UA30682U

UA30682U - Mixer-activator

Info

Publication number: UA30682U
Application number: UAU200711627U
Authority: UA
Inventors: Василий Иванович Гуйтур
Original assignee: Василий Иванович Гуйтур
Priority date: 2007-10-22
Filing date: 2007-10-22
Publication date: 2008-03-11

Abstract

A mixer-activator contains shock absorbers, a hermetic container, a magnetostrictive transducer, a horizontal membrane, concentrators of ultrasonic oscillations, locking-distribution valves, shock-absorbing and sealing gaskets, magnetostrictive transducer of ultrasonic oscillations, hollow conical concentrators of ultrasonic oscillations, a ball concentrator, a central opening.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відносить до області хімічної, електротехнічної, харчової і будівельної техніки, зокрема, 2 до установок для диспергування і змішування твердих речовин з рідинами.The useful model belongs to the field of chemical, electrical, food and construction technology, in particular, 2 to installations for dispersing and mixing solid substances with liquids.

Відомий змішувач-активатор, який утримує установлену на амортизаторах ємність, всередині якої концентричне розміщена через пружну прокладку на упорі мембрана у вигляді циліндричної оболонки з днищем, яка закріплена через пружну прокладку в обмежувачах на нижній стороні кришки. На внутрішній стороні оболонки послідовно розміщені мембрани, кожна з яких має конічну поверхню, поєднану у вершині з сферичною, 70 і по периметру гідравлічні випромінювачі. На зовнішній стороні днища установлений магнітострикційний перетворювач, по периметру якого в днищі виконані отвори. Соосно з ємністю на кришці і днищі розміщені патрубки з кранами, а в верхній частині ємності - штуцер з краном для з'єднання з вакуумною системою (авт. свід. Мо 1673468, Кл. В28С 5/46, надрук. в Б.В. Мо 32, 1991).There is a well-known mixer-activator, which holds a container installed on shock absorbers, inside of which a membrane in the form of a cylindrical shell with a bottom is concentrically placed through an elastic gasket on the stop, which is fixed through an elastic gasket in the limiters on the lower side of the cover. Membranes are successively placed on the inner side of the shell, each of which has a conical surface connected at the top with a spherical one, 70 and along the perimeter hydraulic emitters. A magnetostrictive converter is installed on the outside of the bottom, along the perimeter of which holes are made in the bottom. Pipes with faucets are placed coaxially with the container on the lid and bottom, and in the upper part of the container there is a fitting with a faucet for connection to the vacuum system (authentic certificate Mo 1673468, Cl. B28С 5/46, printed in B.V. Mo 32, 1991).

Недоліком цього змішувач-активатора є: 12 - недостатня ступінь диспергування твердих частинок в рідині і змішування суспензії; - низька продуктивність установки.The disadvantage of this mixer-activator is: 12 - insufficient degree of dispersion of solid particles in the liquid and mixing of the suspension; - low performance of the installation.

Відомий змішувач-диспергатор, який складається з установленої на амортизаторах вертикальної герметичної ємності у вигляді корпуса з кришкою і днищем, установлених на кришці по осі корпуса завантажувального патрубка з корковим краном та на днищі по осі корпуса розвантажувальним патрубком з корковим краном, штуцери для подачі і виведення охолоджувальної рідини, розташованих на боковій поверхні корпуса, установлену по осі корпуса оболонку, закріплену на боковій внутрішній поверхні корпуса з допомогою упорів і амортизуючої прокладки, концентратор ультразвукових коливань з магнітострикційним перетворювачем, змонтованим по осі корпуса, мембрану з отвором, закріпленою на боковій поверхні корпуса за допомогою кільцевих упорів і амортизуючої прокладки, яка забезпечена п'єзокерамічним випромінювачем у вигляді пустотної оболонки з фланцеподібним елементом у верхній частині, розташованій концентричне основній і у виконаній з тефлонового матеріалу (патент України Мо5708, надрук. в Бюл. Мо 7-1, 1994).A well-known mixer-disperser, which consists of a vertical hermetic container installed on shock absorbers in the form of a body with a lid and a bottom, installed on the lid along the axis of the body with a loading nozzle with a cork valve and on the bottom along the axis of the body with a discharge nozzle with a cork valve, inlet and outlet fittings coolant, located on the side surface of the housing, a shell installed along the axis of the housing, fixed on the side inner surface of the housing with the help of stops and a shock-absorbing gasket, a concentrator of ultrasonic vibrations with a magnetostrictive converter mounted on the axis of the housing, a membrane with an opening, fixed on the side surface of the housing by with the help of ring stops and a shock-absorbing gasket, which is equipped with a piezoceramic radiator in the form of a hollow shell with a flange-like element in the upper part, located concentrically with the main one and made of Teflon material (patent of Ukraine Mo5708, printed in Byul. Mo 7-1, 1994 ).

Недоліком диспергатора-змішувача є те, що він не забезпечує високу ступені диспергування твердих частинок в рідині і змішування суспензій.The disadvantage of the disperser-mixer is that it does not provide a high degree of dispersion of solid particles in the liquid and mixing of suspensions.

У якості прототипу прийнято "Диспергатор мінеральних речовин" (патент України Мо 41172, надрук. в Бюл. с"Disperser of mineral substances" was adopted as a prototype (patent of Ukraine Mo 41172, printed in Byul. p.

Ме7, 2001), який містить установлену на амортизаторах кульову герметичну ємність, магнітострикційний с перетворювач, основну та допоміжну мембрани, лійкоподібний концентратор ультразвукових коливань та запірно-роздавальну арматуру, при цьому має установлений горизонтально всередині кульової герметичної со ємності за допомогою кільцевої герметизуючої та амортизуючої фігурної прокладки й кільцевого упору, жорстко й о горизонтально закріпленого з внутрішньої сторони нижньої півкулі нижче горизонтальної осі, коливальний контур 3о ультразвукових хвиль, що складається з основної мембрани, розташованої у верхній півкулі, забезпеченої со співвісно та жорстко закріпленими з верхньої сторони магнітострикційними перетворювачами, з нижньої сторони основними концентраторами ультразвукових хвиль, отворами у ній по контуру її основи, та нижньої допоміжної мембрани, жорстко з'єднаних по периметру поясом, повторюючим контури внутрішньої поверхні ємності, яка в « центральній частині переходить в лійкоподібний концентратор ультразвукових хвиль, повторюючи контури основного концентратора, при цьому їх кінці горизонтальні та співпадають, а між внутрішньою поверхнею ємності т с та поясом і між лійкоподібним концентратором ультразвукових хвиль та контуром основного концентратора є з» зазори.Me7, 2001), which contains a spherical hermetic container installed on shock absorbers, a magnetostrictive converter, main and auxiliary membranes, a funnel-shaped concentrator of ultrasonic vibrations and a shut-off valve, while having a horizontally installed spherical hermetic container with the help of an annular sealing and shock-absorbing shaped gasket and ring stop, rigidly and horizontally fixed from the inside of the lower hemisphere below the horizontal axis, the oscillating circuit of 3o ultrasonic waves, consisting of the main membrane located in the upper hemisphere, provided with coaxially and rigidly fixed from the upper side magnetostrictive transducers, from the lower sides with the main concentrators of ultrasonic waves, holes in it along the contour of its base, and the lower auxiliary membrane, rigidly connected along the perimeter by a belt repeating the contours of the inner surface of the container, which in the "central part turns into a liquid double concentrator of ultrasonic waves, repeating the contours of the main concentrator, while their ends are horizontal and coincide, and there are gaps between the inner surface of the container ts and the belt and between the funnel-shaped concentrator of ultrasonic waves and the contour of the main concentrator.

Ознаками, що збігаються зі змішувачем-активатором є: - Герметична ємність, установлена на амортизаторах. У прототипі це ємність кульової форми, трудомістської у виготовленні, у змішувача-активатора вертикально установлена проста по конструкції циліндрична ємність, що со визвано компановкою деталей і вузлів розміщених в ній. о - Горизонтально розміщена мембрана, яка у прототипі має допоміжну мембрану та лійкоподібний концентратор, які жорстко з'єднані поясом, у нашому випадку - це плоский диск простої форми. (22 - Патрубки вводу і виводу суспензії з запірно-роздаточною арматурою. со 20 - Магнітострикційний перетворювач. - Концентратори ультразвукових коливань. У першому випадку це основний концентратор та лійкоподібний 05) концентратор, у другому -цдцентральний концентратор, поєднаний з кульовим концентратором, два і більше пустотних концентратори ультразвукових коливань.The features that coincide with the mixer-activator are: - Hermetic container installed on shock absorbers. In the prototype, this is a spherical container, which is labor-intensive to manufacture, the mixer-activator has a vertically installed cylindrical container, which is simple in design, which is caused by the arrangement of parts and nodes placed in it. o - A horizontally placed membrane, which in the prototype has an auxiliary membrane and a funnel-shaped concentrator, which are rigidly connected by a belt, in our case it is a flat disk of a simple shape. (22 - Suspension inlet and outlet nozzles with shut-off fittings. 20 - Magnetostrictive converter. - Ultrasonic oscillation concentrators. In the first case, this is the main concentrator and funnel-shaped 05) concentrator, in the second - a central concentrator connected to a spherical concentrator, two and more hollow concentrators of ultrasonic vibrations.

Недоліками прототипу є: 29 - Недостатня ступінь диспергування твердих частинок в рідині і їх змішування в процесі активації. с - Складність конструкції ємності і мембрани з концентраторами. Задачею винаходу є підвищення якості активації і змішування суспензії та спрощення конструкції.The disadvantages of the prototype are: 29 - Insufficient degree of dispersion of solid particles in the liquid and their mixing during the activation process. c - Complexity of the design of the container and membrane with concentrators. The task of the invention is to improve the quality of activation and mixing of the suspension and to simplify the design.

Задача досягається тим, що змішувач-активатор містить у середині вертикально установленої герметичної циліндричної ємності під кришкою горизонтально установлену мембрану з допомогою амортизуючих і 60 герметизуючих прокладок, на якій жорстко і центрально закріплений магнітострикційний перетворювач ультразвукових коливань, з отворами в ній по його контуру, які співпадають з верхніми відкритими порожнинами основ, жорстко закріплених з її нижньої сторони під гострим кутом до вертикалі, пустотних конусних концентраторів ультразвукових коливань так, що порожнини їх нижніх кінців, по зовнішньому діаметру концентраторів, з'єднані з внутрішньою порожниною кульового концентратора ультразвукових коливань в його бо отворах через амортизаційні прокладки, забезпеченим центральним отвором зверху і жорстко закріпленого знизу до нижнього кінця центрального концентратора ультразвукових коливань, який жорстко і центрально закріплений з нижньої сторони мембрани.The task is achieved by the fact that the mixer-activator contains in the middle of a vertically installed hermetic cylindrical container under the cover a horizontally installed membrane with the help of shock-absorbing and 60 sealing gaskets, on which a magnetostrictive transducer of ultrasonic vibrations is rigidly and centrally fixed, with holes in it along its contour, which coincide with the upper open cavities of the bases, rigidly fixed on its lower side at an acute angle to the vertical, hollow conical concentrators of ultrasonic vibrations so that the cavities of their lower ends, along the outer diameter of the concentrators, are connected to the inner cavity of the spherical concentrator of ultrasonic vibrations in its holes through damping pads, provided with a central hole from above and rigidly fixed from below to the lower end of the central concentrator of ultrasonic vibrations, which is rigidly and centrally fixed from the lower side of the membrane.

На фіг. приведений змішувач-активатор в розтині.In fig. shown mixer-activator in dissection.

Змішувач-активатор складається з вертикально установленої циліндричної ємності 1 з днищем 2, забезпеченим центральним патрубком З з корковим краном 4, установленим на амортизаторах 5, з кришкою 6, забезпеченою центральним патрубком 7 з корковим краном 8, під дією якого горизонтально розміщена мембрана 9 між амортизуючими та герметизуючими прокладками 10 і 11, на якій жорстко і центрально закріплений магнітострикційний перетворювач 12 ультразвукових коливань, з отворами 13 по його контуру, які співпадають з /о Верхніми відкритими порожнинами основ, жорстко закріплених з її нижньої сторони під гострими кутами до вертикалі, пустотних конусних концентраторів 14 ультразвукових коливань так, що порожнини 15 нижніх кінців 16 по зовнішньому діаметру з'єднані з внутрішньою порожниною кульового концентратора 17 ультразвукових коливань з центральним отвором 18, жорстко закріпленого до нижнього кінця центрального концентратора 19 ультразвукових коливань, жорстко і центрально закріпленого з нижньої сторони мембрани 9, в його отворах /5 через амортизаційні прокладки 20.The mixer-activator consists of a vertically installed cylindrical container 1 with a bottom 2 equipped with a central nozzle Z with a cork valve 4 installed on shock absorbers 5, with a cover 6 equipped with a central nozzle 7 with a cork valve 8, under the action of which the membrane 9 is placed horizontally between the shock absorbers and sealing gaskets 10 and 11, on which the magnetostrictive transducer 12 of ultrasonic vibrations is rigidly and centrally fixed, with holes 13 along its contour, which coincide with the upper open cavities of the bases, rigidly fixed on its lower side at sharp angles to the vertical, hollow conical concentrators 14 of ultrasonic vibrations so that the cavities 15 of the lower ends 16 along the outer diameter are connected to the inner cavity of the spherical concentrator 17 of ultrasonic vibrations with a central hole 18, rigidly fixed to the lower end of the central concentrator 19 of ultrasonic vibrations, rigidly and centrally fixed from the lower sides of the membrane 9, in its holes /5 through shock absorbers 20.

Змішувач-активатор працює таким чином.The mixer-activator works like this.

При закритому корковому крані 4, включеному генераторі ультразвукових коливань і відкритому корковому крані 8 по патрубку 7 подається суспензія, яка підлягає активації та змішуванню.When the cork valve 4 is closed, the ultrasonic vibration generator is turned on and the cork valve 8 is open, the suspension to be activated and mixed is supplied through the nozzle 7.

При її попаданні на магнітострикційний перетворювач 12 вона піддається дії ультразвукового поля і, розподілялючись по поверхні, охолоджує його, поступає на мембрану 9, де знову піддається активації і змішуванню продуктів руйнування твердих частинок з рідиною під дією кавітації, далі через отвори 13 поступає в порожнини концентраторів 14, де знову піддається дії ультразвукового поля, інтенсивність якого збільшується по мірі опускання суспензії, і поступає в кульовий концентратор 17, де додатково піддається найбільш інтенсивній активації і змішуванню, після чого через отвір 18 поступає в ємність 1 і заповнює її об'єм до ов рівня нижньої поверхні мембрани одночасно піддаючись обробці в ультразвуковому полі зовнішніх поверхонь кульового концентратора 17, пустотних концентраторів 14, центрального концентратора 19 та нижньої поверхні - мембрани 9, а після заповнення об'єма між мембраною 9 і кришкою 6 відкривають частково або повністю корковий кран 4, який виконує роль регулятора терміну проходження суспензії через змішувач-активатор, і суспензія, після активації та змішування, видаляється по патрубку З і установка працює в безперервному режимі. с зо Після закінчення активації та змішування суспензії установка промивається аналогічним чином. При відновленні роботи процеси повторюються. соWhen it hits the magnetostrictive transducer 12, it is exposed to the action of the ultrasonic field and, being distributed over the surface, cools it, enters the membrane 9, where it is again subjected to activation and mixing of the products of the destruction of solid particles with liquid under the action of cavitation, then through the holes 13 it enters the cavities of the concentrators 14, where it is again exposed to the action of the ultrasonic field, the intensity of which increases as the suspension descends, and enters the spherical concentrator 17, where it is additionally subjected to the most intensive activation and mixing, after which it enters container 1 through hole 18 and fills its volume up to at the level of the lower surface of the membrane, simultaneously undergoing treatment in the ultrasonic field of the outer surfaces of the ball concentrator 17, hollow concentrators 14, the central concentrator 19 and the lower surface of the membrane 9, and after filling the volume between the membrane 9 and the cover 6, the cork valve 4 is partially or completely opened, which performs the role of a regulator of the term proh dressing of the suspension through the mixer-activator, and the suspension, after activation and mixing, is removed through the nozzle C and the installation works in continuous mode. с зо After the end of the activation and mixing of the suspension, the installation is washed in the same way. When the work is resumed, the processes are repeated. co

Лабораторні дослідження ступеня активації цементів Ольшанського цементного заводу низьких та високих «с марок показали, що результати активності цементної суспензії, приготовленої на цементі низьких марок (М 300) в середньому на 1895 вище аналогічних результатів, одержаних на установці-прототипі. При дослідженнях о суспензій високих марок (М 500) аналогічний результат вище в середньому на 13,5965. сLaboratory studies of the degree of activation of cements of the Olshan Cement Plant of low and high grades showed that the results of the activity of the cement suspension prepared on low grade cement (M 300) are on average 1895 higher than the similar results obtained at the prototype plant. In studies of suspensions of high brands (M 500), the similar result is higher on average by 13.5965. with

Claims

The formula of the invention "Mixer-activator, containing a hermetic container installed on shock absorbers, a magnetostrictive Z7Z converter, a horizontal membrane, concentrators of ultrasonic vibrations and a shut-off and distribution valve, which is distinguished by the fact that it has a vertically installed hermetic cylindrical container under the lid a horizontally installed membrane with the help of shock-absorbing and sealing gaskets, on which the magnetostrictive ultrasound transducer is rigidly and centrally fixed

Copies, with holes in it along its contour, which coincide with the upper open cavities of the bases, rigidly fixed from its lower side at sharp angles to the vertical, hollow conical concentrators of ultrasonic vibrations so that the cavities of their lower ends, along the outer diameter of the concentrators, with "connected (а) with the inner cavity of the ball concentrator (in its holes through shock-absorbing gaskets), b" equipped with a central hole from below and rigidly fixed from above to the lower end of the central

The concentrator of ultrasonic vibrations, which is rigidly and centrally fixed on the lower side of the membrane.

with I"

p. 60 b5