верхньої циліндричної ємності з кришкою і центрально установленим вхідним патрубком з корковим краном, між якими з допомогою прокладок установлені: мембрана стаканного типу з перфорацією бокових стінок, товщина яких збільшується знизу вверх, з отворами в її дні, до якого з нижньої сторони жорстко і центрально закріплений центральний концентратор ультразвукових коливань, нижня частина якого має

Зо форму півкулі з центральним і боковим отворами, вище яких симетрично і жорстко з внутрішньої закріплені магнітострикційні перетворювачі, а верхня частина має форму конуса, у відкритій малій основі якого з допомогою конусного фланця розміщений додатковий циліндричний концентратор із боковими і центральними отворами.

Недоліками аналогу є: складність конструкції концентраторів ультразвукових коливань; низький ступінь активації суспензії.

В основу корисної моделі поставлено задачу покращити її конструкції і підвищити ступені активації складових суспензії чи суміші.

Поставлена задача вирішується тим, що активатор дисперсних композиційних сумішей утримує вертикально установлену верхню герметичну циліндричну ємність з кришкою, забезпеченою вхідним центральним патрубком з корковим краном, та нижню герметичну циліндричну ємність з днищем, установленим на амортизаторах, забезпеченим вихідним центральним патрубком з корковим краном, між якими з допомогою герметизуючих та амортизуючих кільцевих прокладок горизонтально установлена мембрана з отворами, які розміщені між пустотним конусним концентратором з центральним отвором і жорстко закріпленим в центральному отворі цієї мембрани і центральному отворі верхньої півкулі пустотного кульового концентратора, яка центрально і жорстко закріплена на верхній поверхні мембрани та отворами її за верхньою циліндричною ємністю, а з нижньої сторони мембрани центрально і жорстко закріплена нижня півкуля кульового концентратора з отворами по периметру центрально і жорстко закріпленого в нижній частині з внутрішньої сторони магнітострикційного перетворювача ультразвукових хвиль.

Загальними ознаками для активатора дисперсних композиційних сумішей і аналогу є вертикально установлена на амортизаторах двосекційна циліндрична ємність із запірно- роздавальною арматурою, яка забезпечена концентраторами ультразвукових коливань і магнітострикційним перетворювачем.

Конструктивні рішення активатора дисперсних композиційних сумішей забезпечують ряд переваг і суттєвих відмінностей у порівнянні з аналогом, основними з яких є: 1. Введення нових ознак, що свідчить про наявність суттєвих відмінностей: пустотний конусний концентратор; кульовий концентратор; ввігнута мембрана з магнітострикційним (516) перетворювачем.

2. Заміна одних ознак іншими, що теж указує на наявність суттєвих відмінностей: циліндричні концентратори з півкульовими днищами замінені на пустотний конусний і кульовий концентратори; мембрана стаканного типу з магнітострикційним перетворювачем, симетрично закріпленим із нижньої сторони, замінені на ввігнуту півкульову мембрану з аналогічно закріпленим магнітострикційним перетворювачем з її верхньої сторони.

З. Частково нове сполучення ознак, що теж указує на наявність суттєвих відмінностей: конструктивно різні кріплення магнітострикційного перетворювача; пустотний конусний концентратор жорстко кріпиться у великому отворі кульової мембрани і центральному отворі горизонтальної мембрани, яка розділяє ємність на дві секції. 4. Враховуючи суттєві відмінності у пп. 1, 2 і З конструктивні рішення активатора дисперсних композиційних сумішей забезпечують нові взаємоположення ознак та нові зв'язки і взаємодії між ознаками, що теж свідчить про наявність суттєвих відмінностей.

Суть корисної моделі пояснює креслення, де на фігурі приведений активатор дисперсних композиційних сумішей у перерізі.

Активатор дисперсних композиційних сумішей утримує вертикально установлену герметичну циліндричну ємність 1 з кришкою 2, забезпеченою вхідним центральним патрубком З з корковим краном 4 та нижню герметичну циліндричну ємність 5 з днищем 6, установленим на амортизаторах 7, забезпеченим вихідним центральним патрубком 8 з корковим краном 9, між якими з допомогою герметизуючих та амортизуючи кільцевих прокладок 10 і 11 горизонтально установлена мембрана 12 з отворами 13, які розміщені між ппустотним конусним концентратором 14 з центральним отвором 15 і жорстко закріпленим в центральному отворі 16 цієї мембрани 12 і центральному отворі 17 верхньої півкулі 18 пустотного кульового концентратора, яка центрально і жорстко закріплена на верхній поверхні мембрани 12 та отворами 19 її за верхньою півкулею 18 кульового концентратора та внутрішньою стінкою верхньої циліндричної ємності 1, а з нижньої сторони мембрани 12 центрально і жорстко закріплена нижня півкуля 20 кульового концентратора з отворами 21 по периметру центрально і жорстко закріпленого в нижній частині з внутрішньої сторони магнітострикційного перетворювача 22 ультразвукових хвиль.

Активатор дисперсних композиційних сумішей працює таким чином.

Зо При закритому корковому крані 9 вихідного патрубка 8, підключеному генераторі (не показний) високочастотних коливань та відкритому корковому крані 4 по вхідному патрубку З подають суспензію, складовою якої є мінеральні речовини. Надходячи в пустотний конусний концентратор 14, вона піддається дії ультразвукового поля, випроміненого його внутрішньою поверхнею. Чим нижче опускається суспензія, тим інтенсивність ультразвукового поля підвищується, що сприяє виникненню кавітації в турбулентному русі суспензії. Дія кавітації на тверді частинки в рідині є найбільш руйнуючою при досягненні отвору 15, який, пропускаючи суспензію, працює як гідродинамічний випромінювач. Підвищення ступеня диспергування забезпечують процеси співударів з металевими поверхнями установки та між собою і багатоступеневе тертя їх, що одночасно сприяє високоякісному змішуванню продуктів руйнування з рідиною.

Далі ультразвукові поля зовнішньої сторони пустотного конусного концентратора 14, нижньої сторони мембрани 12, корпуса магнітострикційного перетворювача 22, який одночасно охолоджується рідиною, та внутрішньої сторони півкульового концентратора 20 продовжують процес диспергування твердих мінеральних частинок і змішування продуктів їх руйнування з рідиною. Отвори 21, як гідродинамічні випромінювачі, продовжують цей процес, який підтримується ультразвуковим полем зовнішньої сторони півкульового концентратора 20 та нижньої сторони мембрани 12. По мірі наповнення ємності 1 аналогічно вступають в дію зовнішні сторони концентраторів 14 і 18 та верхня сторона мембрани 12.

Після заповнення ємності частково або повністю відкривають корковий кран 9 і по вихідному патрубку 8 видаляється диспергована і змішана суспензія. Одночасно корковим краном 4 регулюється об'єм подачі суспензії по вхідному патрубку так, щоб об'єм суспензії, яка видалилася дорівнювала кількості видаленого об'єму готової продукції і процес продовжується в безперервному режимі.

Після закінчення роботи аналогічним шляхом установка промивається. Далі виключається генератор (не показаний) високочастотних коливань.

При відновленні роботи процеси повторюються.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Активатор дисперсних композиційних сумішей, що містить вертикально установлену на амортизаторах циліндричну ємність із запірно-роздавальною арматурою і забезпечену концентраторами ультразвукових коливань з магнітострикційним перетворювачем, який відрізняється тим, що він утримує вертикально установлену верхню герметичну циліндричну ємність із кришкою, забезпеченою вхідним центральним патрубком з корковим краном, та нижню герметичну циліндричну ємність з днищем, установленим на амортизаторах, забезпеченим вихідним центральним патрубком з корковим краном, між якими з допомогою герметизуючих та амортизуючих кільцевих прокладок горизонтально установлена мембрана з отворами, які розміщені між пустотним конусним концентратором з центральним отвором і жорстко закріпленим в центральному отворі цієї мембрани і центральному отворі верхньої півкулі пустотного кульового концентратора, яка центрально і жорстко закріплена на верхній поверхні мембрани та отворами її за верхньої циліндричної ємності, а з нижньої сторони мембрани центрально і жорстко закріплена нижня півкуля кульового концентратора з отворами по периметру центрально і жорстко закріпленого в нижній частині з внутрішньої сторони магнітострикційного перетворювача ультразвукових хвиль. 4 З Ж д ї? "их 2 й х г; най їЄ Шок с ннй пн - така тн Шо . Б їх 7 " У КУ к ві М ї з шх ; "с : ; м и т2 х м ь К е х су я ! з М «а із х М Ше: м х ДІ . х за: УЗ и КЗ я «ке й х Ж «Де і ке и « й с « й М е у « КА КА а А 70 ЗК: у А М, я й Ж І ва - 1 Ї хенпхскак хе щі КЕ МИ С НЕ ЖХ Я і й СТИ чу й г 7; хх Ж Й В «с чем 5, Й Кк 5 их ЧУ Ди: к у 4 й 4 о» ІЗ й м я, кое Е кі КІ с» я гі з ну же че 2 л ше жати и ний як Й ст са Сосни зе І І птн Я се солрненанся й і . й по ірравитьтьнй Ай со волртанньнй Ж Ж сина Є с-ще 8 ЯЩ сення м СОУ Ці нини і З і