Установка для активації суспензії

Винахід відноситься до області будівельної, електротехнічної, хімічної, харчової, лакофарбової та іншої техніки, зокрема, до установок для диспергування, активації і змішування дисперсних сумішей. Відомий пристрій для активації цементу, який містить установлену на основі за допомогою амортизаторів раму з вібраторами, герметичну ємність з розміщеними у ній трубопроводом і гідродинамічним випромінювачем, патрубками для введення та виведення цементної суспензії і подачі надлишкового тиску [а.с. СРСР № 643346, М.Кл В28С 5+46, надрук. в Б.В. № З, 1979р.]. Недоліками цієї установки є: - потреба у надлишковому тиску для забезпечення роботи гідродинамічних випромінювачів; - значні витрати води; - значні габарити по висоті. Відомий пристрій для активації цементної суспензії, утримуючий установлену на основу з допомогою амортизаторів раму з вібраторами, всередині якого розміщена на амортизаторах ємність, виконана у вигляді розташованих один під одним воронкоподібних секцій, днище кожної з яких з'єднано з трубопроводом, а його гідродинамічний випромінювач установлений з зазором відносно нищележачої сторони секції. Ємність забезпечена також патрубками для вводу і виводу цементної суспензії і надлишковим тиском [авт..свід. № 874378, М.Кл. 3 В28В 5/46, 1981р.]. Недоліком цього винаходу с те, що він призначений для диспергування мінеральних речовин при наявності значного тиску, який забезпечує роботу гідродинамічних випромінювачів при значних витратах води в процесі одержання ультразвукових коливань. Відомий також пристрій для активації суспензії по авт.свід. СРСР № 1502358, М.Кл. В28С 5/46, надрук. в Б.В. №31 за 1989 p., робочий орган якого забезпечено додатковим випромінювачем та поєднаним великою основою з основним пустотним урізаним конусом, які розташовані у площині більшої основи конусів, причому кожний гідродинамічний випромінювач розміщено на стороні горловини, спрямованої до приводу, на якій встановлено випромінювач з ввігнутою поверхнею, який звернуто до осі валу, а додатковий випромінювач розміщено на валу приводу, ввігн ута поверхня якого звернена до бокової стінки ємності. Недоліками пристрою є: - складність конструкції; - недостатній рівень активації суспензії; - складність в експлуатації. В якості прототипу прийнято "Пристрій для активації цементної суспензії" по авт.свід. СРСР № 1047702, М.Кл. В28С 5/46, надрук. в Б.В. № 38 за 1983 p., який забезпечений закріпленими на внутрішній стороні ємності перфорованими паралельно розміщеними перегородками з центральним отвором для проходу вала і розміщеними між перегородками дисками закріпленими на привідному валі, причому робочий орган виконаний у вигляді вертикально установленої рухомої конусної головки з дугоподібними ребрами, а випромінювач має на кінці вертикально установлене рухоме сопло і закріплені на внутрішній стороні нахилені пластинки. Недоліками прототипу є: - низька продуктивність установки; - недостатня ступінь активації і перемішування складових суспензії. Загальними для прототипу і установки для активації суспензії є установлена на амортизаторах герметична ємність з запорно-роздавальною арматурою, патрубок подачі суспензії з гідродинамічним випромінювачем, закріплений проти нього на провідному валу робочий орган. Задачею винаходу є інтенсифікація процесу активації і підвищення якості суспензії. Задача вирішується тим, що робочий орган установки виконаний у вигляді звернутого відкритою основою в сторону випромінювача пустотілого зрізаного конуса з консольне закріпленою в його вершині по осі обертання резонансного пластиною, причому відбивач виконаний у вигляді прикріпленої до стінки ємності з допомогою амортизаторів пластини зі зверненою в сторону відкритої основи конуса ввігнутою сферичною робочою поверхнею. Конструктивне рішення виконання установки для активації суспензії забезпечує ряд нових суттєвих ознак в порівнянні з аналогами і прототипом: - частково нове поєднання ознак має місце у виконанні робочого органу установки у вигляді звернутого відкритою основою в сторону випромінювача пустотілого зрізаного конуса; - введення нової ознаки - консольне закріплена у вершині пустотілого конуса по осі обертання резонансна пластина; - заміна однієї ознаки на другу відбивач виконаний у вигляді прикріпленої до стінки ємності з допомогою амортизаторів пластини зі зверненою в сторону відкритої основи конуса ввігнутою сферичною робочою поверхнею. Нові суттєві ознаки придають установці для активації суспензії нові якості, які забезпечують при їх реалізації позитивний ефект. Установка для активації суспензії приведена в розрізі на фіг. 1; на фі г. 2 - розріз А_А на фіг. 1. Установка містить герметичну ємність 1 сферичною кришкою 2. через яку пропущений патрубок 3 для подачі суспензії з виконаним на його кінці гідродинамічним випромінювачем 4 зі щілинним соплом 5. До кришки 2 з допомогою амортизаторів 6 прикріплений відбивач 7 у вигляді ввігнутої пластини зі сферичною робочою поверхнею. Ємність забезпечена запорно-роздвальною арматурою у ви гляді приєднаного до вакуум утворюючої системи (не показана) патрубка 8 з корковим краном 9 і розвантажувального патрубка 10 з корковим краном 11. Через розділяючу перегородку 12 і ущільнюючі елементи 13 всередині ємності 1 пропущений вал 14 електродвигуна 15. розміщеного в другій негерметизованій секції 16 з кришкою 17, На валу 14 закріплений робочий орган 18 у вигляді пустотілого зрізаного конуса, зверненого відкритою основою в сторону сопла 5 гідродинамічного випромінювача 4. У вершині конуса 18 консольне закріплена резонансна пластина 19. Герметизована ємність 1 установлена на амортизаторах 20. Установка для активації суспензії працює таким чином. При закритому корковому крані 11 одночасно вмикається електродвигун 15, відкривається корковий кран 9, під'єднаний до вакуум утворюючої системи ( не показано, і під тиском подається суспензія по патрубку 3, яка проходить через гідродинамічний випромінювач 4. який сприяє утворенню ультразвукових хвиль безпосередньо в суспензії. При зіткненню цієї струї, яка витікає зі щілинного сопла 5 з консольно закріпленою резонансною пластиною 19 при своєму русі хвиля тиску зб уджує ультразвукові коливання. При співпаданні власної частоти резонансної пластини з частотою імпульсів тиску, які виникають в струї, пластина входить в резонанс і ультразвукові коливання в оточуючій її суспензії не тільки самі по собі роздрібнюють тверді частинки в рідині, але і викликають кавітацію. Явище кавітації завжди має місце при наявності ультразвукового поля, а також в будь-якому турбулентному потоці рідини. Кавітаційне руйнування твердих частинок в рідині викликається гідравлічними ударами, які виникають при швидкому скороченню парогазових пузирів, які попадають в область високих тисків. Далі суспензія відцентровою силою викидається па робочий орган 18 при русі по внутрішній поверхні робочого органу по складній кривій має місце подальше руйнування твердих частинок і змішування продуктів руйнування з рідиною. Цей рух з упиняється ще одним зіткненням твердих частинок з відбивачем 7, призначення якого додатково руйнувати ці частини. Шляхом повного чи часткового відкриття коркового крана 11 активована суспензія видаляється для її подальшого використання. Накопичення суспензії над корковим краном 11 сприяє додатковому її перемішуванню робочим органом 18. При зупиненні подачі суспензії в патрубок 3 вимикається вакуум-утворююча система (не показана), перекривається корковий кран 9 і в патрубок 3 подається вода чи інша рідина для промивки системи, після чого вимикається електродвигун 15 і перекривається розвантажувальний патрубок 10 корковим краном 11. Відновлення роботи установки для активації суспензії аналогічне.