Кавитационный смеситель

 

1. КАВИТАЦИОННЫЙ СМЕСИТЕЛЬ, содержащий корпус с проточной камерой , в которой размещен кавитатор с каналами, закрепленный на трубопроводе , соединенном с источником сжатого воздуха, и задакиций гейератор, вход .которогосоединен с измерителем давления , установленным на входе в проточную камеру, отличающийс я тем, что, с целью повышения интенсивности перемешивания при снижении энергозатрат, он снабжен дополни;тельным источником сжатого воздуха и золотниковым устройством, посредством которого трубопровод соединен с. источниками сжатого воздуха, а выход задакицего генератора соединен с золотниковым устройством.. 2. Смеситель по п. 1, о т л и чающийся тем, что проточная камера на выходе имеет пр рфиль сопла Лаваля. :о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (! 1): (5))4 В 01 F 5/00 605 9 27 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ В., К ABTOPCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ вЂ” .. . 1 (21) 3682145/23-26

:(22) 09.11.83

:(46) 15.12.85. Бюл. У 46

:(72) И.М. Федоткин, Н.А. Яхова и Л.И. Пищенко (53) 66.063.61(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Г(827138, кл. В 01 F 7/04, 1979.

Авторское свидетельство СССР по заявке N 3660913/26, 1983. (54) (57) 1. КАВИТАЦИОННЫИ СМЕСИТЕЛЬ, содержащий корпус с проточной камерой, в которОй размещен кавитатор с каналами, закрепленный на трубопроводе, соединенном с источником сжатого .воздуха, и задающий генератор, вход.которого соединен с измерителем давления, установленным на входе в проточную камеру, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения интенсивности перемешивания при снижении энергозатрат, он снабжен дополиительным источником сжатого воздуха .и золотниковым устройством, посредством которого трубопровод соединен с источниками сжатого воздуха, а выход задающего генератора соединен с эо 1 лотниковым устройством., 2. Смеситель по п. 1; о т л и— ч а ю шийся тем, что проточная

O камера на выходе имеет профиль соп-: Е ла Лаваля.

Составитель Т. Круглова

Техред И.Асталош

Корректор С, Черни . -Ф "

Редактор А. Долинич

Заказ 7651/8 Тираж 586

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

4 11977

Изобретение относится к устройствам для интенсификации процессов гомогенизации, диспергирования, эмульгирования сред и может быть использовано в химической, нефтехимической и пищевой промышленности.

Цель изобретения — повышение интенсивности перемешивания при снижении энергозатрат.

На чертеже;схематично изображен !О смеситель.

Кавитационный смеситель содержит корпус 1 с проточной камерой 2, кавитатор 3 с системой каналов 4, объединенных коллектором 5. Кавитатор вы- 15 полнен, например, в виде конуса, обращенного основанием к выходу проточной камеры. Кавитатор закреплен на трубопроводе 6 подвода сжатого воздуха, соединенным посредством золотки- 20 кового устройства 7 с двумя источниками 8 и 9 сжатого воздуха разного давления. К золотниковому устройству подключен выход задающего генератора

10, а вход генератора соединен с иэ- 25 мерителем 11 давления. Проточная камера на выходе имеет профиль сопла

Лаваля.

Кавитационный смеситель работает следующим образом. 30

В проточную камеру смесителя поступают компоненты. !

В начальном положении золотникового 1устройства:из магистрали PE-8 через трубопровод 6 и каналы в кавитаторе 3 поступает гаэ под давлением Р1 (0,6 атм). 3а кавитатором 3 образуется кавитационная каверна определенных размеров, характеризующихся длиной L„ и миделем М„ . Давление перед кавитатором Р„ . При измейении положения золотника иэ магистрали (PE-9) газ в каверну подается под давлением P (напр. 0,4 атм), величина кавернй Ь и М . Если

P< < P< то L и М меньше Ь и

14

М„ . частота переключения золотникового устройства определяется сигналом задающего генератора 10, который запускается от измерителя 11 давления, установленного перед кавитатором.

Перемешиваемая среда находится под воздействием кумулятивных микроструй, образующихся при схлопывании кавитационных пузырьков и пульсаций, возникающих при изменении размеров каверны.

Измерение давления газа, подаваемого в каверну, приводит .к изменению размеров каверны. При пульсации каверны в ней образуются ударные волны, который увеличивают интенсивность перемешивания на 30 — 407. Наилучшие результаты получены при частоте изменения давления 2 — ЗГц при перемешивании водно-нефтяных эмульсий. Таким образом, поочередное подключение источников газа с разными

I давлениями позволяет создавать в каверне ударные волны, интенсивность которых можно регулировать величиной давления источников газа и частотой переключения источников.

Газонаполненные пузырьки с размерами, превышающими размеры кавитационные,попадают в область повышенного давления — на вход сопла Лаваля 12.

Здесь происходит дополнительное неремешивание газожидкостной смеси, так как при скоростях 30 м/с в среде образуется система ударных волн (чередование областей с различными плотностями, давлением, оптической проницательностью) . При расположении сопла 1 на расстоянии 0,5 — 7 длин высоты конуса кавитатора затухающие волны в каверне являются источником вторичных ударных волн, образующихся в сопле, где они получают значительное усиление. Следовательно, на поток дополнительно накладываются влияние ударных волн.