Диспергатор

 

Изобретение позволяет повысить качество диспергирования материалов, устойчивость дисперсных систем турбулизации формируемых потоков, а также создать вращательное движение суспензии. Диспергатор включает источник 1 колебаний, поршень 2, корпус 3, подводящий 4 и отводящий 5 патрубки и насадку 6 с отверстиями 7. При этом отверстия 7 выполнены в виде конусов и снабжены цилиндрическими патрубками 8, длина которых последовательно увеличивается, что позволяет развить в верхней камере 9 корпуса 3 интенсивную циклическую турбулизацию, локальные вихри и направленное вращательное движение. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 01 F 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4716373/26 (22) 07.07.89 (46) 15.08.91. Бюл, М 30 (71) Московский горный институт (72) В,С.Ямщиков, А.И.Шульгин, М.Т.Заховаев, О.В.Скворцов, M.Â,Ìàõîòêèí, Л.И.Назарова и С,А.Дремин (53) 66.063(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1001991, кл, В 01 F 13/10, 1981, (54) ДИСПЕРГАТОР (57) Изобретение относится к диспергаторам и позволяет повысить тонкодисперсИзобретение относится к горноперерабатывающей и другим отраслям промышленности и может быть использовано для обработки тонкодисперсных систем, в частности для диспергирования глинистых горных пород, смешивания, эмульгирования и растворения в воде реагентов различного рода, а также для подготовки пульпы к флота ции.

Цель изобретения — повышение качества диспергирования материалов и устойчивости дисперсных систем за счет усиления турбулизации формируемых потоков и создания вращательного движения суспенэии.

На фиг.1 представлен диспергатор, продольный разрез; на фиг,2 — сечение А-А на фиг.1, вариант исполнения; на фиг.3 — сечение А-А на фиг.1, другой вариант исполнения; на фиг.4 — график зависимости длины струи от длины цилиндрического патрубкаL, Диспергатор включает источник 1 колебаний, поршень 2, корпус 3, подводящий 4

„„ Ж„„1669525 А1 ность систем, floBblcHTb устойчивость суспензии, снизить длительность процесса диспергирования. Устройство включает источник колебаний 1, поршень 2, корпус 3, подводящий 4 и отводящий 5 патрубки и насадку 6 с отверстиями 7 в виде конусов, снабженными цилиндрическими патрубками 8, длина которых последовательно увеличивается. Подобная комбинация отверстий в насадке 6 позволяет развить в верхней камере 9 корпуса 3 интенсивную циклическую турбулиэацию, локальные вихри и направленное вращательное движение, 4 ил. и отводящий 5 патрубки и насадку 6 в виде диска с отверстиями 7 в виде конусов, обращенных большими основаниями к поршню

2. Отверстия 7 снабжены цилиндрическими патрубками 8, закрепленными на меньших основаниях конусов. Длина патрубков последовательно увеличивается. При этом корпус 3 разделен насадкой 6 на верхнюю 9 и нижнюю 10 камеры.

Устройство работарт следующим образом.

После заполнения корпуса 3 суспензией включают источник 1 колебаний, приводящий в колебательное движение поршень 2. В суспенэии формируется низкочастотное акустическое поле и на выходе цилиндрических патрубков 8 формируются вибрационные затопленные струи, Насадка

6 обладает гидродинамической анизотропией сопротивлений движению суспензии е различных направлениях. Так, при движении поршня 2 вверх объем 0i, прошедший через насадку 6, больше объема 02, прошедшего через насадку 6 при движении поршня

1669525

2 вниз. Таким образом осуществляется направленное виброперемещение обрабатываемой среды Qi-Qz > О. Насадка 6 имеет различные длины цилиндрических патрубков 8 и, следовательно, различные местные гидродинамические сопротивления.

На фиг.4 представлена экспериментально полученная зависимость длины вибрационной затопленной струи L< от длины цилиндрического патрубка L> при амплитуде колебаний поршня 4 мм и частоте 15 Гц, В общем случае максимум L достигается при Ln=3Dn(rye Ол — диаметр патрубка). При

Lr>3Dn длина струи падает, так как происходят увеличение значения гидродинамического сопротивления и увеличение потерь напора.

Для двух (см. фиг,2) имеющих различные длины цилиндрических патрубков 8 при наложении колебаний в верхней камере 9 корпуса 3 создается неоднородная структура виброакустического поля, B результате появления градиентов скоростей и давлений, смещения линий токов, за счет запаздывания и различных параметров вибрационных затопленных струй создаются циклическая турбулизация. вихревое вращательное движение в вертикальной плоскости. Вращение суспензии происходит в сторону от патрубка меньшей длины к патрубку большей длины.

Более сложный вид движения можно организовать в объеме обрабатываемой среды за счет расположения патрубков по окружности, например шести (см, фиг.3).

Суперпозиция действия вибрационных затопленных струй создает циклический поток суспенэии, направленный от патрубка меньшей длины к патрубку большей длины, что приводит к общему вращательному движению суспенэии. В данном случае направленное вращательное движение суспензии наблюдается как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости, т.е. поток направлен под углом к насадке 6. В том месте, 5 где происходит обратный переход от наименьшего патрубка к наибольшему, наблюдается пучность гидродинамического потока, но при этом общее вращательное движение остается направленным. а турбу10 лизация возрастает.

Зависимость скорости вращения суспензии от параметров низкочастотного акустического воздействия неоднозначна, так, при увеличении частоты до 15-17 Гц проис15 ходит увеличение числа оборотов в единицу времени, а при дальнейшем увеличении частот скорость падает в силу наличия высоких инерционных сил.

Изобретение позволяет повысить тон20 кодисперсность систем на 10-20, повысить устойчивость приготавливаемой суспензии, снизить длительность процесса.

Формула изобретения

25 Диспергатор, содержащий корпус с подводящим и отводящим патрубками и насадкой в виде диска с отверстиями, источник колебаний и поршень, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения

30 качества диспергирования материалов и устойчивости дисперсных систем турбулизации формируемых потоков и создания вращательного движения суспенэии, диск закреплен в корпусе неподвижно, а отвер35 стия в нем выполнены в виде конусов и снабжены цилиндрическими патрубками, длина которых последовательно увеличивается, при этом патрубки прикреплены к меньшим основаниям конусов, а их большие

40 основания размещены на поверхности диска со стороны поршня.

Щр1

,,нм бО

20 гп 40 60

Ч гр.

Составитель H.ÔåäoðoBà

Редактор Н.Федорова Техред М.Моргентал Корректор О,Ципле

Заказ 2694 Тираж 384 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101