Электровибрационный смеситель

 

1. ЭЛЕКТРОВИБРАЦИОННЫЙ СМЕСИТЕЛЬ , содержащий корпус, размещенньй внутри него рабочий орган, выполненный в виде соосно поочередно установленных по высоте корпуса кольцевых дисков, связанных с одним из модулей электровиброрезонансного двигателя и сплошных дисков, связанных с другим модулем электровиброрезонансного двигателя, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения качества приготавливаемой смеси, корпус снабжен установленным в нем коаксиально с образованием кольцевого канала, стаканом , в днище которого вьшолнены отверстия, а в стенках герметично закреплены по периферии кольцевые диски, и уплотнением, расположенным между корпусом и днищем стакана, а на торцовых поверхностях дисков вьтолнены углубления. 2.Смеситель по п.1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что углубления расположены симметрично относитель Л но оси корпуса. 3.Смеситель по пп.2 и 3, о т личающийся тем, что углубления имеют полусферическую форму. Q4 .Смеситель по пп.2-4, отличающийся тем, что углубления выполнены в виде концентрических 1 проточек. СО

СОЮЗ СОаЕТСКИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1194473 (594 В 01 F 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

hO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) -3298833/23-26 (22) 05.06.81 (46) 30.11.85. Бюл.¹- 44 (72) В.В.Интор, А.А.Серебряков, M.È.Ñèäoðîâ, П.А.Деникин, В.Д.Те-. рентьев и К.А.Бургвиц (53) 66.063(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 468948, кл. С 10, 1/32, 1972 (публ.).

Патент Швейцарии № 539448, кл. В 01 F 5/06, 1973;

Авторское свидетельство СССР

¹ 222299446622, кл . В 01 J 7/02, !968. (54)(57) 1 . ЭЛЕКТРОВИБРАЦИОННЫЙ СМЕСИТЕЛЬ, содержащий корпус, размещенный внутри него рабочий орган, выполненный в виде соосно поочередно установленных по высоте корпуса кольцевых дисков, связанных с одним из модулей электровиброрезонансного двигателя и сплошных дисков, связанных с другим модулем электровиброрезонансного двигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения качества приготавливаемой смеси, корпус снабжен установленным в нем коаксиально с образованием кольцевого канала стаканом, в днище которого выполнены отверстия, а в стенках герметично закрепле ны по периферии кольцевые диски, и уплотнением, расположенным между корпусом и днищем стакана, а на тор-, цовых поверхностях дисков выполнены углубления.

2. Смеситель по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что углубления расположены симметрично относительно оси корпуса.

3. Смеситель по пп.2 и 3, о т— л и ч а ю шийся тем, что углубления имеют полусферическую форму.

4. Смеситель по пп.2-4, о т л ич а ю шийся тем, что углубления выполнены в виде концентрических проточек.

Изобретение относится ко всем отраслям техники, где применяются технологические процессы, сопровождающиеся перемешиванием жидких, газообразных, пульпообразных продуктов и смесей на их основе, и особенно с получением водногорючих эмульсий для силовых установок, работающих на жидком топливе, а также для . двигателей внутреннего сгорания с непосредственным впрыском топлива как стационарных, так и транспортных.

Известно устройство для.обводнения жидких топлив, основанное на использовании ультразвукового излуча- теля, состоящее из корпуса, внутри которого с зазором установлен стакан с отверстиями в днище, к которому подсоединен штуцер для подвода . воды, а внутри стакана расположен наконечник ультразвукового излучателя.

Однако устройство для обводнения жидких топлив, основанное на применении ультразвукового излучателя, энергоемко, сложно по техническому исполнению для широкого промьппленного внедрения и не обеспечивает возможности получения стойких во времени, нерасслаивающихся тонкодисперсных эмульсий.

Известно также устройство, содержащее корпус, размещенный внутри него рабочий орган, выполненный в виде дисков, на поверхности которых, обращенных друг к другу, выполнены углубления.

Однако данное устройство не обеспечивает достаточной интенсивности процесса и получения стойких во времени нерасслаивающихся эмульсий, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае-. мому результату является электровибрационнйй аппарат, состоящий из корпуса, электровибрационного двигателя и размещенного внутри корпуса перемешивающего устройства, состоящего из сплошньж дисков, укрепленных на полых штоках, связанных с одним модулем электровибрационного двигаФеля, и чередующихся с ними колышевых дисков, укреплЕнных на полых штоках, связанных с другим модулем электровибрационного двигателя.

Однако данный аппарат также не обеспечивает получения стойких во

194473 .2

20 условия проникновения несмешанных

45 времени эмульсий что обусловлено недостаточной, энергией, сообщаемой перемешиваемыы компонентом, наличи ем свободных перетоков компонентов в зазорах между корпусом и дисками, из-за чего. сжатию и разряжению в йроцессе возвратно-поступательного перемещения дисков подвергается равномерный слой перемешиваемых компонентов в потоке, скорость которого прямо направлена и близка к постоянной, что обуславливает недостаточную энергию, сообщаемую смеси, недостаточную турбулентность потока и невозможность получения тонкодисперсной нерасслаивающейся эмульсии. Кроме того, наличие свободных перетоков компонентов в зазорах между корпусом и дисками создает компонентов к выходу готового проJ дукта (эмульсии) и образования в эмульсии центров высаживания и расслаивания.

Целью изобретения является повышение качества приготавливаемой смеси.

Поставленная цель достигается тем, что в электровибрационном смесителе, содержащем корпус, размещенный внутри него рабочий орган, вы полненный в виде соосно поочередно .установленных по высоте корпуса. кольцевых дисков, связанных с одним из модулей электровиброрезонансного двигателя и сплошных дисков, связан- ных с другим модулем электровибрационного двигателя, корпус снабжен установленным в нем коаксиально с образованием кольцевого канала стаканом, в днище которого выполнены отверстия, а в стенках герметично закреплены по периферии кольцевые диски, и уплотнением, расположен- . ным между корпусом и днищем стакана, а на торцовых поверхностях дисков выполнены углубления.

Кроме того, на торцовых поверхностях дисков выполнены углубления, которые могут быть расположены симметрично относительно оси корпуса.

Углубления могут быть выполнены в виде концентрических проточек и иметь полусферическую форму.

Так как у всех дисков на каждой паре сторон, обращенных друг к другу зеркально выполнены углубления, 1194473 например в виде кольцевых проточек, между разноименными дисками образуются сообщающиеся слои перемешиваемых компонентов, объединенные в общий поток и представляющие собой последовательность так же сообщающих. ся переменных объемов, возрастающих от центра к периферии и убывающих от периферии к центру. Благодаря этому в процессе возвратно-поступательного перемещения разноименных дисков во взаимно-противоположном направлении, чередуемого с большой частотой, общий поток перемешиваемых компонентов подвергается силовому виброрезонансному воздействию с

1 встречными перетоками и давлениями, что обеспечивает высокую турбулентность потока, пульсирующий характер

его и получение тонкодисперсной нерасслаивающейся,смеси. Соединение между сплошными дисками осуществляется с помощью распорных втулок, через которые проходят стяжки.

Кроме того, в результате соедине ния герметизирующими оболочками кольцевых дисков по периферии и уплотнения зазора между корпусом и перемешивающим устройством со стороны подачи смешиваемых компонентов . полностью исключена возможность попадания неперемешанных компонентов в готовую смесь через зазор между г корпусом и перемешивающим устройством и образование в готовой смеси центров высаждения (расслоения) .

На фиг.l показан электровибрационный смеситель, разрез; на фиг.2 углубления, выполненные на обеих поверхностях дисков и размещенные зеркально относительно проточного канала; на фиг.3 — углубления, выполненные зеркально сферическими; на фиг.4 — углубления, выполненные в виде концентрических проточек.

Электровибрационный смеситель состоит из электровиброрезонанс- ного двигателя, представляющего собой два одинаковых модуля 1, расположенных на торцах корпуса 2 смесительного устройства. К якорю

-верхнего модуля электровиброрезонансного двигателя через шток якоря 3 клином 4 через опорный диск 5 крепится набор сплошных дисков 6, которые сблокированы на стяжках 7, через распорные втулки 8. К якорю нижнего модуля электровиброрезонансного двигателя через шток якоря 3 клином 4 через опорный диск 9 крепится набор кольцевых дисков 10, которые сблокированы на стяжках 11.

Между кольцевыми дисками установлены кольцевые обечайки 12. Корпус перемешивающего устройства в нижней части имеет патрубок 13 для подвода перемешиваемых компонентов,. а в верхней части — такой же патрубок 14 для отвода готового продукта.

Со стороны входного патрубка между корпусом аппарата и перемешивающим устройством имеется уплотнение 15.

Углубления 16 имеют самые различные формы выполнения, например: выполнены на обеих поверхностях дисков, обращенных друг к другу, и размещены зеркально относительно проточного канала фиг.2); выполнены сферическими на обеих поверхностях дисков, обращенных -друг к другу, и размещены зеркально относительно проточного канала (фиг.3); выполнены в виде концентрических проточек (фиг.4). Кроме того, в верхней и нижней частях корпуса 2 имеются смотровые окна, закрытые стеклами для визуального наблюдения.

Смеситель работает следуюшим образом.

По завершению подготовки устрой.ства -к действию включается электропитание виброрезонансного двигателя.

1О

При этом якори верхнего и нижнего модулей электровиброрезонацсного двигателя и связанные с ними через штоки 3 части перемешивающего устройства приводятся в.непрерывное возвратно-поступательное движение во взаимно противоположных направлениях. После проверки работы аппарата на холостом ходу через нижний патрубок 13 подается непрерывно рас четное количество перемешиваемых компонентов. Отвод готового продукта осуществляется через верхний патрубок 14. Вибрирующие во взаимно противоположных направлениях сплошные

6 и шайбообразные 10 диски подвергают поток перемешиваемых компонентов, представляющий собой последователь-< ность участков, заключенных между разноименными дисками и сообщающихся между собой через отверстия в кольцевых дисках, непрерывному силовому, знакопеременному воздействию (давление и разряжение) . Так

5 11 как диски 6 и !О имеют профилированные, выполненные зеркально, проточки, то поток перемешиваемых компонентов,заключенныймежду разноименными дисками, представляет собой последовательность переменных объемов, сорбщающихся между собой перетоками убывающих .от .периферии к центру и возрастающих от центра к периферии аппарата. При движении разноименных дисков в сходящихся направлениях порции компонентов, сосредоточенные в переменных объемах испытывают мгновенное давление и через перетоки устремляются в соседние объемы, занятые другими порциями, что вызывает у перетоков встречные потоки и давления, создающие условия резкой интенсификации процесса перемешивания и получения тонкодисперсной нерасслаивающейся смеси компонентов. При движении разноименных дисков в расходящихся направлениях порции компонентов, сосредоточенные в переменных объемах, испытывают мгновенное разряжение, под действием которого микрочастицы перемешиваемых компонентов приобретают в пространстве состояние, при котором их положение не зависит от удельного веса, что в сочетании с встречными перетоками и непрерывно меняющейся скоростью общего потока .создает условия ин-. тенсификации процесса перемешивания и получения нерасслаивающейся смеси компонентов (эмульсии 1 на основе жидкостей (газов } независимо от их удельных весов.

Полученная таким образом-нерас-. слаивающаяся эмульсия (признаки расслоения отсутствовали при хранении ее в течение трех лет ) на основе мазута и воды опробована на сжигание ее в промышленном паровом котле при содержании воды до 50X ° Опыт по сжи94473 Ь ганию водногорючей эмульсии (мазутвода) при содержании воды до 50Х свидетельствует о том, что для увели чения средней обводненности топлива требуется более высокое дробление гикрокапель перемешиваемых компоненгов.

Технико-экономическая эффективность изобретения сводится к следую1Ю щему.

В настоящее время энергетические установки и двигатели внутреннего сгорания не используют водогорючие эмульсии. Кроме того, отсутствует

15 техническая документация в виде технических условий на изготовление смесительных устройств, смешивающнх вдду и топливо.

Главный показатель изобретения—

20 это образование водогорючей эмульсии, которая нв расслаивается в течение

3 лет, несмотря на то, что содержание воды и топлива в ней по 50Х °

При содержании воды до 35-401 в

25 эмульсии и при сжигании ее в топке котла температура факела не снижается. Дальнейшее увеличение воды в топ-ливе приводит к снижению температуры факела.

ЗЮ Изобретение обеспечивает тонкое дробление микрокапель компонентов, а следовательно, содействует промышленному освоению обводненных. топлив.

Сжигание водогорючих эмульсий резко снижает токсичность выбросов продуктов неполного сгорания топлива что очень важно в условиях борьбы " за чистоту воздушной среды. Сжигание водогорючих эмульсий снижает нагар н коррозию котельного оборудования.

В настоящее время подвергаются уничтожению сильнообводненные нефтепродукты и отходы нефтепродуктов. Внедрение данного изобретения дает

45 возможность использовать их как топливо.

1194473

1194473 б / т

9

Фиг. 7

Составитель Э.Скачкова

Редактор Н.Горват Техред M.Ïàðîöàé Корректор N.Äåì÷èê

Заказ 7347/9 Тираж 586 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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