Активатор-змішувач

Активатор-змішувач, що містить циліндричну ємність, установлену на амортизаторах, з вхідним і вихідним патрубками з корковими кранами, циліндричний концентратор та здобувач ультразвукових коливань, який відрізняється тим, що він утримує вертикально установлену герметичну ємність з патрубками для подачі і видалення охолоджуючої рідини, всередині якої між кришкою, забезпеченою вхідним патрубком з корковим краном і герметизуючою та амортизуючою прокладкою, розміщеною з внутрішньої сторони між упором і внутрішньою стороною стінки під кришкою, та 3 ний у вигляді циліндричної склянки з гвинтовою нарізкою на внутрішній поверхні, причому основний випромінювач закріплений на днищі ємності, а додатковий випромінювач розташований концентрично ротору і з'єднаний із внутрішньою поверхнею ємності за допомогою амортизаційної прокладки. Недоліками „Диспергатора-змішувача" є: - інтенсивний знос тефлонових трубок; - складність розбирання і зборки в процесі ремонту; - недостатній ступінь диспергування суспензії та змішування продуктів руйнування з рідиною. В якості прототипу прийнятий „Активатор дисперсних сумішей" за патентом України № 44597, Кл. В28С5/46, опубл. в Бюл. № 2, 2002 p., який містить установлену на підставі за допомогою амортизаторів ємкість з кришками, завантажувальний і розвантажувальний патрубки з корковими кранами, випромінювачі у виді концентрично закріплених у кришках за допомогою амортизаційних прокладок циліндричних п'єзокерамічних перетворювачів з тефлоновими оболонками і запірнороздаткову арматуру, забезпечений шайбою, ємність виконана горизонтальною, одна з кришок - з горловиною і розташована в лівій частині корпуса щодо вертикальної осі, друга - у правій частині корпуса, причому випромінювачі з'єднані за допомогою перегородки, розміщеної в верхній частині корпуса перед площиною, яка проходить через вертикальну вісь і під гострим кутом до неї, причому торці випромінювачів зовнішніх щодо внутрішніх випромінювачів і один з торців останнього розміщені між упорами кришок, другий кінець внутрішнього випромінювача - у горловині кришки, з'єднаної з розвантажувальними патрубками, порожнина отвору якого з'єднана з порожниною внутрішнього випромінювача, а шайба розташована між внутрішніми упорами кришки, встановленої в лівій частині ємності, при цьому зовнішній випромінювач зв'язаний за допомогою амортизаційної прокладки з завантажувальним патрубком, а внутрішні випромінювачі, парні і непарні щодо зовнішнього випромінювача, виконані з отворами, розташованими в парних випромінювачах ліворуч від перегородки, у непарних випромінювачах - праворуч від останньої. Спільними конструктивним рішеннями для прототипу і активатора-змішувача є циліндрична ємність, установлена на амортизаторах, з вхідним і вихідним патрубками забезпеченими корковими кранами, циліндричний концентратор та збуджувач ультразвукових коливань. Задачею корисної моделі є підвищення якості суспензії й удосконалювання конструкції установки. Задача досягається тим, що активаторзмішувач містить вертикально установлену герметичну ємність з патрубками для подачі і видалення охолоджуючої рідини, всередині якої між кришкою, забезпеченою вхідним патрубком з корковим краном і амортизуючою та герметизуючою прокладкою, розміщеною з внутрішньої сторони між упором і внутрішньою стінкою з однієї сторони та днищем, установленим на амортизаторах, забез 43281 4 печеним вихідним патрубком з корковим краном і амортизуючою та герметизуючою прокладкою з внутрішньої сторони між упором і внутрішньою стороною стінки ємності симетрично горизонтальній осі відносно циліндричного концентратора з прорізами ексцентрично розміщені додаткові циліндричні концентратори так, що по горизонтальній осі кожний з них жорстко закріплений до чергового, починаючи з центрального циліндричного концентратора з однієї сторони, при цьому кожний непарний має два симетричні прорізи на незначній відстані від місця стикування, а всі непарні - по одному прорізу в протилежній стороні місць стикування. Основний циліндричний концентратор, який виконує роль мембрани не має прорізів і на його зовнішній поверхні жорстко і центрально горизонтальній осі закріплений магнітострикційний перетворювач. Конструктивне рішення виконання активаторазмішувача забезпечує ряд суттєвих відмінностей і переваг у порівнянні з відомими аналогами і прототипом: 1. Частково нове сполучення ознак, що вказує на наявність суттєвих відмінностей: магнітострикційний перетворювач закріплений в зоні контакту всіх циліндричних мембран, що забезпечує рівномірне розподілення його потужності ультразвуку на всі мембрани; циліндричні мембрани переміщені по горизонтальній осі в сторону магнітострикційного перетворювача і жорстко до нього приєднані. 2. Введення нових ознак теж указує на наявність суттєвих відмінностей: ексцентрично розміщені циліндричні мембрани з прийнятного для даних умов металу; магнітострикційний перетворювач ультразвукових коливань. 3. Заміна частини ознак новими теж указує на перевагу активатора-змішувача над прототипом: п'єзокерамічні випромінювачі в тефлонових циліндричних оболонках мембрани замінені на циліндричні мембрани з металу, який може бути використаний в даних умовах; п'єзокерамічні випромінювачі ультразвукових коливань, яким є кожна циліндрична мембрана, замінені на магнітострикційний перетворювач; мембрани прототипу розміщені горизонтально і паралельно одна до одної, а в активаторі-змішувачі - ексцентрично і вертикально; амортизатори, відповідно, розміщені по горизонтальній осі за допомогою кільцевої опори, а в активатора-змішувача під днищем установки; циліндрична ємність в першому випадку розміщена горизонтально, в другому - вертикально. 4. Відповідно пп. 1, 2 і 3 в активаторі-змішувачі мають місце нові взаємоположення ознак, нові типи зв'язків і взаємодії між ознаками, що указує на наявність суттєвих відмінностей. На кресленні приведений активатор змішувач в розтині по вертикальній осі та поперечному розтині по горизонтальній осі. Активатор-змішувач містить вертикально установлену герметичну ємність 1 з патрубками 2 і 3 для подачі і видалення охолоджуючої рідини, всередині якої між кришкою 4, забезпеченою вхідним патрубком 5 з корковим краном 6, та амортизуючою та герметизуючою прокладкою 7, розмі 5 43281 щеною з внутрішньої сторони між упором 8 і внутрішньою стінкою з одної сторони та днищем 9, установленим на амортизаторах 10, забезпеченим вихідним патрубком 11 з корковим краном 12 і амортизуючою та герметизуючою прокладкою 13 з внутрішньої сторони між упором 14 і внутрішньою стінкою ємності 1 симетрично горизонтальній осі відносно циліндричного концентратора 15 з прорізами 16 ексцентрично розміщені додаткові циліндричні концентратори 17 так, що по горизонтальній осі кожний з них жорстко закріплений до чергового, починаючи з центрального циліндричного концентратора 15 з однієї сторони, при цьому кожний непарний має два симетричні прорізи 16 на незначній відстані від місця стикування, а всі непарні по одному прорізу 18 в протилежній стороні місць стикування. Основний циліндричний концентратор 19, який виконує роль мембрани, не має прорізів і на його зовнішній поверхні жорстко і центрально горизонтальній осі закріплений магнітострикційний перетворювач 20. Активатор-змішувач працює таким чином. При включених високочастотному генераторі (не показаний), під'єднаному до магнітострикційного перетворювача 20 та охолоджуючій системі (не показана), закритому корковому крані 12 і відкритому корковому крані 6 по вхідному патрубку 5 подають суспензію, яка підлягає активації і змішу Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 6 ванню. Попадаючи в простір між циліндричним концентратором 17, суспензія піддається дії ультразвукових полів цих концентраторів і в її турбулентних потоках виникають явища кавітації, які є найбільш потужними диспергаторами твердих частинок в рідині. Кавітація сприяє також змішуванню продуктів руйнування з рідкою фазою. Додатковими факторами активації суспензії є удари цих твердих частинок по поверхнях концентраторів, їх співудари, аналогічні види тертя та механічна ерозія. Проходячи через прорізи 18, які діють як гідродинамічні випромінювачі, і теж додатково сприяють активації і змішуванню складових суспензії. З приближенням суспензії до магнітострикційного перетворювача 20 і зменшенням діаметра додаткових фокусуючих ультразвук циліндричних концентраторів потужність ультразвукових полів збільшується, збільшується і вплив кавітації на активацію і змішування складових суспензії. Після проходження суспензії через прорізи 16 малого циліндричного концентратора 15, який нижнім кінцем стикується з вихідним патрубком 11, частково або повністю відкривають корковий, кран 12 і видаляють з ємності 1 готову продукцію. Одночасно корковим краном 6 регулюють об'єм подачі суспензії в ємність 1 по патрубку 5 і процес продовжується в безперервному режимі. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки УкраїниДержавний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601