Гидродинамический кавитационный реактор

 

1. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ КАВИТАЦИОННЫЙ РЕАКТОР, включакщий состоящую из конфузора, проточного участка и диффузора камеру для обработки потока волокнистой массы,соосно размещенный в камере стержень с кавитатором и средством для возвратно-поступательного перемещения стержня вдоль оси камеры, отличаю- . щ -и и с я тем, что, с целью увели- , чения степени диспергирования и умень шения удельных энергетических затрйт при заданной производительности за счет оптимизации режимов кавитационного воздействия, он имеет по крайней мере одну дополнительную камеру для обработки потока волокнистой массы, установленную за первой камерой, а кавитатор выполнен в виде крьтьчаток с противоположно направленными лопастями, смонтированных на стержне соответственно в каждом из диффузоров камер, причем лопасти крьтьчаток имеют клиновидный профиль сечения, острую переднюю кром ку, обращенную в сторону напра вления потока, и снабжены механизмом изменения угла их наклона относитель§ но стержня. 2. Реактор по п. 1, отли (Л чаю щ и и с я тем,, что стержень выполнен полым, механизм изменения угла наклона лопастей расположен в полости стержня и выполнен в виде штока , снабженного штифтами, на которых смонтированы лопасти крыльчаток.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО14ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09 01) 3GD D 2 В 36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ю С

° °

5а б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3501937/29-12 (22) 26. 10.82 (46) 15.11.84. Вюл. 9 42 (72) Н.Е.Немчина и Л.П.Одерий (71) Киевский институт народного хозяйства им. Д.С.Коротченко (53) 676.1.021.3(088 ° 8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

Ф 781240, кл. 0 21 В 1/36, 1978. (54)(57) 1. ГИДРОДИНАИИЧЕСКИЙ КАВИТАЦИОННЫЙ РЕАКТОР, включающий состоящую из конфузора, проточного участка и диффузора камеру для обработки потока волокнистой массы,соосно раз мещенный в камере стержень с кавитатором и средством для возвратно-поступательного перемещения стержня вдоль оси камеры, о т л и ч а ю— щ .и и с я тем, что с целью увелиФ

1 чения степени диспергирования и умень шения удельных энергетических затрат при заданной производительности за счет оптимизации режимов кавитационного воздействия, он имеет по крайней мере одну дополнительную камеру для обработки потока волокнистой массы, установленную за первой камерой, а кавитатор выполнен в виде крыльчаток с противоположно направленными лопастями, смонтированных на стержне соответственно в каждом из диффузоров камер, причем лопасти крыльчаток имеют клиновидный профиль сечения, острую переднюю кром ку, обращенную в сторону направления потока, и снабжены механизмом изменения угла их наклона относительно стержня.

9

2. Реакторпоп. 1, отлич а ю шийся тем,. что стержень выполнен попым, механизм изменения угла наклона лопастей расположен в полости стержня и выполнен в виде штока, снабженного штифтами, на которых смонтированы лопасти крыльчаток.

4 11240

Изобретение относится к устройствам для диспергирования и перемешивания в средах жидкость-жидкость, жидкость-твердое тело, жидкость-волокно и может быть использовано для проведения технологических процессов в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой, целлюлозно-бумажной, асбесто-цементной и других о раслях промьппленности. 10

Известно устройство для гидродинамической распушки волокна, которое включает в себя состоящую из конфузора, проточного участка и диффузора камеру для обработки потока волок-15 нистой массы, соосно размещенный в камере стержень с кавитатором и сред-. ство для возвратно-поступательного перемещения стержня вдоль оси камеры 1 .

К недостаткам этого устройства относится увеличение загромождения проточной части при регулировании режимов кавитационной обработки, что приводит к значительному повышению гидравлического сопротивления, большим удельным энергозатратам, затрудняет регулирование режима кавитационной обработки при заданной производительности и уменьшает степень диспергирования.

Цель изобретения — увеличение степени диспергирования и уменьшение удельных энергетических затрат при заданной производительности за счет оптимизации режимов кавитационного воздействия., Поставленная цель достигается тем, что гидродинамический кавитационный реактор, включающий состоящую из конЮ фузора,проточного участка и диффузора .

"камеру для обработки потока волокнистой массы, соосно размещенный в камере стержень с кавитатором и средство для возвратно-поступательного перемещения стержня вдоль оси камеры, имеет по крайней мере одну дополни45 тельную камеру для обработки потока волокнистой массы, установленную за первой камерой, а кавитатор выполнен в виде крыльчаток с противоположно направленными лопастями, смонтированных на стержне соответственно в каждом из диффузоров камер, причем лопао ти крыльчаток имеют клиновидный профиль сечения, острую переднюю кромку, обращенную в сторону направления по- 55 тока, и снабжены механизмом измене. ния угла их наклона относительно стержня.

63 2

Причем стержень выполнен полым, механиЗм изменения угла наклона лопастей расположен в полости стержня и выпоЛнен в виде штока, снабженного штифтами, на которых смонтированы лопасти крыпьчаток.

На фиг. 1 изображен гидродинамичес кий кажитационный реактор, общий вид, на фиг. 2 — крепление лопастей вид сверху, на фиг. 3 — сечение А-А на фиг. 2.

Гидродинамический кавитационный реактор состоит из камер 1, включающих конфузоры 2, проточные участки

3 и диффузоры 4.

В камерах 1 соосно размещен полый стержень 5 с кавитаторами 6 и 7, выполненными в виде крыпьчаток с противоположно направленными лопастями 8 клиновндного профиля с острой передыей кромкой 9, обращенной в сторону-. напраю1ения потока. Внутри стержня

5 находится механизм изменения угла наклона лопастей, выполненный в виде штока 10, с набже нного штифтами 1 1, на которых смонтированы лопасти 8 кавитаторов 6 и 7.

В стенках стержня 5.в местах расположения штифтов 11 выполнены продольные сквозные прорези 12, перед прорезями — поперечные поверхностные канавки 13, в которые входят штифты 14, закрепленные на внутренних кромках 15 лопастей 8. Стержень

5 имеет наружную резьбовую нарезку

16 для перемещения его вместе с кавитатофами 6 и 7 вдоль камер 1.

Для фиксирования положения стержня 5 служит контргайка 17; а для продольного перемещения — ручка 18.

Для продольного перемещения штока

10 относительно стержня 5 и изменения угла наклона лопастей служит винт 19 с укрепленной на нем ручкой

20 и фиксатором 2 1.

Устройство работает следующим образом.

Потак диспергируемой и перемешиваемой массы, попадая в конфузоры

2,увеличивает скорость с 1-2 до

8-10 м/с в проточных участках 3. С этой скоростью потоки жидкости попадают в диффузоры 4 и натекают на установленные в них кавитаторы 6 и 7 и закручиваются последними в противоположнь|е стороны. При этом на лопастях клиновидного профиля образуются кавитаЦионные суперкаверны, которые

3 1124063 4 замыкаются за лопастями с образова- мального количества кавитационных пунием полей кавитацнонных микропузырь- зырьков, а следовательно, максимальков, и после их схлопывания — куму- ное кавитацнонное воздействие. При лятцвных микроструек, которые ока- изменении производительности реакзывают диспергирующее, размалывающее > тора для сохранения оптимального рефибрилирующее и микроперемешивающее жима кавитационной обработки перемевоздействие на массу. щением стержня 10 изменяются углы наклона лопастей относительно стержДля увеличения интенсивности кави- ня 5. Поэтому плавное регулирование. тационного воздействия кавитаторы б и1п местоположения кавитаторов в диф7 при помощи стержня 5 устанавливают- фузорах и углов наклона лопастей ся в таком месте диффузора, где ско- (углов атаки) позволяет интенсифицирость и давление обеспечивают опти" ровать процессы смешения и диснерги" мальный режим кавитацнонного обте- рования и снизить удельные знергокания лопастей и получение макси- 1 затраты.

I-Фцг.2

A-A

Ф4 /я

ФиМ

Составитель Н. Немчина

Редактор И.Ковальчук Техред Л.Мартяшова Корректор О.Билак

1 м 4 m

Заказ 8223/26 . Тираж 371 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыгйй

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

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