Кавитационный реактор

 

Изобретение относится к устройствам для обработки эмульсий и суспензий в кавитационном поле,- исполь зуемьпв химической, пищевой и других отраслях промыгаленности, и позволяет повысить интенсивность обработки при снижении удельных энергозатрат . Кавитационньй реактор содержит конфузор 1, диффузор 2 и проточную камеру 3, имеющую в сечении форму прямоугольника. В проточной камере 3 перпендикулярно ее оси установлен кавитатор, выполненный в виде двух пластин 4,5, закрепленных на стержне 6 с возможностью поворота вокруг его оси и имеющих в поперечном сечении форму симметричного профиля, обращенного в сторону диффузора. Пластины 4,5 выполнены из упругого материала и имеют в поперечном сечении форму неполного эллипса. 1 ил. 0. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1437084 (51)4 В 0 F 11 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

И ABTQPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4228975/31 "26 (22) 13.04.87 (46) 15. t1 88. Бюл. У 42

{71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) Б.Ю.Петров, О.В.Козюк, О.И.Моисеева, Б.Б.Булгаков и Л.Н.Богачук (53) 66.063.8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР .Ф 1088783, кл. В 01 J 19/00, . В 01 F 3/08, 1983. (54) КАВИТАЦИОННЫЙ РЕАКТОР

{57) Изобретение относится к устройствам для обработки эмульсий и суспензий в кавитационном поле, испольэуемым в химической, пищевой и других отраслях промьппленности, и позволяет повысить интенсивность обработки при снижении удельных энергозатрат. Кавитационный реактор содержит конфузор 1, диффузор 2 и проточную камеру 3, имеющую в сечении форму прямоугольника. В проточной камере

3 перпендикулярно ее оси установлен кавитатор, выполненный в виде двух пластин 4 5, закрепленных на стержне

6 с возможностью поворота вокруг его оси и имеющих в поперечном сечении форму симметричного профиля, обращенного в сторону диффузора. Пластины 4,5 выполнены из упругого материала и имеют в поперечном сечении форму неполного эллипса. 1 ил.

1437084

ВНИИПИ Заказ 5821/10 Тираж 564 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к устройствам для обработки суспензий, эмульсий в гидродинамическом кавитационном поле и может найти применение в химической, пищевой, нефтехимичес5 кой и других отраслях промышленности.

Цель о изобретения является повышение интенсивности кавитационной обработки TIpH снижении удельных энерго- 10 затрат.

На чертеже изображен кавитационный реактор, общий вид.

Реактор состоит из конфузора диффузора 2 и проточной камеры 3, имеющей в сечении форму прямоугольника. В проточной камере 3 перпендикулярно ее оси установлен кавитатор, выполненный в виде двух пластин 4 и 5, закрепленных на стержне 6 с воз-20 можностью поворота вокруг его оси и имеющих в поперечном сечении форму симметричного профиля, обрашенного в сторону диффузора. Пластины 4 и 5 выполнены из упругого материала и имеют в поперечном сечении форму неполного эллипса.

Кавитационный реактор работает следующим образом.

Поток обрабатываемых компонентов поступает в конфузор i в котором в

I результате уменьшения поперечного сечения скорость потока возрастает.

Далее высокоскоростной поток поступает в проточную камеру 3, обтекая пластины 4 и 5, на наружной поверхности которых образуются кавитационные каверны. При смыкании каверн возникает поле кавитационных пузырьков,оказывающнх при схлопывании эрозионное воздействие на обрабатываемые компоненты, Наиболее оптимальный режим обработки характеризуется срывной формой кавитации.

При обтекании потоком симметричного профиля, выполненного иэ упругого материала, попеременно образуются и срываются каверны то с верхней

4, то с нижней 5 пластин, 3а счет попеременного образования каверн на кавитатор действуют попеременно два противоположно направленных крутящих момента. Поскольку стержень 6 закреплен в корпусе с возможностью свободного поворота вокруг своей оси, то под действием этих моментов ", ::-:.витатор совершает маятниковые колебания по отношению к оси аппарата.

При этом часть каверны, образованной на поверхности одной из пластин

4 и 5, выносится в свободный поток за счет движения кавитатора, и ее отрыв и разрушение происходят не только за счет кинетической энергии массы жидкости, полу-ченной от приращения скорости вследствие разности давлений в каверне и свободном потоке, но и за счет кинетической энергии свободного потока, которая значительно превышает потенциальную энергию кавитационной полости. Наложение частоты колебаний кавитатора на частоту отрыва каверн приводит .к. резкой интенсификации процесса генерирования кавитационных пузырьков кавернами и их схлопывания. Кроме того, за счет флуктуаций потока при отрывной форме кавитации пластины

4 и 5 вибрируют, приводя к интенсивному разрушению пограничного слоя на поверхности кавитатора, что вызывает возрастание количества зародышей кавитации, Все это приводит к резкому возрастанию эрозионной активности кавитационного поля.

После кавитационной обработки поток компонентов поступает в диффузор

2, где скорость его снижается до начальной скорости транспортировки, Формула изобретения

Кавитационный реактор, содержащий конфузор, диффузор и проточную камеру прямоугольного сечения с установ-) ленным перпендикулярно ее оси кавитатором, выполненным в виде двух пластин, закрепленных на стержне с возможностью поворота вокруг его оси и имеющих в поперечном сечении форму симметричного профиля, обращенного в сторону диффузора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения интенсивности кавитационной обработки при снижении удельных энергозатрат, пластины выполнены из упругого материала и имеют в поперечном сечении форму неполного эллипса.