Кавитационный реактор

 

КАВИТАЦИОННЫЙ РЕАКТОР, содержащий корпус, выполненный в виде соединенных между собой проточной камерой прямоугольного сечения конфузора и диффузора, и установленный в камере кавитатор, отличающийся тем, что, с целью повышс;нйя производительности реактора, снижения энергетических.затрат за счет повышения эрозионной активности кавитационного поля, реактор снабжен пневмоисточНиком с золотниковым устройством и установленной между пластинами упругой оболочкой, полость которого соединена трубопроводом с пневмоисточником, а кавитйтор выполнен в виде двух шарнирно закрепленных на стержне пластин , установленных одна к другой под углом, вершина которого расположена на оси камеры и направлена в сторону конфузора. „ ifOrn iu вШуг

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ . (21) 3577741/23-26 (22) 12.04.83 (46) 30.04.84. Бюл. Н - 16 (72) И.N.Ôåäoòêèí, О.B.Êîçþê и A.Ñ.Ìà÷èíñêèé (53) 66.063 (088.8) м (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 7450450, кл. В 01 F 3./08, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР № 393382, кл. D 21 а 1/24, 1972. (54)(57) КАВИТАЦИОННЫЙ РЕАКТОР, содержащий корпус, выполненный в виде соединенных между собой проточной камерой прямоугольного сечения конфузора и диффузора, и установленный

31 1) B 01 J 19/00, В 01 1 3/08;

D 21 В 1/36 в камере кавитатор, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности реактора, снижения энергетических. затрат за счет повышения эрозионной активности кавитационного поля, реактор снабжен пневмоисточником с золотниковым устройством и установленной между пластинами упругой оболочкой, полость которого соединена трубопроводок с пневмоисточником, а кавитатор выполнен в виде двух шарнирно закрепленных на стержне пластин, установленных одна к .другой под углом, вершина которого расположена на оси камеры и направлена в сторону конфузора.

1088783

Изобретение относится к устройствам для обработки суспензий, эмульсий в гидродинамическом кавитационном поле и может найти применение в химической, пищевой, целлюлознобумажной, строительной промышленностии.

Известен кавитационный реактор, содержащий конфузор, проточную камеру, имеющую в сечении форму прямо- 10 угольника, в которой перпендикулярно потоку компонентов установлены кавитаторы (1j .

Недостаток известного кавитационного реактора — высокие энергетические затраты при невысокой эроэионной активности кавитационного поля.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для обработки волокнистой массы, содержащее кон- Zp фузор, диффузор, проточную камеру, имеющую в сечении форму прямоугольника, в которой перпендикулярно потоку компонентов установлен кави-татор (21.

Недостатком указанного устройства являются высокие энергетические затраты при низкой аэрозионной активности кавитационного поля.

Цель изобретения — повышение производительности реактора, снижение энергетических затрат за счет повышения эрозионной активности кавитациопного поля.

Поставленная цель достигается тем, что кавитационный реактор, содержащий корпус, выполненный в виде соединенных между собой проточной камерой прямоугольного сечения конфузора и диффузора, и установленный в камере кавитатор, снабжен пневмоисточником с золотниковым устройством и установленной между пластинами упругой оболочкой, полость которой соединена трубопроводом с пневмоистачником, а кавитатор выполнен в виде двух шарнирно закрепленных на стержне пластин, установленных одна к другой под углом, вершина которого расположена на оси камеры и направ- 50 лена в сторону конфузора.

На чертеже изображен кавитационный реактор, общий вид.. !

Кавитационный реактор состоит из конфузора 1, проточной камеры 2, 55 имеющей в сечении форму прямоугольника и диффузора 3, В проточной каме р» 2 перпендикулярно потоку компокентов установлен кавитатор 4, выполненный в виде двух шарнирно закрепленных на стержне 5 пластин 6. Плас- . тины 6 размещены на стержне 5 с возможностью их поворота вокруг .ocH . стержня 5 и установлены одна к другой под углом, вершина которого направлена в сторону конфузора 1. Между пластинами 6 установлена упругая оболочка 7, полость которой соединена трубопроводом 8 с источником сжатого воздуха и вакуума через золотниковое устройство 9, имеющее привод, например электродвигатель 10.

Кавитационный реактор работает следующим образом.

Поток обрабатываемых компонентов поступает в конфузор 1, в котором в результате поджатия скорость потока возрастает. Далее высокоскоростной поток поступает в про очную камеру 2, обтекая клиновидный кавитатор 4, вершиной направленный в сторону конфузора 1. За кавитаторам

4 образуется кавитационная камера, при смыкании которой создается зона схлопывающихся микропузырьков, генерирующих интенсивное быстроменяющееся поле давлений и высокоскоростные кумулятивные микроструи, оказывающие эрозионное воздействие на обрабатываемые компоненты. При вращении электродвигателя 10 золотникового устройства 9 сжатый воздух и вакуум подаются поочередно по трубопроводу

8 в полость оболочки 7, вызывая ее колебания за счет пульсаций давления, Упругая оболочка 7 передает трансформированные импульсы давления на пластины 6, образующие кавитатор 4, шарнирным закреплением обеих пластин на одном несущем стержне 5. Поскольку пластины 6 закреплены на стержне 5 с возможностью их поворота вокруг оси стержня, то они, воспринимая периодические импульсы давления от упругой оболочки 7, начнут колебаться вокруг оси стержня 5, изменяя геометрию кавитатора 4 и загромождение проточной камеры 2. Это вызо- вет, пульсации скорости жидкости, обтекающей кавитатор 4, и вынужденные колебания кавитационной камеры.

Поскольку для кавитационной каверны в обычном режиме работы характерны колебания с собственной частотой, то наложение вынужденных колебаний с помощью пульсаций жидкости

088783

Составитель Э.Скачкова

Техред М.Надь

Коррек гор А, Зимокосов

Редактор А.Мотыпь

Заказ 2758/6 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 с такой же частотой, вызовет резонансные колебания каверны. При этом объем кавитационной каверны возрастает и одновременно увеличивается количество кавитационных пузырьков, в результате чего возрастает эрозионная активность кавитационного поля. Кроме того, энергозатраты на создание кавитационной каверны при таком режиме работы кавитационного реактора снижаются в 2-3 раза. После кавитационной обработки поток компонентов поступает в диффузор 3, где скорость его снижается до начальной скорости транспортировки.

Применение изобретения в химическом, пищевом, строительном производствах позволит снизить затраты энергии на кавитационную обработку суспензий, эмульсий. Высокая эрозионная активность кавитационного поля способствует повышению эффектив10 ности обработки дачных систем, приводит к улучшению их качества благодаря повышению степени гомогенизации и диспергирования.