Устройство для получения дисперсных систем

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„! 205929 (51) 4 В 01 F 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

К=<, г. (21) 3300642/23-26 (22) 02.06.81 (46) 23.01.86. Бюл. У 3 (71) Московский ордена Ленина институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии (72) В.И.Ралетнев (53) 66.063(088.8) (56) Патент ФРГ Ф 1300510, кл. 12 g 1/01, 1969.

Авторское свидетельство СССР

Ф 701652, кл. В 01 F 11/00, 1976. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ жидкое — газ, жидкое — жидкое, содержащее рабочий сосуд с днищем и герметичной крышкой, установленный на вибростенде, патрубки для подвода компонентов и отвода готового продукта и систему для подвода затравочной порции газа, о т л и ч а ю щ е е с я . тем, что, ,с целью уменьшения затрат энергии, оно дополнительно снабжено размещенным между днищем сосуда и вибростендом резонансным упругим элементом с жесткостью, определяемой по следующей зависимости К где 03 — круговая частота колебаний1

1 — масса сосуда с компонентами, К„ — коэффициент жесткости упругого подвеса.

2. Уст ройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что резонанс-! ный упругий элемент выполнен в виде одной или нескольких пружин, равно- . мерно распределенных по окружности, центр которой совпадает с центром вибростенда.

120592,9

Изобретение относится к химической технологии, в частности к получению дисперсных систем, и может быть использовано во всех отраслях промышленности, где производится интенсивное смешение дисперсных систем жидкое — жидкое (пен, эмульсий).

Цель изобретения - уменьшение за" трат энергии на проведение процесса вибрационного смешения в режиме вибротурбулизации при одновременном снижении требований к конструктивным элементам вибростенда (уменьшение амплитуды перемещения вибростола).

На фиг.1 приведена схема устройства для получения дисперсных систем на фиг.2 — выполнение разонансного упругого элемента.

Устройство содержит рабочий сосуд

1 с днищем и герметичной крышкой 2, прикрепленный к неподвижным опорам

3 упругими подвесами 4. Устройство имеет патрубки для подводе компонентов и отвода готового продукта, причем слив готового продукта осуществляется через кран 5, расположенный в нижней части сосуда, где имеется также система б подачи за" травочной порции газа. Днище рабочего сосуда 1 прикреплено к верхнему концу резонансного упругого элемента 7, нижняя часть которого прикреплена к рабочей площадке 8 вибрацибнного стенда 9. жесткость резонансного упругого элемента определяется по зависимости

К=D ш-1с

1 Ь где ь)- круговая частота колебаний вибростола (равная частоте режима вибротурбулизации);

m — - масса сосуда с компонентами;

k — коэффициент жесткости упруго1

ro подвеса.

Возможно выполнение резонансного упругого элемента в виде одной или нескольких пружин, равномерно расположенных по окружности, центр которой совпадает с центром вибростенда, упругого сильфона, симметрично расположенного относительно вертикальной оси, проходящей через центр вибростенда и т.д. Для предотвращения боковых смещений пружин может быть предусмотрена установка внешней или внутренней направляющей.

5 !

О

t5

1

Устройство работает следующим образом.

При включении вибрационного стенда 9 колебания через рабочую площадку 8 и резонансный упругий элемент

7 передаются рабочему сосуду 1, содержащему смешиваемые компоненты и газ. Наличие резонансного упругого элемента 7 приводит к увеличению амплитуды колебаний рабочего сосуда

1 (в 2-3 раза) по сравнению с амплитудой колебаний рабочей площадки 8 вибростенда 9.

В качестве вибрационного стенда 9 используется стенд ВЭДС-200 А, при включении которого рН настраивается на частоту режима вибротурбулизации (для данной установки 25-30 Гц) и перегрузку 2-3 g. Через 2 с после того как колебания рабочей площадки 8 вибрационного стенда 9 через резонансный упругий элемент 7 передаются с увеличенной амплитудой сосуда 1, в нижнюю часть жидкой фазы подается затравочная порция газа через систему б (объем- 1 мл). Свободная поверхность жидкости при этом совершает интенсивные движения с захватом пузырей газа из области А. Затем пузырей становится все больше, т.е. область, занятая пузырями, увеличивается. Начиная с некоторого момента времени, пузыри резко двигаются вниз и заполняют весь сосуд. В нижней части сосуда 1 (область Б с большей объемной концентрацией газовой фазы) образуется рой пузырей.

Время от начала включения стенда 9 до движения пузырей вниз и начала процесса смешения в режиме вибротурбулизации — несколько секунд. После окончания требуемой полноты процесса смешения готовый продукт сливаетI ся через кран 5. . В качестве упругих подвесов 4 и резонансного упругого элемента 7 используются пружины неограниченно кратного действия, изготовленные из рессорно-пружинной стали и работающие при напряжениях, циклически меняющихся во времени. На установке проводится насьпцение жидкости воздухом, получение пены путем добавления в воду вспенивателя (мыльный порошок) и получение эмульсий типа водаверетенное масло-воздух. Процесс насьпцения жидкости воздухом происхое дит равномерно по всему объему жид1205929

Составитель А.Телесницкий

Редактор А.Коэориз Техред М.Надь Корректор С.Шекмар

Заказ 8587/7 тираж 5Ж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 кости до теоретически возможного за 5-10 с. Полное вспенивание при добавлении мыльного порошка происходит за 20-40 с ° Получение эмульсий вода — веретенное масло — воздух при объемных соотношениях веретен-. ное масло — вода 1:9, 2:8, 3 .7, 4:6, 5:5, 6:4, 7:3, 8:2, 9:1 занимает 30-60 с при количестве газа в области А 30-60 мл.

Амплитуда ускорения сосуда со смешиваемыми компонентами для протекания вибрационного смешения в режиме вибротурбулизации должна быть больше некоторой критической 7-9 g (g - ускорение свободного падения).

Введение резонансного упругого элемента приводит к образованию новой колебательной системы, где роль упругого элемента выполняют упругие подвесы и резонансный упругий элемент, а инерционности — сосуд со смешиваемыми компонентами. В случае когда частота возбуждения вибрационного стола совпадает с собствен>О ной частотой новой колебательной системы, амплитуда вертикальных колебаний сосуда значительно превышает амплитуду колебаний рабочей площадки вибрационного стенда, что и при-. водит к уменьшению затрат энергии на процесс смешения. !