Кавітаційний змішувач

Кавітаційний змішувач, що містить патрубки підведення з конфузором і відведення з дифузором, циліндричну проточну камеру і установлений в ній рухливий кавітатор у вигляді зрізаного конуса з прорізами пірамідальної форми, які розташовані під гострим кутом до його осі й спрямовані верши 3 дення з конфузором і відведення з дифузором, циліндричну проточну камеру й установлений в ній рухливий кавітатор у вигляді зрізаного конуса з прорізами пірамідальної форми, які розташовані під гострим кутом до його осі і спрямовані вершиною назустріч потоку, згідно корисної моделі, проточна камера виконана з двох коаксіально розташованих трубок, а кавітатор установлений усередині меншої трубки, внутрішній діаметр якої дорівнює вхідному діаметру дифузора, вихідний патрубок конфузора сполучений з більшою трубкою, а вхідний торець меншої трубки розташований у площині з'єднання патрубка підведення і вхідного патрубка конфузора, причому менша трубка виконана перфорованою по всій довжині від місця розташування кавітатора до вхідного патрубка дифузора з отворами які виконані конічними, більшою основою у бік кавітатора й під гострим кутом зворотним куту розташування прорізів кавітатора. У пропонованої корисної моделі потік оброблюваного середовища через патрубок підведення й конфузор надходить у проточну камеру. Так як проточна камера виконана складовій із двох коаксіально розташованих трубок, з'єднаних між собою з боку дифузора кільцевим дном, і вихідний патрубок конфузора сполучений з більшою трубкою, потік середовища гальмується й перерозподіляється. Більша його частина надходить у меншу трубку, усередині якої розміщений кавітатор, а інша частина - у кільцеву порожнину, утворену між трубками, гідростатичний тиск середовища в якій зростає. При обтіканні потоком оброблюваного середовища по прорізям пірамідальної форми кавітатора, які розташовані під гострим кутом до його осі, за ним генерується пульсуюча вакуумна кавітаційна каверна, що утворить при розпаді поле кавітаційних пухирців, які насичують оброблюване середовище. При цьому, струмені середовища, надходячи під дією перепаду тиску в порожнину кавітаційній каверни, що генерується у проточної камері через отвори перфорації, які виконані конічними, більшою основою убік кавітатора й під гострим кутом зворотним куту розташування прорізів кавітатора, взаємодіючи з нею й один з одним, додатково інтенсивно дроблять каверну, ініціюючи процес генерації нею більшого числа кавітаційних пухирців. Таким чином, одинична концентрація кавітаційних пухирців істотно зростає й оброблюване середовище рівномірно насичується пухирцями по всьому об'єму проточної камери змішувача. Крім того, струмені оброблюваного середовища, руйнуючи кавітаційну каверну, сприяють перемішуванню й перерозподілу середовища в об'ємі проточної камери, а полічастотні хвилі тиску, що утворяться при схлопуванні кавітаційних пухирців у зоні підвищеного тиску, роблять додатковий діспергуючий й перемішуючий вплив на середовище. Отже, конструкція корисної моделі створює умови для прояви ежекції, при якому виникає рівномірний розподіл кавітаційних пухирців по всьому об'єму проточної камери змішувача й підвищується їхня одинична концентрація. При цьому активність кавітаційного поля зростає й, отже, підвищується ефективність перемішування. 41126 4 Суть запропонованої корисної моделі пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 зображено заявлений кавітаційний змішувач, поздовжній розріз; на Фіг.2 - кавітатор; на Фіг.3 - вид І на Фіг.1. Кавітаційний змішувач складається із патрубка підведення 1 з конфузором 2, патрубка відведення дифузором 3, циліндричної проточної камери 4 й установлений в ній рухливий кавітатор 5 на осі 6 у вигляді зрізаного конусу з прорізами пірамідальної форми 7, які розташовані під гострим кутом до його осі й спрямовані вершиною назустріч потоку. Проточна камера, виконана складовій із двох коаксіально розташованих трубок 8 і 9, з'єднаних між собою з боку дифузора 3 кільцевим дном. Вихідний патрубок конфузора 2 сполучений з більшою трубкою 8, вхідний патрубок дифузора 3 - з меншою трубкою 9. Кавітатор 5 установлений усередині меншої трубки 9, що має отвори 10 перфорації по всій довжині від місця розміщення кавітатора 5 до кільцевого дна. Отвори 10 перфорації меншої трубки 9 виконані конічними, більшою основою убік кавітатора 5 й під гострим кутом зворотним куту розташування прорізів 7 кавітатора. Кавітаційний змішувач працює таким чином. Потік оброблюваного середовища через патрубок підведення 1 надходить у конфузор 2, підтискається й перерозподіляється в складеній проточній камері 4, виконаної із двох коаксіально розташованих трубок 8 і 9, з'єднаних між собою кільцевим дном з боку дифузора 3. При цьому, вихідний патрубок конфузора 2 сполучений з більшою трубкою 8, а вхідний патрубок дифузора 3 з меншою трубкою 9. Більша частина потоку середовища надходить у меншу трубку 9, усередині якої розміщений кавітатор 5, а інша частина - у кільцеву порожнину, утворену між трубками 8 і 9. Внаслідок цього гідростатичний тиск середовища в кільцевій порожнині зростає. Потоки рідини, потрапляючи в пірамідальні прорізи 7 закручуються й за рахунок збільшення швидкості утворюють кавітаційний режим течії, змушуючи при цьому обертатися кавітатор, за яким утворюються кавітаційні каверни, що переміщаються по гвинтовій лінії й генерують поле кавітаційних пухирців, що насичують потік середовища по всьому об'єму проточної камери 4 змішувача. Струмені середовища, ежектуясь під дією перепаду тиску в порожнину кавітаційної каверни через отвори 10 перфорації меншої трубки 9, взаємодіючи з каверною й один з одним, додатково інтенсивно дроблять каверну, ініціюючи процес генерації нею більшого числа кавітаційних пухирців. При цьому утворюється зустрічний потік струменів, що ежектуються скрізь отвори 10 перфорації меншої трубки 9, які виконані конічними, більшою основою убік кавітатора 5 й під гострим кутом зворотним куту розташування прорізів 7 кавітатора й закрученої кавітаційної каверни. Таким чином, одинична концентрація кавітаційних пухирців зростає, і оброблюване середовище рівномірно насичується ними по всьому об'єму проточної камери змішувача. Крім того, зустрічні струмені оброблюваного середовища, руйнуючи кавітаційну каверну, сприяють перемішуванню й перерозподілу середовища по всьому 5 41126 об'єму проточної камери, а полічастотні хвилі зустрічних тисків, що виникають при захлопуванні кавітаційних пухирців, роблять додатковий перемішуючий вплив на середовище. Застосування технічного рішення, що заявляється, для одержання емульсій, суспензій у гідро Комп’ютерна верстка Л. Купенко 6 динамічному кавітаційному поле дозволяє підвищити ефективність змішування шляхом створення суцільного обертового кавітаційного поля високої активності. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601