Гидродинамический кавитационный реактор

 

ОРИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Сощивлистических

Республик р» 681138

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 260577 (21) 2488833/29-12 (51)м 2

D 21 В 1/36 с присоединением заявки Нов

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 676. 1. .052.76(088.8) Опубликовано 2508.79. Бюллетень М31

Дата опубликования описания 2908.79 (72) Авторы

Р. А. Солоницын и А. В. я украинский научно-исследовательский институт целлюлознобумажной промышленности (71) Заявитель (54) ГИДРОДИНАМИЧЕСКИИ КАВИТАЦИОННЫЙ РЕАКТОР

Изобретение относится к гидродинамическим кавитационным реакторам и предназначено для использования в целлюлозно-бумажной промышленности, например, для размола волокнистой массы.

Известен ка.витационный реактор, содержащий конфузор, диффузор и промежуточную камеру с установленными н ней в виде усеченных конусов, обращенных большими основаниями против потока массы, кавитаторами, расположенными в виде пространственной решетки по концентрическим окружностям (1) . 1S

Однако в таком реакторе энергия кавитационного поля благодаря пространственному расположению кавитаторов рассредоточена в большом объеме, что приводит к мягкому и малоэффективному размалывающему воздейстнию на волокна.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является гидродинамический кавитационный реактор для размола вол .книстой массы, состоящий из конфуэора, диффуэора и проточной камеры с установленными в ней кавитаторами с цилиндрическими понерхностями, продольные оси которых параллельны между собой и перпендикулярны к продольной оси проточной камеры (2 ) .

Однако в известном реакторе энерния кавитационного поля непостоянна, вслествие чего не все волокна массы одинаково активируются. Это сказынается на физико-механических свойствах отлитой - из нее бумаги. Непостоянство энергии канитационного поля объясняется тем, что в существующеи конструкции кавитационного реактора не устраняется влияние работы насоса на давление массы н проточной камере. давление массы на входе в аппарат, а следовательно, и в проточной камере эа кавитаторами в зоне кавитационного поля изменяется довольно в широких пределах и периодически вызывает значительное снижение энергии кавитационного поля.

Целью изобретения является улучшение физико-механических свойств волокна °

Это достигается тем, что в гидродинамическом кавитационном реакторе, включающем диффузор, конфузор и проточную камеру с установленными в ней кавитаторами с цилиндрическими по681138,9,77

14,8

11,14 рывной груз, кгс

4,05

5,35

6,6

150

280

550

Жесткость, кгс/см

2,53

2,73

2,74

60 верхностями, продольные оси которых параллельны между собой и перпендикулярны к продольной оси проточной камеры, по меньшей мере один кавитатор имеет полость и выполнен из упругого материала.

Кроме того, полость кавитатора сообщается с проточной камерой.

На фиг. 1 схематически изображен гидродинамический кавитационный реактор с кавитаторами в виде одного полого тела, ограниченного цилиндрической поверхностью с овальными в поперечном сечении основаниями; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — гидродинамический кавитационный реактор с кавитаторами, выполненными в виде полых тел, ограниченных цилиндрическими поверхностями с овальными в поперечном сечении основаниями; на фиг, 4 — разрез

Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 — гидродинамический кавитационный реактор, с кавитаторами, выполненными в виде полых тел, ограниченных цилиндрическими поверхностями с ° основаниями, представляющими в поперечных сечениях эллипсы.

Гидродинамический кавитационный реактор включает конфуэор 1, проточную камеру 2, в которой установлены кавитаторы 3, выполненные в виде частей цилиндра, укрепленных на противоположных стенках камеры 2, и кавитаторы 4, выполненные в виде одного полого внутри тела 4, ограниченного цилиндрической поверхностью с основаниями в поперечных его сечениях в виде овалов, способного упруго деформироваться под воздействием энергии набегающего на него потока бумажной массы.

Продольные оси кавитаторов параллельны между собой и перпендикулярны к продольной оси проточной камеры. Кавитаторы 4 крепят в камере 2 свободно или неподвижно на шпильках

5 в пазах 6.

Сопротивлени продавлив анию, к гс/см

Прочность на излом при многократных перегибах, число двойных перегибов

Как видно иэ приведенных данных, отливки, изготовленные иэ волокнистой массы, размолотой до одинаковой степени помола в различных реакторах (с затратой одинакового количестна электроэнергии в приводном устройстве), имеют различные физикоПоток целлюлозно-бумажной массы, попадая в конфузор 1, увеличивает скорость с 1-2,5 м/сек. (обычная скорость транспортировки массы по трубопроводу) до 6-9 м/сек. Под воздействием изменения скорости и

5 давления набегающего пульсирующего потока бумажной массы в камере 2 кавитаторы 4 упруго деформируются.

При увеличении скорости и давления набегающего потока массы кавитато1О ры 4 упруго деформируются с удлинением по направлению движения потока (по стрелке а) и укорочением

его в поперечном сечении камеры и наоборот при уменьшении скорости и давления массы с укорочением по направлению потока и увеличением в направлении поперечного сечения камеры.

При этом между поверхностями кавитаторов образуются щели, площадь к)оторых изменяется соответственно пропорционально изменениям скорости и давления набегающего потока бумажНой массы, образуя при этом оптимальные условия для поддержания постоянной величины энергии кавитационного поля. В проточной .камере

2 на каждом из кавитаторов 3 и 4 образуются каверны микропуэырьков по всему сечению камеры. При смыкании каверн образуются поля микро30 пузырьков, и кумулятивные струи при .схлопывании последних оказывают размалывающее воздействие на волокна целлюлозно-бумажной массы.

В дифуэоре 7 скорость потока массы уменьшается до 1-2,5 м/сек, что отвечает требованиям дальнейшей транспортировки массы C малыми гидравлическими потерями.

Иэ волокнистой массы, размолотой

40 до 32 ШР в известных и предлагаемом реакторах, були приготовлены отливки весом 1 м 300 r которые испытывали на прочностные свойства. Результаты приведены в таблице, механические показатели. Причем отливки, изготовленные иэ массы, об- работанной в предлагаемом реакторе, имеют более высокие показатели. Это позволяет сделать вывод, что предлагаемый гидродинамический кавитационный реактор обеспечивает более

68113 высокое активирукнаее воздействие на волокна.

Формула изобретения

1. Гидродинамический кавитацион- 5 ный реактор для размола волокнистой массы, состоящий иэ конфуэора, диффуэора и проточной камеры с установленными в ней кавитаторами с цилиндрическими поверхностями, продольные оси которых параллельны между собой и перпендикулярны к продольной оси проточной камеры, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучше8 ь ния физико-механических свойств волокна за счет обеспечения постоянства энергии кавитационного поля, по меньшей мере один кавитатор имеет полость и выполнен иэ упругого материала.

2. Реактор по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что полость кавитатора сообщается с проточной камерой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 467158, кл. 0 21 В 1/36, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 2406966, кл. D 21 B 1/36, 1976.

А-А