Установка для диспергування мінеральних речовин

Установка для диспергування мінеральних речовин, що містить вертикально установлену на амортизаторах герметичну ємність, магнітострикційний перетворювач, концентратори, горизонтальну мембрану та запірно-роздавальну арматуру, яка відрізняється тим, що вона містить герметичну вертикально установлену циліндричну ємність з днищем, оснащеним центральним вихідним патрубком з корковим краном, установленим на амортизаторах, та кришкою з центральним вхідним патрубком, обладнаним корковим краном, під якою між герметизуючими і амортизуючими кільцевими 3 33156 рювачем, змонтованим по осі корпуса, мембрану з отвором, закріплену на боковій поверхні корпуса при допомозі кільцевих упорів і прорезиненої амортизаційної прокладки. Недоліками диспергатора-змішувача є: - наявність тільки одного концентратора ультразвукових хвиль і його складність виготовлення із-за конструктивного поєднання з мембраною; - недостатня ступінь диспергування твердих частинок в суспензії. Найбільш близьким до заявляємої установки для диспергування мінеральних речовин за своїми ознаками є «Диспергатор» [патент України №68550, Кл. В28С5/46, опубл. в Бюл. №8, 2004р.] забезпечений двома мембранами, верхня з яких горизонтально розміщена на меншій основі вертикальної герметичної ємності, яка має форму зрізаного конуса під кришкою між двома герметизуючими і амортизуючими прокладками, з нижньої сторони якої центрально і жорстко основою закріплені основний конусний концентратор у вигляді зрізаного конуса зі сферичною кільцевою частиною, а додатковий оболонковий концентратор перфорований і з центральним отвором основою прилягає до мембрани знизу і розміщений з проміжками і коаксіально основному, на вер хній стороні якої центрально і жорстко закріплений верхній магнітострикційний перетворювач, а отвори в ній симетрично розміщені по периметру магнітострикційного перетворювача і внутрішньою по верхньою додаткового оболонкового концентратора, а нижня горизонтальна мембрана - між двома герметичними і амортизуючими прокладками над днищем під великою основою ємності, а з нижньої сторони забезпечена центрально і жорстко закріпленим нижнім магнітострикційним перетворювачем коливань, а на верхній її стороні аналогічно, попарно і симетрично закріплені основами, з проміжком до внутрішньої сторони стінки ємності і зовнішньої сторони поверхні додаткового оболонкового концентратора, додаткові конусні концентратори зі сферичною верхньою частиною, а отвори в нижній мембрані розміщені між внутрішньою стінкою ємності і цим концентратором. Недоліками найближчого аналога є: - наявність двох магнітострикційних перетворювачів ультразвукових хвиль, що збільшує енергетичні затрати; - наявність двох горизонтальних мембран для монтажу чотирьох і більше концентраторів ультразвукових хвиль ускладнює конструкцію установки і її експлуатацію; - конусна форма ємності, яка викликана формою концентраторів, складніша у виготовлені за циліндричну. Загальними для заявляємої установки для диспергування мінеральних речовин і найближчого аналога є вертикально установлена на амортизаторах герметична ємність, магнітострикційний перетворювач, концентратори, горизонтальна мембрана та запорно-роздавальна арматура. Задачею установки для диспергування мінеральних речовин є удосконалення конструкції установки та підвищення якості суспензії. 4 Задача вирішується тим, що установка для диспергування мінеральних речовин утримує герметичну вертикально установлену циліндричну ємність з днищем, забезпеченим центральним верхнім патрубком з корковим краном, установленим на амортизаторах, та кришкою з центральним вихідним патрубком обладнаним корковим краном, під якою між герметизуючими та амортизуючими кільцевими прокладками горизонтально установлена мембрана на верхній стороні якої центрально і жорстко закріплений магнітострикційний перетворювач по периметру якого в мембрані розміщені отвори, а з нижньої її сторони аналогічно закріплені: центральний дзвоноподібний концентратор, циліндричний концентратор по периметру ємності з проміжком між його зовнішньою стороною та внутрішньою поверхнею ємності, який з проміжком між верхньою його частиною з отворами і днищем плавно переходять в концентратор перекинутої лійкоподібної форми з отворами, і лійкоподібний концентратор жорстко приєднаний до циліндричного концентратора в його верхній частині з внутрішньої сторони, при цьому край його отвору не доходить до поверхні дзвоноподібного концентратора і створює з ним кільцевий проміжок. Конструктивне рішення установки для диспергування мінеральних речовин у порівнянні з аналогами і найближчим аналогом забезпечує ряд суттєви х відмінностей і переваг: 1. Частково нове сполучення ознак, яке указує на наявність суттєви х відмінностей: циліндричний концентратор з лійкоподібним концентратором та концентратор перекинутої лійкоподібної форми дозволили використати циліндричну форму ємності зменшити кількість масивних і менш ефективних, по площині випромінювання ультразвукових коливань, конусних концентраторів; дзвоноподібний концентратор по тій же причині більш ефективний за центральний конусний концентратор. 2. Введення нових ознак, що теж указує на наявність суттєви х відмінностей: центральний дзвоноподібний концентратор, циліндричний концентратор, дзвоноподібний концентратор з його плавним переходом в концентратор перекинутої лійкоподібної форми з отворами. 3. Враховуючи наявність частково нового сполучення ознак та введення нових ознак згідно пунктам 1 і 2 мають місце нові типи зв'язків і взаємодії між ознаками, що теж указує на наявність суттєвих відмінностей установки для диспергування мінеральних речовин від аналогів і найближчого аналога. Установка для диспергування мінеральних речовин містить вертикально розміщену циліндричну ємність 1 з днищем 2, забезпеченим центральним верхнім патрубком 3 з корковим краном 4, установленим на амортизаторах 5 та кришкою 6 з центральним вхідним патрубком 7 забезпеченим корковим краном 8, під якою між герметизуючими і амортизуючими кільцевими прокладками 9 і 10 горизонтально установлена мембрана 11 на верхній стороні якої центрально і жорстко закріплений магнітострикційний перетворювач 12 по периметру якого в мембрані 11 розміщені отвори 13, а з нижньої її сторони центрально і жорстко закріплений 5 33156 центральний дзвоноподібний концентратор 14 ультразвукових хвиль, циліндричний концентратор 15 по периметру ємності 1 з проміжками між його зовнішньою стороною та вн утрішньою поверхнею ємності, який з проміжком між вигнутою його частиною з отвором 16 і днищем плавно переходять в концентратор 17 перекинутої лійкоподібної форми з отворами 18, і лійкоподібний концентратор 19 жорстко приєднаний до циліндричного концентратора 15 в його верхній частині з внутрішньої сторони, про цьому край його отвору 20 створює з поверхнею дзвоноподібного концентратора проміжок 21. Установка для диспергування мінеральних речовин працює таким чином. При включеному генераторі (не показаний) ультразвукових хвиль магнітострикційного перетворювача 12, закритому корковому крані 4 вихідного патрубка 3 і відкритому корковому крані 8 по верхньому патрубку 7 в ємність 1 подається суспензія, яка підлягає диспергуванню. Після проходження патрубка 7 суспензія поступає на корпус магнітострикційного перетворювача 12 і охолоджує його. Одночасно в ультразвуковому полі магнітострикційного перетворювача 12 і при наявності турбулентного руху рідини в суспензії виникають кавітаційні зони в яких тверді частини суспензії руйнуються і разом з рідиною через отвори 13, які працюють як гідродинамічні випромінювачі, попадають в зону дії ультразвукових полів: гідродинамічного випромінювача на ви Комп’ютерна в ерстка А. Рябко 6 ході із отворів 13, верхньої поверхні концентратора 19, бокової поверхні концентратора 14 і нижньої поверхні мембрани 11, що створює найбільш сприятливі умови для продовження диспергування твердих частинок суспензії дією кавітації, ударів і співударів частинок між собою, поверхнями металевих вузлів установки і тертя. Далі суспензія через проміжок 21, який теж працює як гідродинамічний випромінювач, поступає в більш обширну, але не менш руйнуючу зону для продовження диспергування твердих частинок в рідині тими же діючими факторами, але другими ультразвуковими полями: нижньої сторони концентратора 19, поверхні концентратора 14, внутрішньої сторони концентратора 15 і т.д. Найбільш інтенсивна дія кавітації має місце над днищем 2, так як ультразвукові поля в цій зоні максимальні і діють в різних напрямках. Після заповнення ємності 1 суспензією частково або повністю відкривають корковий кран, який виконує функції регулятора швидкості видалення готової суспензії по патрубку 3. Корковим краном 8 вхідного патрубка 7 регулюється об'єм подачі в ємність 1 суспензії, яка підлягає диспергуванню і процес продовжується в безперервному режимі. Після закінчення роботи аналогічним чином промивається установка, після чого виключається генератор (не показаний) ультразвукових хвиль. 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