Кавітаційний апарат

1. Кавітаційний апарат, що містить два співвісні ротори, кожний з яких має вал, встановлений в підшипниках, та з'єднане з ним робоче колесо, виконане у вигляді диска з отворами та зовнішнім кільцем із кавітуючими елементами, рівномірно розташованими по кільцю, статор з патрубками для підведення і відведення рідкої суміші, в приймальній порожнині якого опозитно розміщені робочі колеса, а також обладнання для окремого зустрічного приводу роторів із заданою частотою обертання, який відрізняється тим, що кавітуючі 3 20438 4 та впливає на надійність та експлуатаційні хараккавітаційних каверн. Ці каверни утворюються за теристики пристрою. виступаючими елементами (за напрямком руху) і В основу корисної моделі поставлена задача схлопуються в об'ємі рідини, що не призводить до вдосконалення апарата шляхом зміни конструкції руйнації виступаючих кавітуючи х елементів під час робочих коліс та кавітаційних елементів, що зароботи і таким чином збільшується термін та підбезпечить створення кавітаційного апарата з багавищує надійність експлуатації апарата. торазовою внутрішньою рециркуляцією рідини, Різна кількість виступаючих кавітуючи х елемерівномірною роботою роторів, розширеними можнтів на зовнішніх кільцях дає змогу досягти рівноливостями використання для різних рідких серемірного обертання роторів без ривків та ударів, що довищ, і таким чином дозволить підвищити ефектакож забезпечує надійність експлуатації апарата. тивність процесу обробки рідкої суміші, знизити Виконання виступаючих кавітуючи х елементів енерговитрати, підвищити надійність та збільшити у вигляді обтікаючих стрижнів дозволяє збільшити термін експлуатації апарата. ефективність процесу кавітації при обробці рідини Поставлена задача вирішується тим, що кавіз невисокою температурою кипіння та з невеликим таційний апарат, який містить два співвіснs ротопарціальним тиском, зокрема, бензин, водні розри, кожний з яких має вал, встановлений в підшичини. пниках та з'єднане з ним робоче колесо, виконане Виконання виступаючих кавітуючи х елементів у вигляді диска з отворами та зовнішнім кільцем з у вигляді клиноподібних лопаток із гострими кромкавітуючими елементами, рівномірно розташоваками дозволяє обробляти рідину з високою темпеними по кільцю, статор із патрубками для підвературою кипіння та з великим парціальним тиском, дення і відведення рідкої суміші, в приймальній зокрема, мазут, важкі фракції нафти. порожнині якого опозитно розмішені робочі колеса, Корисна модель представлена наступними а також обладнання для окремого зустрічного прикресленнями: воду роторів із заданою частотою обертання, згідФіг.1 - загальний вигляд кавітаційного апарата, но корисної моделі кавітуючі елементи виконані Фіг.2 - розріз А-А корпусу апарата. виступними і опозитно розміщені в зовнішніх кільКреслення пояснюють, але не обмежують суті цях, паралельно вісі обертання, таким чином, що корисної моделі. зона їх розміщення сполучається з приймальною Кавітаційний апарат має два співвісних ротори порожниною статора через отвори дисків та зазо1 (la), кожний з яких має установлений в підшипнири між стінками статора і поверхні обертання зовках вал 2 (2а), з'єднане з ним робоче колесо 7 (7а) нішніх кілець, патрубок для відведення рідкої суу вигляді диска із зовнішнім кільцем 8 (8а) та отвоміші розміщений вертикально над зоною рами 12 (12а), та обладнання для окремого зустрірозміщення кавітуючи х елементів. чного приводу роторів із заданою частотою оберТакож задача вирішується тим, що кількість тання 4 (4а). Робочі колеса 3 (За) розташовані кавітуючих елементів на одному зовнішньому кіопозитно (одне напроти другого) в приймальній льці щонайменше на одиницю більша, ніж на інпорожнині статора 10 із патрубками для підводу 5 шому. (5а) і відведення 6 рідкої суміші. До зовнішніх кіКрім того, задача вирішується тим, що кавітулець 8 (8а) опозитно кріпляться кавітуючі елеменючі елементи виконані у вигляді обтікаючих стрити 9 (9а) (на креслені зображені кавітуючі елеменжнів. ти у вигляді обтікаючих стрижнів) паралельно вісі Далі задача вирішується тим, що кавітуючі обертання. Зона розташування кавітуючих елемеелементи виконані у вигляді клиноподібних лопантів 11 сполучається з приймальною порожниною ток із гострими кромками. статора через отвори 12 (12а) та кільцеві зазори Конструктивні особливості запропонованого між стінками статора і поверхні обертання кілець апарата дозволяють вести інтенсивний процес 13 (13а), які забезпечують вільну циркуляцію рідикавітаційної обробки рідкої суміші, знизити енергони. Патрубок для відведення рідкої суміші 6 розвитратами та підвищити надійність та збільшити міщений вертикально над зоною розміщення кавітермін його експлуатації. туючих елементів 11. Використання виступаючих кавітуючих елемеКавітаційний апарат працює наступним чином. нтів опозитно закріплених в кільцях, паралельно У приймальну порожнину статора 10 через павісі обертання, таким чином, що зона їх розташутрубки підводу рідкої суміші 5 (5а) подають рідину вання сполучається з приймальною порожниною для кавітаційної обробки. З приймальної порожнистатора через кільцеві зазори між зовнішніми кільни рідина потрапляє в зону розташування вистуцями та зовнішніми боковими поверхнями дисків і паючих кавітуючих елементів 11 через отвори в наявність кільцевих зазорів між стінками статора і диска робочого колеса 12 (12а). При зустрічному поверхнями обертання кілець дозволяють за раобертанні робочих коліс 3 (За) із виступаючими хунок відцентрових сил здійснити багаторазову кавітуючими елементами виникають умови для внутрішню рециркуляцію рідини та її кавітаційну утворення каверн. Кавітаційні каверни створюютьобробку в зоні розташування виступаючи х кавітуся за виступаючими елементами (за напрямком ючих елементів, що забезпечує інтенсивний проруху) і схлопуються в об'ємі рідини. Якщо на кільцес кавітації без додаткового циркуляційного нацях розташована різна кількість виступаючих кавісоса, що в свою чергу забезпечує зменшення туючих елементів, то це дає змогу досягти рівноенерговитрат при роботі апарата. мірного обертання роторів без ривків та ударів. Виступаючі кавітуючі елементи на зовнішніх Виступаючі кавітуючі елементи підхоплюють рідикільцях робочих коліс при зустрічному обертанні ну і за рахунок відцентрових сил створюють насоробочих коліс створюють умови для виникнення сний ефект, виштовхують рідину через кільцеві 5 20438 6 зазори між стінками статора і поверхні обертання В таблиці приведені порівняльні характеристикілець 13 (13а) в приймальну порожнину статора ки відомого кавітаційного апарата (прототипу) і 10. Таким чином здійснюється багаторазова внутрозробленого кавітаційного апарата. рішні рециркуляція рідини та її кавітаційна обробка Таблиця в зоні розташування виступаючих кавітуючих елементів 11. Після багаторазової кавітаційної обробКав іКав ітаки рідина збирається у верхній частині приймальОдитаційни й ційний ниця Назв а характеристики апарат апарат ної порожнини статора 10 і видаляється через в иміру (прото(корисна патрубок для відведення 6. тип) моде ль) Ефективну обробку в кавітаційному апараті Су марна поту жність прив оду кВт 60 15 може проходити практично будь-яка рідина, зокПроду ктив ність кав ітаційного 3 рема, вуглеводне паливо, розчини, емульсії, сум /час апарата ³ 10 ³ 10 спензії у широкому діапазоні фізико-хімічних власПроду ктив ність цирку ляційного 3 м /час 150 насоса тивостей. Відносна шв идкість зу стрічного Дослідний зразок запропонованого кавітаційм/сек. 49 63 оберту кав іту ючих елементів ного апарата успішно пройшов випробування, які Тер мін експлу атації кав іту ючих підтвердили високі техніко-економічні показники час елеме нтів £ 1500 ³ 7000 апарата. Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601