Гомогенизатор для многокомпонентных жидких продуктов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -.и

Я гюаЮр» аллам

aa.e (21) 4832831/13 (22) 30.05.90 (46) 30.12.93 Бюп йя 48-47 (75) Ганиев РФ„Муфазалов P.Ø„Çàõàðîâ Ю.п. (73) Научно-производственная фирма "Волнотех" (54) ГОМОГЕНИЗАТОР ДЛЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ (57) Изобретение относится к пищевой, микробиологической, косметической, нефтехимической и другим отраслям промышленности и может быть использовано для получения колпоидно-монодисперсных систем, Цель изобретения — повышение качества конечного продукта за счет интенсифика(is) Я (щ 1839613 АЗ (51) 5 АО1 J11 16 801F3 60 ции воздействия волновой энергии на обрабатываемую среду. Гомогенизатор дпя многокомпонентных жидких продуктов содержит приемную и спивную емкости, насос с приводом и гомогениэирующую головку. Гомогенизирующая головка состоит из двух конических вихревых камер 8 с подающими тангенциапьными каналами 9 и соплами, расположенными одно против другого. Между соплами вихревых камер выполнена кольцевая камера 11 с тангенциальным выходным патрубком 7.

Кольцевая камера в направлении от центра к пери-ферии выполнена расширяющейся 1 зл.ф-лы, 3 ил.

1839613

В предложенном гомогенизаторе кольцевая камера, образованная между соплами вихревых генераторов, служит для поступления жидкого продукта в кольцевую камеру. Ширина кольцевого канала строго ограничена и от нее зависят размеры ядра разрежения в кавитационной зоне, Снабжение кольцевой камеры тангенциальным выходным каналом обусловлено необходимостью снижения гидравлических потерь. т.к. направление выходного канала

Изобретение относится к пищевой, микробиологической, косметической, фармацевтической, химической, нефтехимической и другим отраслям промышленности и может быть использовано для получения коллоидно-монодисперсных систем, Аналогом изобретения является гомогенизатор для жидких продуктов, включающий приемную и сливную емкости, насос с приводом и гомогенизирующую головку (11, Недостатком аналога является низкое качество гомогенизации жидких продуктов из-за отсутствия волновой энергии для воздействия на обрабатываемую среду.

Прототипом изобретения. является гомогенизатор, включающий приемную и сливную емкости, насос с приводом и гомогенизирующую головку с двумя коническими вихревыми камерами с подающими каналами и соплами, расположенными одно 20 против другого (2).

Недостатком прототипа является низкое качество гомогенизации конечного продукта из-эа слабого волнового воздействия на обрабатываемую среду. 25

В предложенном гомогенизаторе устраняются указанные недостатки аналога и прототипа.

Цель изобретения — повышение качества конечного продукта за счет интенсификации воздействия волновой энергии на обрабатываемую среду.

Это достигается тем, что в гомогенизаторе для многокомпонентных жидких продуктов, включающем приемную и сливную 35 емкости, насос с приводом и гомогенизирующую головку с двумя коническими вихревыми камерами с подающими каналами и соплами, расположенными одно против другого, гомогенизирующая головка выпал- 40 нена с размещенной между соплами вихревых камер кольцевой камерой с тангенциальным выходным патрубком, при этом кольцевая камера в направлении от центра к периферии выполнена расширяющейся, 45

Кроме того, подающие каналы вихревых камер гомогенизирующей головки выполнены тангенциальными. выполнено по направлению вращения жидкости.

Кольцевая камера выполнена расширяющейся по диаметру, Угол раскрытия a составляет 8...20, Это обусловлено тем, что для струйных аппаратов оптимальный угол раскрытия диффузора находится в этих пределах. Такая форма выполнения также способствует созданию разрежения по оси вихревых генераторов. следовательно, раннему возникновению кавитации.

На фиг.1 изображена принципиальная схема гомогениэатора; на фиг,2 — гомогенизирующая головка в разрезе; на фиг,З вЂ” сечение А — А на фиг.2.

Гомогенизатор включает (фиг.1) приемную емкость 1, насос 2 с приводом, гомогенизирующую головку 3, сливную емкость 4.

Приемная емкость 1 соединена с приемным патрубком 5 насоса 2. Нагнетательная линия (трубопровод) 6 насоса 2 разветвлена на две линии и соединена с входным патрубком гомогенизирующей головки 3. Тангенциальный выходной патрубок соединен со сливной емкостью 4.

Гомогенизирующая головка 3 выполнена с двумя вихревыми генераторами волн, каждый из которых состоит из вихревой камеры 8 с тангенциальными входными каналами 9. Вихревые камеры расположены соосно с навстречу друг к другу. Между соплами вихревых камер образован кольцевой канал 10, который сообщается с кольцевой камерой 11. Кольцевая камера

11 имеет тангенциальный выходной патрубок 7, Гомогенизатор работает следующим образом.

Многокомпонентный жидкий продукт (далее — продукт) иэ приемной емкости 1 через приемный патрубок 5 насосом 2 через разветвленные нагнетательные линии 6 подается в гомогениэирующую головку 3 (фиг.1).

Гомогенизирующая головка выполнена с двумя вихревыми генераторами волн (фиг.2}. Продукт через нагнетательные трубопроводы 6, где разделяется на два потока. и по тангенциальным каналам 9 поступает в вихревые камеры 8, В вихревых камерах 8 жидкий продукт приобретает большую скорость вращения (s пределах 2 10 ... 5 10 с ). При этом по оси вихревых камер 8 генерируются высокочастотные гидроакустические волны с частотой до 2 . 10 Гц, Высокочастотные волны, генерируемые двумя генераторами и направленные навстречу друг к другу, приводят к активации жидкого продукта. к возникновению различ1839613 ных нелинейных эффектов гидроакустической и гидродинамической кавитации, которые в свою очередь способствуют интенсивной гомогенизации многокомпонентных продуктов.

Далее вращательно-волновой поток жидкого продукта из вихревой камеры 8 с большой скоростью направляется в тангенциально-радиальном направлении, как это показано на фиг.2 и 3, и поступает в кольцевой канал 10. Из кольцевого канала 10 продукт поступает в расширяющуюся кольцевую камеру 11, При этом по оси вихревых камер 8 и в центральной зоне Б (фиг.2) усиливается разрежение. Разрежение усиливается, вопервых, за счет кинетической энергии радиально-тангенциального потока, направленного по кольцевому каналу 10 и расширяющемуся участку кольцевой камеры 11 (эффект струйного насоса), во-вторых, за счет центробежной силы вращающегося потока в кольцевой камере 11. Разрежение в свою очередь способствует интенсифика-. ции кавитационных явлений и увеличению

Формула изобретения

1, ГОМОГЕНИЗАТОР ДЛЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ, содержащий приемную и сливную емкости, насос с приводом и гомогенизирующую головку с двумя коническими вихревыми камерами с подающими каналами и соплами, расположенными одно против другого, отличающийся тем, что, с целью повышения качества конечного продукта путем интенсификации воздействия амплитуды генерируемых волн, и как следствие, повышение степени гомогенизации обрабатываемого продукта.

Далее обрабатываемый продукт по тан5 генциальному патрубку 7 поступает э сливную емкость 4, Таким образом, использование гомогенизирующей головки с двумя вихревыми камерами, расположенными соосно

10 друг к другу, способствует повышению эффективности технологического процесса и улучшению качества гомогенизации без дополнительных затратэнергии, чтообеспечивает достижение цели изобретения.

15 Кроме того, гомогенизирующая головка имеет простую конструкцию, обладает надежностью, работоспособностью, технологичностью изготовления и малой энергоемкостью.

20 (56) Авторское свидетельство СССР M 739507, кл. А 01 J 11/16, 1981.

Авторское свидетельство СССР

М 438432, кл. А 01 J 11/16, 1975.

25 волновой энергии на обрабатываемую среду, гомогенизирующая головка выполнена с размещенной между соплами вихревых камер кольцевой камерой с тангенциальным выходным патрубком, при этом кольцевая камера в направлении от центра к периферии выполнена расширяющейся.

2. Гомогенизатор по п.1, отличающийся тем, что подающие каналы вихревых камер гомогенизирующей головки выполнены тангенциальными, ап

1839613

Составитель Р.Муфазалов

Техред M.Moðãåíòàë Корректор А.Мотыль

Редактор Л.Павлова

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3409

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