Диспергатор

1. Диспергатор, який містить герметичну вертикально установлену циліндричну ємність з завантажувальним і розвантажувальним патрубками, магнітострикційний перетворювач з випромінюючою мембраною, ротор, віддзеркалювач і запірнороздавальну арматуру, який відрізняється тим, що він утримує днище з герметизуючими кільцями, розміщеними у виточці стовщеної обичайки з різьбовими отворами, відбивачем округленої його час 3 25986 рювачі, а уздовж малої осі по утворюючій стакана змонтовані гідродинамічні випромінювачі. Недоліками цієї установки є: - значна витрата електроенергії; - складність конструктивних елементів; - низький коефіцієнт корисної дії гідродинамічних випромінювачів. Відома також "Установка для активації цементу" по авт. свід. СРСР №643346, Кл. В28С5/46, опубл. в Б.В. №3 за 1979p., яка утримує раму з амортизаторами і установлену на ній ємність, під якою розміщені вібратори, яка забезпечена пневмонагнітаючою і вакуумутворюючою системами з запорно-роздавальною арматурою, ємність виконана у вигляді герметичних секцій, з'єднаних між собою трубопроводами, які забезпечені гідродинамічними випромінювачами з пневмонагнітаючими та вакуумутворюючими системами, а вібратори розміщені на рамі у взаємо перпендикулярних площинах. Недоліками установки є: - недостатня ступінь активації суспензії та змішування продуктів диспергації твердих частинок з рідиною; - недосконалість конструкції установки. В якості прототипу прийнятий патент України №14204 “Диспергатор", опубл. в Б.В. №2 за 1997p., який забезпечений ввігнутим кільцевим відзеркалювачем, а вал - ротором, виконаним по формі кульового сектора і розміщеним з проміжком відносно мембрани дзвіноподібної форми, розміщеної через ущільнюючу прокладку - на завантажувальному патрубку, причому ввігнутий кільцевий віддзеркалювач закріплений до бокової поверхні ємності напроти проміжку між мембраною і ротором. Недоліком прототипу є недостатня якість диспергування твердої фази і ступінь змішування продуктів руйнування твердої фази з рідиною. Спільними ознаками з прототипом диспергатор має герметичну ємність з завантажувальним та розвантажувальним патрубками, магнітострикційний перетворювач з випромінюючою мембраною, ротор і віддзеркалювач. Задачею винаходу є підвищення якості диспергування твердої фази суспензії та продуктів руйнування твердих частинок з рідиною. Задача досягається тим, що диспергатор утримує днище з герметизуючими кільцями, розміщеними у виточці стовщеної обичайки з різьбовими отворами, відбивачем округленої його частини, розвантажувальним патрубком з корковим краном та приводом з валом, на кінці якого горизонтально установлений перфорований диск між нижньою мембраною з магнітострикційним перетворювачем і верхньою мембраною з аналогічним магнітострикційним перетворювачем, відігнуті вниз краї яких утворюють проміжок, а по осі верхньої мембрани жорстко закріплений завантажувальний патрубок з корковим краном, який проходить через нижню кришку з отворами для направляючих, на нижніх кінцях яких жорстко закріплені відомі шестерні, які приводяться в рух ведучою шестернею з втулкою, забезпеченою штурвалом в її верхній частині. 4 Верхня кришка жорстко і герметично, разом з нижньою кришкою, з'єднана з обичайкою. Конструктивне рішення виконання диспергатора забезпечують ряд його переваг у порівнянні з відомими аналогами та прототипом, що указує на наявність суттєви х відмін від них. Частково нове поєднання ознак та введення нових ознак мають місце в конструктивних рішеннях винаходу: 1. Днище з герметизуючими кільцями, розміщеними у виточці стовщеної обичайки з різьбовими отворами; 2. Привід з валом, на кінці якого горизонтально установлений перфорований диск між нижньою і верхньою мембранами; 3. Нижня мембрана з магнітострикційним перетворювачем; 4. По осі верхньої мембрани жорстко закріплений патрубок з корковим краном, який проходить через нижню кришку з отворами для направляючих; 5. Закріплені на кінцях направляючих відомі шестерні, які приводяться в рух ведучою шестернею з втулкою, забезпеченою штурвалом; 6. Верхня кришка жорстко і герметично, разом з нижньою кришкою, з'єднана з обичайкою. Нові взаємоположення ознак та нові типи зв'язків і взаємодії між ознаками мають місце при використанні конструктивних рішень, викладених в пп. 1, 2, 3, 4, 5 і 6. Підвищення якості диспергування твердої фази суспензії та змішування продуктів їх руйн ування з рідиною забезпечується конструктивними рішеннями: 1. Регулювання проміжку між відігнутими краями верхньої та нижньої мембран, що забезпечує його оптимальну роботу як гідродинамічного випромінювача, який, в свою чергу, підсилює ультразвукове поле і кавітаційні явища перед віддзеркалювачем; 2. Введення в конструкцію установки нижньої мембрани з додатковим магнітострикційним перетворювачем, яка випромінює зустрічне до верхньої мембрани ультразвукове поле, що сприяє підсиленню кавітаційної дії на суспензію в зоні між цими мембранами; 3. Введення в конструкцію установки перфорованого диска, який обертається в проміжку між верхньою і нижньою мембранами, що сприяє підсиленню турбулентного руху в цій зоні, який є однією із складових виникнення потужних кавітаційних зон. На мал. приведена схема диспергатора, поперечний, розтин. Диспергатор утримує днище 1 з герметизуючими кільцями 2, розміщеними у ви точці стовщеної обичайки 3 з різьбою 4, відбивачем 5 округлої частини, вихідним патрубком 6 з корковим краном 7 та приводом 8 з валом 9, на кінець якого горизонтально установлений перфорований диск 10 між нижньою мембраною 11 з котушками 12 магнітострикційного перетворювача ультразвукових хвиль 12 і верхньою мембраною 13 з аналогічним магнітострикційним перетворювачем 14. Між відігнутими кінцями мембран 11 і 13 має місце проміжок 15, 5 25986 який виконує функції гідродинамічного перетворювача. По осі верхньої мембрани 13 жорстко закріплений патрубок 16 з корковим краном 17, який проходить через нижню кришку 18 з отворами для направляючих 19, на кінцях яких жорстко закріплені відомі шестерні 20, які приводяться в рух ведучою шестернею 21 з втулкою 22, забезпеченою штурвалом 23 в її верхній частині. Верхня кришка 24 жорстко і герметично, разом з нижньою кришкою 18, з'єднана з обичайкою 25. Диспергатор працює таким чином. При закритому корковому крані 7 вихідного патрубка 6, відкритому корковому крані 17 і включених приводі 8, генераторах (не показані) ультразвукових хвиль котушок 12 і 14 магнітострикційних перетворювачів, по вхідному патрубку 16 подається суспензія, що підлягає диспергуванню, яка в кінці патрубка на горизонтальному перфорованому диску 10 піддається дії турбулентного руху та ультразвукових полів мембран 11 і 13, а на виході після проходження проміжку 15, діючого як гідродинамічний випромінювач, додатковому ультразвуковому полю та турбулентному руху, які підсилюються круговим відбивачем і кавітаційними зонами. Диспергування твердих частинок в су Комп’ютерна в ерстка А. Рябко 6 спензії має місце на всьому шляху її проходження від дії кавітації, ультразвукових полів, співударів твердих частинок та тертя між собою і об поверхні вузлів установки. По мірі наповнення ємності фактори руйнування твердих частинок продовжуються за рахунок турбулентного руху в суспензії та випромінювання ультразвукових коливань зовнішніми поверхнями мембран 11 і 13, корпусами магнітострикційних перетворювачів 12 і 14 та гідродинамічним випромінювачем 15, який діє кругом мембран 11 і 13. Після заповнення ємності суспензією частково або повністю відкривають корковий кран 7 і по вихідному патрубку 6 видаляють дисперговану суспензію. Після цього коркові крани 7 і 17 виконують роль регуляторів видалення готової продукції та подачі суспензії, яка підлягає диспергуванню, і процес продовжується в безперервному режимі. Після закінчення роботи установка промивається аналогічним чином, виключаються генератори (не показані) ультразвукових хвиль і привід 8. При відновленні роботи процеси повторюються. 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