Струминний кавітаційний апарат павловського

1. Струминний кавітаційний апарат, що містить корпус із патрубками подачі та відводу рідкого продукту, в середині якого розміщений шток із можливістю осьового переміщення та кавітуючі елементи, який відрізняється тим, що корпус вигото 3 33023 Розміщення штока в середині сопла Лаваля з можливістю осьового переміщення дозволяє змінювати зазор між кавітуючими елементами та внутрішньою поверхнею звуженої частини сопла Лаваляі, що забезпечує регулювання тиску в залежності від фізико-хімічних властивостей продукту і, таким чином, керування режимом кавітації. Виконання кавітуючи х елементів на конічній частині штока у вигляді проточки з гострою кромкою забезпечує утворення коливань високої частоти, які викликають ударні хвилі та забезпечують мікродрібнення рідкого продукту, що призводить до інтенсифікації кавітаційної обробки цього продукту. Виконання корпусу у вигляді сопла Лаваля з обичайкою, яка має додатковий вхідний патрубок, і порожнина якої з’єднана з внутрішньою частиною сопла Лаваля через кільцеві щілини забезпечує додаткову стр уменеву подачу рідкого продукту через кільцеві щілини в хвіст кавітаційної каверни, яка утворюється у звуженій частині сопла Лаваля, що підвищує інтенсивність кавітації. Подача рідкого продукту через додатковий патрубок дозволяє регулювати гідродинамічний тиск у дифузорі шляхом збільшення або зменшення подачі продукту і, таким чином, підтримувати оптимальний режим кавітаційної обробки. Встановлення дифузора з можливістю осьового переміщення дозволяє змінювати розмір кільцевої щілини, що забезпечує можливість регулювати швидкість струменів через кільцеву щілину для розширення діапазону режимів кавітації за рахунок зміни тиску в хвості кавітаційної каверни. На кресленні (Фіг.) зображений струминний кавітаційний апарат Павловського. Креслення пояснює, але не обмежує суті корисної моделі. Струминний кавітаційний апарат Павловського включає корпус 1, виконаний у вигляді сопла Лаваля з патрубками 2 і 3 подачі та відводу рідкого продукту, установлений в корпусі 1 шток 4 з осьовою порожниною 5 та кавітуючими елементами 6, які виконані на конічній частині штока, обичайку 7 з додатковим вхідним патрубком 8. Шток 4 установлений з можливістю осьового переміщення та регулювання зазору між кавітуючими елементами 6 та внутрішньою поверхнею звуженої частини сопла Лаваля. Порожнина 9 обичайки сполучена з внутрішньою частиною сопла Лаваля через кільцеву щілину 10. Патрубок 3 відводу рідкого продукту має форму дифузора і може бути виконаний з можливістю осьового переміщення та зміни розміру кільцевої щілини 10. 4 Струминний кавітаційний апарат Павловського працює таким чином. Оброблюваний рідкий продукт по патрубку подачі надходить в порожнину сопла Лаваля та обтікає шток з кавітуючими елементами. В кільцевому зазорі між поверхнями штока з кавітуючими елементами та внутрішньою поверхнею звуженої частини сопла рідина здобуває валику швидкість, величина якої регулюється зміною величини зазору і вибирається в залежності від фізичних властивостей оброблюваного рідкого продукту. При досягненні критичної швидкості відбувається різке зниження тиску з генеруванням кавітаційних бульбашок. Через додатковий вхідний патрубок рідкий продукт також надходить в порожнину обичайки і через кільцеву щілину стр уменями виходить у звужену частину сопла, де відбувається утворення та ріст кавітаційних бульбашок, утворення ударних тисків ультразвукової та понадзвукової частоти у хвості каверни, збільшення швидкості захлопування кавітаційно-кумулятивних струменів та підвищення їх ефективності. Подальше проходження рідкого продукту у відкриту порожнину дифузора супроводжується раптовим розширенням основного об’єму, де відбувається різке падіння швидкості потоку і миттєве зростання тиску. Це супроводжується захлопуванням кавітаційних бульбашок, яке викликає ударні хвилі та коливання високої частоти з мікродрібненням і гомогенізацією рідкого продукту. Крім того, швидкісні струмені, що виходять із кільцевої щілини утворюють пограничний турбулентний шар біля стінок дифузора з підвищеним тиском, в якому захлопуються кавітаційні бульбашки не досягаючи стінок дифузора та не пошкоджуючи їх. Регулюванням витрат додатково поданого рідкого продукту через кільцеві щілини, шляхом осьового переміщення дифузора, можливо додатково керувати кавітаційною активністю апарата, тобто інтенсивністю утворення та захлопування кавітаційних бульбашок. Досліднийзразок запропонованого струминного кавітаційного апарата Павловського успішно пройшов випробування, які підтвердили високі техніко-економічні показники апарата. В таблиці приведені порівняльні характеристики відомого кавітаційного апарата (прототипу) і розробленого струминного кавітаційного апарата Павловського. Таблиця Прототип Запропонований апарат Потужність, кВт.год/м куб. 1,5-3 0,8-1 Робочий ресурс пристрою, год. 1000-2000 10000-50000 5 Комп’ютерна в ерстка І.Скворцов а 33023 6 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