Аппарат для обработки потока суспензии

 

АППАРАТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОТОКА СУСПЕНЗИИ, преимущественно волокнистой, содержащий корпус, выполненный в виде трубы, состоящей из конфузора с входным участко.м, проточной камеры и диффузора, коллектор для подачи жидкости и трубки-сопла, установленные в проточной камере, выходные отверстия которых направлены в сторону расположения конфузора , отличающийся тем, что, с целью сокращения энергетических затрат при сохранении высокой производительности и эффективности обработки суспензии, он имеет установленную перед конфузором и соединенную с ним распределительную камеру с перфорированной цилиндрической поверхностью , образующую с конфузором кольцевой участок, обращенный в сторону распределительной камеры, причем распределительная камера в зоне перфорации имеет коллектор , соединенный с коллектором для подачи жидкости, а отверстия перфорации выполнены профилированными с последовательно чередующимися зонами сужения и расщирения потока. ГС оо 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5DD 2I В 136

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3581431/29-12 (22) 15.04.83 (46) 30.10.84. Бюл. № 40 (72) И. М. Федоткин, О. В. Козюк и А. С. Мачинский (53) 676.1.021.3 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 552379, кл. D 21 В 1/36, 1974. (54) (57) АППАРАТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ

ПОТОКА СУСПЕНЗИИ, преимущественно волокнистой, содержащий корпус, выполненный в виде трубы, состоящей из конфузора с входным участком, проточной камеры и диффузора, коллектор для подачи жидкости и трубки-сопла, установленные в проточной камере, выходные отверстия которых

„„SU„„1121340 А направлены в сторону расположения конфузора, отличающийся тем, что, с целью сокращения энергетических затрат при сохранении высокой производительности и эффективности обработки суспензии, он имеет установленную перед конфузором и соединенную с ним распределительную камеру с перфорированной цилиндрической поверхностью, образующую с конфузором кольцевой участок, обращенный в сторону распределительной камеры, причем распределительная камера в зоне перфорации имеет коллектор, соединенный с коллектором для подачи жидкости, а отверстия перфорации выполнены профилированными с последовательно чередующимися зонами сужения и расширения потока.

1121340

Изобретение относится к устройствам для обработки жидких систем (суспензий, эмульсий, растворов и т.д.) в гидродинамическом кавитационном поле и может найти применение в химической, пищевой, целлюлозно-бумажной, строительной областях промышленности.

Известен аппарат для обработки потока сусиензий, преимущественно волокнистой, включающий корпус, выполненный в виде трубы, состоящей из конфузора с входным участком, проточной камеры и диффузора, коллектор для подачи жидкости и трубкисопла. установленные в проточной камере, выходные отверстия которых направлены в сторону расположения конфузора (1) .

Недостатками данного аппарата являются высокие энергозатраты на обработку суспензии, так как необходим раздельный подвод жидкости к трубкам-соплам и в проточную камеру аппарата, что требует наличия двух насосов, и малая эффективность обработки суспензии.

Цель изобретения — сокращение энергетических затрат при сохранении высокой производительности и эффективности обработки суспензии.

Поставленная цель достигается тем, что аппарат для обработки потока суспензии, преимущественно волокнистой, включающий корпус, выполненный в виде трубы, состоящей из конфузора с входным участком, проточной камеры и диффузора, коллектор для подачи жидкости и трубки-сопла, установленные в проточной камере, выходные отверстия которых направлены в сторону расположения конфузора, имеет установленную перед конфузором и соединенную с ним распределительную камеру с перфорированной цилиндрической поверхностью, образующую с конфузором кольцевой участок, обращенный в сторону распределительной камеры, причем распределительная камера в зоне перфорации имеет коллектор, соединенный с коллектором для подачи жидкости, а отверстия перфорации выполнены профилированными с последовательно чередующимися зонами сужения и расширения потока.

На фиг. 1 изображен аппарат, общий вид; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1 (профилированное отверстие перфорации).

Аппарат для обработки суспензии состоит из корпуса, выполненного в виде трубы, состоящей из конфузора 1 с входным участком, проточной камеры 2 и диффузора 3.

Снаружи проточной камеры 2 размещен коллектор 4 для подачи жидкости, внутренняя полость которого сообщается с каналами трубок-сопел 5, установленных в сторону расположения конфузора 1. Перед конфузором 1 установлена распределительная камера 6 с перфорированной цилиндрической

I поверхностью, внутренний диаметр которой больше диаметра входного участка конфузора 1. Распределительная камера 6 в зоне перфорации имеет коллектор 7 для отво,,а жидкости. Коллектор 7 для отвода жидкости соединен трубопроводом 8 с коллектором 4 подачи жидкости. Отверстия 9 перфорации цилиндрического перфорированного участка выполнены профилированными с последовательно чередующимися зонами сужения и расширения потока.

Аппарат для обработки суспензии работает следующим образом.

Суспензия под давлением поступает в распределительную камеру 6 и далее в конфузор 1 и проточную камеру 2, в которой приобретает наибольшую скорость. При этом давление жидкости в проточной камере 2 понижается по сравнению с давлением жидкости в распределительной камере 6.

В результате создаваемого перепада давлений между проточной камерой 2 и распределительной камерой 6 часть жидкости через отверстия 9 перфорации поступает в коллектор 7 для отвода жидкости и далее по трубопроводу 8 через коллектор 4 для подачи жидкости к трубкам-соплам 5. Так как трубки-сопла 5 направлены в сторону расположения конфузора 1, вытекающие из них струйки жидкости направлены против основного высокоскоростного потока суспензии в проточной камере 2 и в основном потоке создаются кавитационные каверны по всему сечению проточной камеры. При смыкании каверн образуются поля микропузырьков и кумулятивные струи при схлопывании последних оказывают размалывающее воздействие на частицы суспензии, дробят их на еще более мелкие. При этом и роисходят терм оди нам ические, электрохимические и другие процессы, интенсифицирующие процесс приготовления суспензии. Так как внутренний диаметр распределительной камеры 6 больше диаметра входного участка конфузора 1, на выходе из распределительной камеры 6 образуется уступ, который оказывает подтормаживающее действие на слои жидкости, движущейся возле стенки распределительной камеры 6.

Это способствует увеличению перепада давления между трубками-соплами 5 и распределительной камерой 6 и тем самым позволяет снизить энергозатраты на создание кавитационных каверн. Так как отверстия

9 перфорации распределительной камеры

6 выполнены профилированными, то при движении жидкости через эти отверстия происходит многократное сужение и расширение потока. Резкое изменение скорости движения и возникающее при этом явления кавитации способствует интенсивному диспергированию твердой фазы и получению тонкодисперсной однородной суспензии. При этом снижаются удельные затраты энергии

ll2l340

Puz. 2

Составитель Ю. Смоляков

Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Тираж 371 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Ю. Ковач

Заказ 7666/21 на транспортировку части суспензии к трубкам-соплам 5 вследствие снижения ее вязкости в результате обработки и повышения текучести. После кавитационной обработки суспензия, поступает в диффузор 3, в котором скорость потока уменьшается до величины, отвечающей требованиям дальнейшей транспортировки суспензии при малых скоростях и гидравлических потерях.

Применение изобретения в химическом, пищевом, строительном производствах позволяет сократить затраты энергии на кавитационную обработку суспензии, сохраняя при этом высокую производительность и эффективность обработки материала. Аппарат для обработки суспензии простой по конструкции и надежный в работе. Для генерирования кавитации не требуется дополнительных затрат энергии и наличие второго насоса. Нормальный режим работы аппарата поддерживается автоматически без наличия специальных регулирующих устройств.