Лінія одержання пасти

Изобретение относится к технике диспергирования и гомогенизации твердых и жидких материалов и может быть использовано в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства. Известна схема газоструйной помольной установки [1], выбранная в качестве прототипа, включающая бункер, питатель, смеситель, камеру измельчения, классификатор, камеры смешения, циклоны. Работа камеры измельчения основана на ударном разрушении твердых тел при пересечении струй энергоносителя в условиях предварительного разгона частиц до скорости, обеспечивающей их разрушение при прямом ударе, для чего требуются большие затраты энергоносителя с высоким давлением. Однако эта схема при больших количествах оборудования и энергозатрат не обеспечивает получение однородной смеси мелкодисперсной устойчивой структуры паст. В основу изобретения поставлена задача создания линии получения пасты, в которой путем организации процесса диспергирования за счет наложения самовозбуждающихся акустических колебаний на закрученный газовый поток в резонансных режимах и выполнения камеры измельчения акустически-вихревой, соединенной с кавитационным смесителем трехфазного потока, диспергатора-смесителя в виде вихревой камеры со сферическими резонаторами на внутренней боковой поверхности с центральным перфорированным патрубком отбора продукта, обеспечивается получение однородной смеси мелкодисперсной устойчивой стр уктуры паст. Поставленная задача решается тем, что в линии получения пасты, содержащей последовательно соединенные между собой бункер, питатель, смеситель, камеру измельчения и классификатор, согласно изобретению, камера измельчения выполнена акустически вихревой, соединенной с кавитационным смесителем трехфазного потока в виде кольцевого канала с обтекателем, дозирующим устройством компонентов, и расположенным за ним диспергатором-смесителем, выполненным в виде вихревой камеры со сферическими резонаторами на ее внутренней боковой поверхности с центральным перфорированным патрубком отбора продукта и установленным в верхней части камеры конусообразным перфорированным дефлектором, образующим с крышкой отсек для сепарации уходящего воздуха, сообщающийся при помощи канала с камерой, а через фильтры с ячейками в форме диффузоров - с окружающей средой. В предлагаемой линии измельчение частиц материала происходит за счет сжатия-растяжения центробежных составляющих сил вра щающи хся в потоке частиц, наложения самовозбуждающихся акустического поля камеры и резонаторов, достигающих 0,5-20 кГц, чем достигается получение тонкодисперсных пылегазовых систем с заранее заданной структурой при низких давлениях энергоносителя (0,3-0,7 кг/см 2). При этом обеспечивается тонкое и сверхтонкое диспергирование и сепарация частиц с определенным гранулометрическим составом. Полученные в акустически-вихревой камере однородные в заданном интервале (5-10,10-20, 20-30 мкм и т.п.) частицы в пылегазовом потоке поступают в кавитационный смеситель трехфазных потоков, где за счет дополнительного вращения криволинейной поверхности суперкавитационной камеры обеспечивается подача жидких сред с дозированием, интенсивное перемешивание, обволакивание мелких частиц для предотвращения их конгломерации компонентом жидкой фазы (например, ПАВ, глицерином) и увеличение расстояния между ними за счет ввода разбавителя. В предлагаемой линии, в отличие от традиционной, где для устойчивого насыщения поверхностных слоев частиц обволакивающими компонентами и получения устойчивых по времени паст требуются условия длительного их контакта (например, более 10 часов), при сочетании кавитационного смесителя с диспергатором-смесителем процесс получения устойчивой пасты обеспечивается за 2-3 мин за счет интенсификации массообменных, физико-механических и химических процессов под воздействием акустических и центробежных сил вращающегося потока. Использование для получения однородной устойчивой пасты мелкодисперсной структуры, сочетание малогабаритных устройств - акустически-вихревой камеры диспергирования, кавитационного смесителя трехфазного потока, диспергатора-смесителя предлагаемой конструкции вместо традиционного энергоемкого крупногабаритного оборудования, позволяет создать новый класс высокоэффективного массообменного оборудования. Таким образом обеспечивается получение однородной смеси мелкодисперсной устойчивой структуры паст, т.е. достигается наблюдаемый технический результат. На фиг.1 представлен общий вид линии; на фиг.2 - поперечный разрез диспергатора-смесителя. Линия получения пасты содержит установленные по ходу технологического процесса бункер 1, питатель 2, смеситель 3, акустически-вихревую камеру измельчения 4 с сепарирующим устройством 5, дозирующее устройство компонентов 6, кавитационный смеситель трехфазного потока 7 с обтекателем 8, коллектор подачи и распределения смеси 9, диспергатор-смеситель 10 с резонаторами 11, с центральным перфорированным патрубком отбора продукта 12 и конусообразным перфорированным дефлектором 13, образующим с крышкой отсек для сепарации уходящего воздуха, сообщающихся при помощи кольцевого канала с камерой и наружной средой при помощи фильтров 14 с ячейками в форме диффузоров. Линия получения пасты работает следующим образом. Исходный материал из бункера 1 через питатель 2, смеситель 3 поступает в акустически-вихревую камеру измельчения 4, куда тангенциально под небольшим давлением подается энергоноситель. Под воздействием акустически-вихревого поля, полученного путем наложения самовозбуждающихся акустических колебаний на закрученный поток в резонансном режиме, за счет сил сжатия-разрежения центробежных составляющих сил вращающегося потока, акустического поля и резонаторов 11, достигающих 0,5-0,20 кГц, материал диспергируется, сепарируется через устройство 5 и в виде пылегазовой смеси поступает в кавитационный смеситель трехфазного потока 7 с обтекателем 8, куда при помощи дозирующего устройства 6 подается необходимое количество компонентов жидкой фазы для получения устойчивы х паст, где за счет турбулизации пылегазового и жидкостного потоков происходит их интенсивное перемешивание, приводящее к интенсификации обновления поверхностей контакта твердой, жидкой и газообразной паст и поступает через коллектор подачи и распределения смеси 9 в диспергатор-смеситель 10 с резонаторами 11, где перемешивается в акустически-вихревом потоке, и полученная таким образом паста отводится через центральный перфорированный патрубок отбора продукта 12, а избыточный воздух отделяется при помощи конусообразного перфорированного дефлектора 13 и фильтров 14. Таким образом, использование предлагаемой линии получения пасты позволяет получать новые устойчивые пастообразные продукты заданного состава и обеспечивает качественное смешение многофазных потоков газовзвеси диспергированного материала с жидкими фазами добавок, разделение газообразной фазы и паст с применением минимального количества высокоэффективного энергосберегающего оборудования.