UA146587U - Ультразвуковий активатор-змішувач наповнювальних компонентів полімербетонів - Google Patents

Abstract

Ультразвуковий активатор-змішувач наповнювальних компонентів полімербетонів містить герметичну, вертикально установлену, на амортизаторах, ємність із запірно-роздавальною арматурою, з розміщеними в ній мембранами, концентраторами і магнітострикційним перетворювачем. Вертикально установлена циліндрична ємність складається з верхньої циліндричної секції з кришкою, забезпеченою центральним вхідним патрубком з корковим краном, та нижньої циліндричної секції з днищем, установленим на амортизаторах і забезпеченим центральним вихідним патрубком з корковим краном. Між секціями, за допомогою амортизуючих і герметизуючих кільцевих прокладок, горизонтально установлена мембрана у формі шайби з отворами між жорстко і симетрично закріпленим в її центральному отворі пустотним конусним концентратором, повернутим вниз закругленою вершиною з центральним отвором і отворами в його нижній половині, і закріпленим в ньому, на рівні мембрани, додатковим пустотним півкульовим концентратором з отворами біля лінії закріплення та мембраною стаканного типу, жорстко і центрально закріпленою знизу до мембрани, в якій до днища півкульової форми зсередини жорстко і центрально закріплений магнітострикційний перетворювач, по периметру якого розміщені отвори.

Description

Корисна модель належить до хімічної, будівельної та іншої техніки, зокрема до приладів для диспергування та змішування мінеральних речовин.

Відомий пристрій для активації цементної суспензії по а. с. СРСР Мо 1175720, М. Кл. В28С 5/46, опубл. в Б. В. Мо 32 за 1985 р., який забезпечений закріпленим в днищі магнітострикційним перетворювачем з паралельно валам випромінюючою пластиною, а вали виконані різношвидкісними, причому високошвидкісний вал, виконаний з закріпленими на ньому дисками, які чергуються з шайбами, а низькошвидкісний - у вигляді пустотілого барабана з кільцевими канавками для входу дисків високошвидкісного вала.

Недоліком пристрою є: недостатній ступінь диспергування твердих частинок та їх перемішування; відсутність умов для утворення найбільш сильного диспергатора твердих частинок - явища кавітації.

Відомий пристрій для активації цементної суспензії по а. с. СРСР Мо 1451027, М. Кл. В28С 5/46, опубл. в Б. В. Мо 2 за 1989 р., який забезпечений лійками, кожна з яких розташована під мембраною та змонтована на ємності за допомогою кільця та прокладки, установлена паралельно осі ємності, тягою з кульовими клапанами, один з яких розміщено на кришці ємності, а кожний з наступних - у днищі мембрани, виконаної тарілчастої форми з перфорованим бортом, причому кожний перетворювач розташовано на днищі мембрани.

Недоліками пристрою є: недостатній ступінь диспергування твердих частинок (на одиницю енергоємності); наявність вакуумної системи; складність збирання та розбирання в умовах експлуатації із-за складності конструкції.

Відомий також "Змішувач-активатор дисперсних сумішей" по патенту України Мо 41738, Кл. 78280 55/46, опубл. в Бюл. Мо 8, 2001 р., який забезпечений кульовою мембраною ультразвукових коливань, симетрично та співвісно розміщеною всередині кульової ємності, нижня пів кульова частина якої забезпечена допоміжним патрубком з корковим краном та отворами у верхній частині, а верхня пів кульова частина - отворами, нижні з яких виконані на рівні горизонтальної мембрани, забезпеченої магнітострикційним перетворювачем, жорстко закріпленим до верхньої сторони, отворами по його контуру, яка за допомогою упорів та

Зо кільцевої амортизуючої та герметизуючої прокладки зафіксована по горизонтальній осі.

Недоліками змішувача-активатора дисперсних сумішей є складність у виготовлені кульових конструкцій мембрани і ємності та недостатній ступінь диспергування твердої фази суспензії.

Відомий також "Активатор мінеральних речовин" за патентом України Мо 29472, Кл. В28С 4/46, опубл. в Бюл. Мо 1, 2008 р., який забезпечений герметичною циліндричною ємністю, яка складається з верхньої циліндричної секції з кришкою, забезпеченою центральним вхідним патрубком з корковим краном, та нижньої циліндричної секції з днищем, установленим на амортизаторах, забезпеченим вихідним патрубком з корковим краном, при цьому між секціями горизонтально установлена мембрана, з допомогою кругових герметизуючих і амортизуючих прокладок, з отворами, на якій з верхньої сторони центрально і жорстко закріплені магнітострикційний перетворювач ультразвукових коливань, пустотний конусний перфорований отворами концентратор та пустотний конусний концентратор, центрально з'єднаний з нижнім кінцем вхідного патрубка герметизуючою та амортизуючою прокладкою, а з нижньої її сторони аналогічно закріплені з проміжками пустотний центральний конусний концентратор, перфорований отворами, пустотний конусний концентратор і пустотний конусний концентратор з центральним отвором.

Недоліками активатора мінеральних речовин є: складність виготовлення пустотних концентраторів; недостатня якість активації мінеральних речовин та змішування продуктів руйнування їх з рідкою фазою суспензії.

Відомий також "Активатор суспензії" за патентом України Мо 26711, Кл. В28С 5/46, опубл. в

Бюл. Мо 16, 2007 р., який оснащений ємністю утвореною вигнутим днищем з вихідним патрубком, забезпеченим корковим краном і розміщеним на амортизаторах, та випуклою кришкою, між якими з допомогою герметизуючих і амортизуючих прокладок горизонтально установлені упори, до яких жорстко симетрично закріплене трубчате кільце з внутрішнім вирізом і отворами по периметру основи магнітострикційного перетворювача, жорстко і симетрично вертикальній осі закріпленого до верхньої горизонтальної мембрани, жорстко з'єднаної по верхній кромці вирізу і центральними отворами, а по нижній кромці вирізу жорстко і горизонтально закріплена нижня мембрана з центральним отвором, до якої знизу жорстко і центрально закріплений півкульовий концентратор з центральним отвором. Недоліками (516) пристрою є:

недостатня активація суспензії і змішування її складових; швидкий знос півкульового і кругового циліндричного концентраторів.

За найближчий аналог корисної моделі прийнятий "Активатор" за патентом України Мо 29470, М. Кл. В28С 5/46, опубл. в Бюл. Мо 1, 2008 р., який містить вертикально установлену циліндричну ємність з центральним вихідним патрубком з корковим краном, установленим на амортизаторах, та кришкою з центральним вхідним патрубком, забезпеченим корковим краном, під якою між кільцевими герметизуючими та амортизуючими прокладками горизонтально установлена мембрана, на верхній стороні якої центрально і жорстко закріплений магнітострикційний перетворювач, по периметру якого вона забезпечена отворами, розміщеними з внутрішньої сторони жорстко і центрально закріпленого до нижньої сторони мембрани півкульового концентратора з центральним отвором всередині якого центрально і жорстко основою до мембрани закріплений експоненціальний концентратор ультразвукових хвиль, а до зовнішньої сторони півкульового концентратора центрально і жорстко закріплені один під одним додаткові півкульові концентратори ультразвукових хвиль, причому кожний з них меншого діаметра при однаковій товщині стінок, а всі разом вони утворюють фігуру, яка є теж концентратором ультразвукових хвиль.

Недоліками прототипу є: недостатня якість активації суспензії; складність у виготовленні і кріпленні нестандартних півкульових концентраторів.

В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення якості активації і змішування наповнювачів полімербетонів і удосконалення конструкції установки.

Поставлена задача вирішується тим, що ультразвуковий активатор-змішувач наповнювальних компонентів полімербетонів містить вертикально установлену циліндричну ємність, яка складається з верхньої циліндричної секції з кришкою, забезпеченою центральним вхідним патрубком з корковим краном, та нижньої циліндричної секції з днищем, установленим на амортизаторах і забезпеченим центральним вихідним патрубком з корковим краном.

Між секціями, за допомогою амортизуючих і герметизуючих кільцевих прокладок і горизонтально установлена мембрана в формі шайби з отворами між жорстко і симетрично закріпленим в її центральному отворі пустотним конусним концентратором, повернутим вниз

Зо закруглленою вершиною з центральним отвором і отворами в його нижній половині, і закріпленим в ньому, на рівні мембрани, додатковим пустотним півкульовим концентратором з отворами біля лінії кріплення та мембраною стаканного типу жорстко і центрально закріпленою знизу до мембрани, в якій до днища півкульової форми зсередини жорстко і центрально закріплений магнітострикційний перетворювач, по периметру якого розміщені отвори.

Спільними для ультразвукового активатора-змішувача наповнювальних компонентів полімербетонів і найближчого аналога є герметична, вертикально установлена, на амортизаторах, циліндрична ємність, яка забезпечена запірно-роздавальною арматурою, з розміщеними в ній мембранами, концентраторами і магнітострикційним перетворювачем.

Конструктивні рішення ультразвукового активатора-змішувача наповнювальних компонентів полімербетонів забезпечують ряд суттєвих відмінностей і переваг у порівнянні з найближчим аналогом, основними з яких є: 1. Частково нове поєднання ознак, що свідчить про наявність суттєвих відмінностей: горизонтальна мембрана розміщена не під кришкою, а між верхньою і нижньою секціями ємності; крім отворів, вона забезпечена центральним отвором великого діаметра; магнітострикційний перетворювач жорстко і центрально, з верхньої сторони, закріплений на півкульовій основі циліндричного концентратора. 2. Заміна частини ознак новими, що свідчить про наявність суттєвих відмінностей: замість горизонтальної мембрани, до нижньої сторони якої закріплені концентратор і півкульові мембрани, діаметр яких зменшується зверху вниз, використана горизонтальна мембрана у отворі великого діаметра якої жорстко і центрально закріплений пустотний конусний концентратор округленою вершиною вниз, у якому аналогічно закріплений концентратор; замість експоненціального концентратора і півкульових концентраторів аналогічно закріплених до нижньої сторони мембрани, жорстко і центрально закріплена циліндрична мембрана з півкульовим днищем, до якого з внутрішньої сторони аналогічно закріплений магнітострикційни й перетворювач ультразвукових коливань.

З. Ведення нових окремих ознак, що теж указує на наявність суттєвих відмінностей: між секціями циліндричної ємності, між герметизуючими і амортизуючими кільцевими прокладками, горизонтально установлена мембрана з центральним отвором великого діаметру; в центральному отворі горизонтальної мембрани розміщений, округлою вершиною вниз, конусний бо пустотний концентратор перекритий у верхній його частині півкульовою мембраною повернутою випуклою стороною вверх; до нижньої сторони мембрани центрально і жорстко закріплена циліндрична мембрана з півкульовим днищем і магнітострикційним перетворювачем. 4. Враховуючи пп. 1, 2 і З конструктивні рішення установки забезпечують нові взаємоположення ознак, нові зв'язки і взаємодії між ознаками, що теж указує на наявність суттєвих відмінностей.

Суть корисної моделі пояснюється кресленням.

На фігурі приведений ультразвуковий активатор-змішувач наповнювальних компонентів полімербетонів у розтині.

Ультразвуковий активатор-змішувач наповнювальних компонентів полімербетонів містить вертикально установлену циліндричну ємність, яка складається з верхньої циліндричної секції 1 з кришкою 2, забезпеченої центральним вхідним патрубком З з корковим краном 4 та нижньої циліндричної секції 5 з днищем б, установленим на амортизаторах 7 і забезпеченим центральним вхідним патрубком 8 з корковим краном 9.

Між секціями 1 і 5, за допомогою амортизуючих і герметизуючих кільцевих прокладок 10 і 11 горизонтально установлена мембрана 12 в формі шайби з отворами 13 між жорстко і симетрично закріпленим в її центральному отворі пустотним конусним концентратором 14, повернутим вниз закругленою вершиною з центральним отвором 15 і отворами 16 в його нижній половині, і закріпленим в ньому, на рівні мембрани 12, додатковим пустотним півкульовим концентратором 17 з отворами 18 біля лінії кріплення та мембраною 19 стаканного типу жорстко і центрально закріпленою знизу до мембрани 12, в якій до днища 20 півкульової форми з середини жорстко і центрально закріплений магнітострикційний перетворювач 21, по периметру якого розміщені отвори 22.

Ультразвуковий активатор-змішувач наповнювальних компонентів полімербетонів працює таким чином.

При закритому корковому крані 9, ввімкненому високочастотному генераторові (не показаний) ультразвукових хвиль, під'єднаному до магнітострикційного перетворювача 21 і відкритому корковому крані 4 по вхідному патрубку З в секцію 1 подають суспензію для її активації.

Надходячи у відкриту верхню частину пустотного конусного концентратора 14 і на зовнішню

Зо поверхню додаткового пустотного півкульового концентратора 17 суспензія піддається дії ультразвукових коливань випромінюваних цими поверхнями. Під дією ультразвуку в турбулентному русі дисперсної суспензії виникають кавітаційні явища, які є потужними деструкторами твердої фази в рідині і якісними змішувачами продуктів руйнування з нею.

Одночасно деструктивна дія кавітації підсилюється ударами і співударами твердих частинок, різними видами тертя та механічною ерозією. Значне збільшення питомої поверхні твердих частинок адекватно збільшує активність дисперсної суспензії при її подальшому використанні.

Проходячи через отвори 18, які діють, як циліндричні концентратори і гідродинамічні випромінювачі, суспензія попадає в зону найбільш концентрованого звукового поля концентратора 14 і через його отвори 15 і 16, які діють аналогічно отворам 18, надходить в зону дії ультразвукових полів корпуса магнітострикційного перетворювача 21 і внутрішньої сторони мембрани 19 стаканного типу та днища півкульової форми 20. При цьому суспензія охолоджує магнітострикційний перетворювач 21.

Проходячи через отвори 22, які діють аналогічно отворам 18, 16 і 15, суспензія поступово заповнює нижню секцію 5, піддаючись дії ультразвукових полів зовнішньої сторони днища 20, мембрани 19 та нижньої сторони мембрани 12. Через отвори 13 суспензія заповнює верхню секцію 1 піддаючись дії ультразвукових полів випромінюваних верхньою стороною мембрани 12 та зовнішньою стороною пустотного конусного концентратора 14.

Наявність дії згаданих ультразвукових полів на всьому шляху переміщення турбулентних потоків дисперсної суспензії забезпечує роботу кавітації у всьому об'ємі установки.

Після заповнення ємності суспензією частково або повністю відкривають корковий кран 9 і по вихідному патрубку 8 видаляють активовану суспензію для подальшого її використання.

Одночасно корковим краном 4 регулюють об'єм суспензії, яка надходить в ємність по вхідному патрубку З і процес продовжується в безперервному режимі.

По закінченні роботи установка промивається аналогічним чином, а далі вимикається високочастотний генератор (не показаний).

При відновленні роботи процеси повторюються.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Ультразвуковий активатор-змішувач наповнювальних компонентів полімербетонів, який містить герметичну, вертикально установлену, на амортизаторах, ємність із запірно-роздавальною арматурою, з розміщеними в ній мембранами, концентраторами і магнітострикційним перетворювачем, який відрізняється тим, що вертикально установлена циліндрична ємність складається з верхньої циліндричної секції з кришкою, забезпеченою центральним вхідним патрубком з корковим краном, та нижньої циліндричної секції з днищем, установленим на амортизаторах і забезпеченим центральним вихідним патрубком з корковим краном, при цьому між секціями, за допомогою амортизуючих і герметизуючих кільцевих прокладок, горизонтально установлена мембрана у формі шайби з отворами між жорстко і симетрично закріпленим в її центральному отворі пустотним конусним концентратором, повернутим вниз закругленою вершиною з центральним отвором і отворами в його нижній половині, і закріпленим в ньому, на рівні мембрани, додатковим пустотним півкульовим концентратором з отворами біля лінії закріплення та мембраною стаканного типу, жорстко і центрально закріпленою знизу до мембрани, в якій до днища півкульової форми зсередини жорстко і центрально закріплений магнітострикційний перетворювач, по периметру якого розміщені отвори. Щ ше ЕЕ еа с: ЩІ 7 ко тт ся й ні

   Я х. Фе у сс Є ей и їни ЗЕ ОТО і 7 З КУ - Кох Н ККУ се В ВО. Е кеш. ше ще ше и ше т Я гоже ІЗУ Б 7 КІ Коя Ще З ре ой В і: ї ЗО Ж дм ізн ЕЕ Кр хм ДМК ХК кни Щі З