Кавитационный смеситель

 

Изобретение относится к кавитационным смесителям и позволяет интенсифицировать процесс перемешивания . Кавитационный смеситель содержит корпус с патрубками подвода и отвода среды, внутри которого размещен приводной вал. На валу установлены кронштейны с кавитаторами в виде крыльчаток. Между крыльчатками установлены кольцевые перегородки. На обращенных друг к другу сторонах кольцевых перегородок в.периферийной их части выполнены кольцевые желоба, образукяцие между собрй Topioo6pa3- ную камеру, а в центральной части - углубления в форме усеченного конуса , образующие между собой полость, сообщенную с торообразной камерой. При этом крыльчатки размещены в торообразной камере, а кронштейны - в сообщенной с ней полости. Крыльчатки снабжены размещенными снаружи конфузорами и расположены в их узкой части. 4 з.п. ф-лы, 3 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

rsD 4 В 01 F 7/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г

- 1 . - !Л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1114452 (21) 4047563/23-26 (22) 31. 03. 86 (46) 30,01. 88. Бюл. Ф 4 (75) Л.И. Пищенко, В.Б. Русин, А.А. Шурпач, В.В. Монятовский и Ю.И. Белебезьев (53) 66.063(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1114452, кл. В 01 F 7/16, 1982. (54) КАВИТАЦИОННЫЙ СМЕСИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к кавитационным смесителям и позволяет интенсифицировать процесс перемешивания. Кавитационный смеситель содержит корпус с патрубками подвода и отвода среды, внутри которого размещен при„.Я0„„1369780 A 2 водной вал. На валу установлены кронштейны с кавитаторами в виде крыльчаток. Между крыльчатками установлены кольцевые перегородки. На обращенных друг к другу сторонах кольцевых перегородок в.периферийной их части выполнены кольцевые желоба, 1, образующие между собой торообраэную камеру, а в центральной части— углубления в форме усеченного конуса, образующие между собой полость, сообщенную с торообраэной камерой.

При этом крыльчатки размещены в торообразной камере, а кронштейны— в сообщенной с ней полости. Крыльчатки снабжены размещенными снаружи конфузорами и расположены в их узкой части. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1369780

1г

?О

Изобретение относится к пе )t. ìåøèванию B химической, нефтехими-ее(.кой и других отраслях народного хозяйства °

Пелью изобретения является интенсификация процесса смешения.

На фиг. 1 изображен смеситель, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез

A A на фиг. 1; на фиг, 3 — разрез

Б-Б на фиг. 2.

Кавитационный смеситель содержит корпус 1 с устройствами подвода и отвода среды — патрубками 2 и 3, внутри которого размещен прнводной вал 4, соединенный с двигателем 5.

На валу ч установлены кронштейны 6 с е 3 таторами II виде крыльчаток 7. . рпус ге;ебжен кольцевыми перегород;:ч:чн ", установченными ечежду крыльчатками. 11ри этом патрубки ? размещ, пы напр(тив крыльчаток. Смеситель (набжен дополнительным приводным валом 9 с кронштейнами 6 и крыльчатками .7, установленными соосно валу с возможностью вращения в протинопо.", игную сторону. aí мож .т быть ныполнен в виде винта (!Ie показан), и патрубки 2 усанонлены на корпусе тангенциально.

На обращенных друг к другу сторонах к< льееевых перегородок 8 в иери— ферниной и(частее выполнены кольце— выс желоба 9, образующие между (обой ч, торообразную камеру 10, а в централь",:nI. часен — углубления 11 в форме ycепенного конуса, образующие между сой ееоло<-ть 12, сообщенную с торообр.энной камерой. Крыльчатки 7 размеще- 40 IIl е3 горообрэзной камере 10, а кронIll (.éIIüI — в с ообщенной с неи вол(сти

I?. Крыльчатки 7 снабжены раэмещеееньмн <снаружи их конфузорами 13. Крыльчатки 7 расположены в узкой части 45 конфузоров 13. Ila валах 4 и 9 закреп.еены рычаги 14, размещенные в плос<ости вращения кронштейнов 6. При .гееом рычаги снабжены установленными ва их свободных концах телами нраще- Б0 ния 15 с плоской лобовой поверхностью 16. Рычаги 14 снабжены средством

17 их углового перемещения в плоскости вращения, включающим тяги 18

19, шарнирно соединенные с кронштей-g5 е.ом 6 и ры еагом 14. Вторые концы тяг

cueäèIInII! I <-n штоком 20. Второй конец приво:е: 21 соединен с приводным ва Iоь1, олнонр >, нно являющимся средством еео7енода управляющего сигееана на привод 21.

Валы 4 и 9 соединены между собой посредством конической зубчатой передачи 22. Обтекатель 23 служит для уменьшения гидравлического сопротивления.

Кавитационный смеситель работает следующим образом.

Смешиваемые жидкости подают в патрубки 2, откуда жидкость попадает в полость корпуса 1, в котором дви жутся крыльчатки 7, приводимые в днижение кронштейнами 6. Скорость движения легко изменить как изменением скорости вращения дзигателя, так и выбором длины кроншт(йна 6, добива«сь такой скорости де .жения кавитаторов, чтобы образующисся при их движении кольцевые каверны имели заданную длину. При поступлении смешиваемых жидкостей в камеры 10 они поднергаются воздействию кавитационных пузырьков в течение длительного времени, поскольку корпус 1 может содержать значительное количество камер с движущимися в них канитаторами, Использование в канитаторах конфузорон 13 позволяет дополнительно разгонять поток жидкости до более высоких скоростей, что обеспечивает увеличение количества кавитационные пузырьков и, как следствие, интенсификацию перемешивания; снижение скорости нращения кронштейнов и, как следствие, уменьшение материалоемкости.

Размещение внутри конфуэора в его узкой части крыльчатки 7 позволяет закручивать поток, что увеличивает длину каверны.

Торообразная камера 10 позволяет уменьшить проскальзывание жидкости мимо крыльчаток, что уменьшает размеры мертвых зон, при этом поньппается однородность смеси. Уменьшение зазора между перегородками и кавитаторами позволяет достигать кавитаци: онного режима при уменьшении на 35407 скорости вращения канитаторов.

Наличие углублений 11 в форме усеченного конуса, образующих полость

1?, сообщенную с камерой 10, позволяет уменьшить паразитный отток жидкости из объема тора, а за счет сужения скорость жидкости, поступающей ь объем камеры, увеличивается, что улучшает процесс см(шения компонентов

45

3 13697

Размещение рычагов 14, снабженных телом вращения 15 с плоской лобовой поверхностью 16, позволяет повысить эффективность использования энергии схлопывания микропузырьков. Кавитационные микропузырьки, образованные за кавитаторами 7, схлопываются с образованием кумулятивной микроструйки в хвостовой части каверны, микроструйки прошивают жидкость, при этом происходит смешение.

При ударе кумулятивной струйки о слой жидкости, смачивающей лобовую поверхность 16 тела 15, эффектив- 15 ность обработки увеличивается в 56 раз и одновременно эффективность такого воздействия в большей мере не зависит от вязкости смеси, что позволяет использовать данный метод 20 при смешении жидкостей с вязкостью более 300 сСт.

В нижней части корпуса 1 жидкость закручивается центробежными силами в противоположную сторону по отноше- 25 нию к движению жидкости в верхней части корпуса 1. Применение дополнительного приводного вала 9 с противоположным направлением вращения позволяет интенсифицировать процесс сме- З0 шения за счет турбулизации потока жидкости нижней и верхней частей корпуса 1.

Подача смешиваемых жидкостей в корпусе 1 через тангенциально установленные патрубки 2 также позволяет уменьшить гидравлические потери, так как при этом движущиеся крыльчатки оказывают меньшее сопротивление входному потоку жидкости. 40

Изменение углового положения рычагов позволяет устанавливать тело

15 в зоне наибольшей эффективности схлопывания микропуэырьков, которая размещена в хвосте каверны и зависит от .физико-химически свойств жидкости.

Использование предлагаемого устройства в сравнении с известным кавитационным аппаратом обеспечивает значительную интенсификацию процесса смешения высоковязких жидкостей за счет повышения полезного действия крыльчаток, обеспечивающих равномерную закрутку потока.

Формула н 3 о б р е т е н и я

1. Кавитационный смеситель по авт ° .св. Ф.1114452, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью интенсификации процесса перемешивания, на обращенных друг к другу сторонах кольцевых перегородок в периферийной их части выполнены кольцевые желоба, образующие между собой торообразную камеру, а в центральной части — углубления в форме усеченного конуса, образующие между собой полость, сообщенную с торообраэной камерой, при этом крыльчатки размещены в торообразной камере, а кронштейны — в сообщенной с ней полости.

2. Кавитационный смеситель по п.1, отличающийся тем, что крыльчатки снабжены размещенными снаружи их конфузорами.

3. Кавитационный смеситель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что крыльчатки расположены в узкой части конфуэоров.

4. Кавитационный смеситель по пп.1-3,отличающийся тем, что он снабжен закрепленными на валу рычагами, размещенными в полости вращения, при этом рычаги снабжены установленными на их свободных концах телами вращения с плоской лобовой поверхностью.

5. Кавитационный смеситель по пп.14, отличающийся тем, что рычаги снабжены средством их углового перемещения в плоскости вращения.

gus. 1

Составитель Н. Федорова

Редактор Н. Швьщкая Техред И.Верес Корректор О. Кравцова

Заказ 337/5 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4