Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Кавітаційний реактор, що містить циліндричний корпус з патрубками подачі і відведення суміші і коаксіально встановлений кавітатор, виконаний у вигляді зрізаного конуса, який відрізняється тим, що він додатково забезпечений передвключеним кавітатором, встановленим по ходу потоку перед основним кавітатором, при цьому в тілі основного кавітатора виконані центральний і похилі по потоку радіальні канали, вихід з яких направлено до кільцевого зазору між кавітатором і корпусом безпосередньо перед кільцевими виточками, причому по осі реактора розташована центральна трубка, один кінець якої з'єднаний зі входом радіальних каналів основного кавітатора, а інший кінець з'єднаний з торцем включеного кавітатора та має отвори в бокових стінках, виконаних безпосередньо біля торця передвключеного кавітатора.

2. Кавітаційний реактор за п. 1, який відрізняється тим, що центральний канал в корпусі основного кавітатора сполучено з радіальними каналами, виходи яких спрямовано в зазор між бічною поверхнею кавітатора і корпусом.

3. Кавітаційний реактор за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що радіальні канали, які з'єднуються з центральним, спрямовано під кутом 45° до осі кавітатора з нахилом по ходу потоку рідини.

4. Кавітаційний реактор за пп. 1-3, який відрізняється тим, що центральна труба перфорована отворами, а на циліндричній поверхні корпусу виконані кільцеві виточки, які разом з виточками на стінках циліндричної вставки утворюють кільцеві сопла Лаваля.

Текст

1. Кавітаційний реактор, що містить циліндричний корпус з патрубками подачі і відведення суміші і коаксіально встановлений кавітатор, виконаний у вигляді зрізаного конуса, який відрізняється тим, що він додатково забезпечений передвключеним кавітатором, встановленим по ходу потоку перед основним кавітатором, при цьому в тілі основного кавітатора виконані центральний і похилі по потоку радіальні канали, вихід з яких направлено до кільцевого зазору між кавітатором і корпусом безпосередньо перед кільцевими виточками, причому по осі реактора розташована центральна 3 Поставлена задача вирішується тим, що кавітаційний реактор, що містить циліндричний корпус з патрубками подачі і відведення суміші і встановлений в ньому коаксіально кавітатор, виконаний у вигляді зрізаного конуса згідно винаходу, забезпечений передвключеним кавітатором встановленим по ходу потоку перед основним кавітатором, що має крім конусної поверхні ще й циліндричну, причому на бічній циліндричній поверхні основного кавітатора і на внутрішній поверхні циліндричного корпусу реактора виконані кільцеві виточки, що утворюють кільцеві сопла Лаваля, при цьому в тілі основного кавітатора виконані центральний і похилі по потоку радіальні канали, вихід з яких спрямований в кільцевий зазор між кавітатором і корпусом безпосередньо перед кільцевими виточками, причому по осі реактора розташована центральна трубка, один кінець якої з'єднаний зі входом радіальних каналів основного кавітатора, а інший кінець з'єднаний з торцем передвключеного кавітатора та має отвори в бокових стінках, виконані безпосередньо біля торця передвключеного кавітатора. Пристрій пояснюється кресленням, де на фіг. зображений переріз кавітаційного апарату з передкавітатором. Кавітаційний реактор складається з циліндричного корпусу 1, патрубків подачі 2 і відводу 3 оброблюваної суміші. Патрубок відводу 3 має дифузорну камеру конічного раструбу. Всередині корпусу 1 закріплені співвісно на фіксаторах 4 основний 5 і передвключений 6 кавітатори, виконані у вигляді зрізаних конусів, з'єднаних між собою каналами. Основний 5 і передвключений 6 кавітатори з'єднані між собою трубкою 7, яка забезпечена регулюючим вентилем 8. Конічна поверхня кавітатора 5 по ходу потоку переходить в циліндричну. На цій циліндричній поверхні виконані кільцеві виточки 9, які разом з виточками на стінках циліндричної вставки 10 утворюють кільцеві сопла Лаваля. Радіальні канали 11, що знаходяться на основному кавітаторі 5 з'єднані з центральною трубкою 7, яка перфорована отворами 12. Кавітатор має дві кавітаційні каверни 13 і 14, що розміщені після основного і передвключеного кавітаторів відповідно. Процес калібровки може бути відрегульований за допомогою змінних вставних форсунок 15. Пристрій працює таким чином. Потік оброблюваної суміші під тиском зі швидкістю 3-5 м/с, надходить через вхідний патрубок 2 в корпус, послідовно обтікаючи передвключений 6 і основний 5 кавітатори. Ступінь завантаження передвключеного кавітатора 6 збільшується до dk / D  0,75  0,9 , а відстань L1 може бути до 8  12D . Відсмоктування парогазу відбувається із каверни 13. При цьому парогаз із каверни 13 надходить через отвори 12 в центральну трубку 7 і далі через регулювальний вентиль 8 в центральний канал основного кавітатора 5. Радіальні канали 11 виконують роль калібровочного пристрою, що забезпечує генерування кавітаційних бульбашок оптимальних розмірів для даного технологічного процесу. Кавітаційні буль 63182 4 башки, які виходять з радіальних каналів 11, підхоплюються потоком рідкого середовища, далі суміш із бульбашок надходить в серію послідовно розташованих по потоку кільцевих сопел Лаваля, утворених кільцевими виточками 9, які розміщені в циліндричній частині кавітатора 5 і на внутрішній поверхні циліндричної вставки 10. При перебігу бульбашкової суміші через сопла Лаваля виникає вторинна кавітація з утворенням активних дрібних бульбашок, а головне - виникає надзвукова течія. Швидкість звуку в водоповітряній суміші може бути обчислена за формулою Вуда: P ж 1   Де p - статичний тиск в потоці бульбашкової суміші, який дорівнює при атмосферному тиску a p1  9,8  102 МПа, при розрідженні 5  103 МПа, p2  4,9  103 МПа,  p - густина рідини, p  1000 3 кг/м ,  - справжній об'ємний повітряний вміст потоку,   0,5 (безрозмірна величина). Підставляючи наведені чисельні значення величин у формулу, отримуємо для атмосферного тиску швидкість звуку: a 9,8  104  20 м/с, 10001  0,5 0,5 а для розрідження p  5  103 МПа: 4,9  103  4,5 м/с. 10001  0,5 0,5 Для виникнення ударних хвиль потрібно, щоб швидкість руху середовища перевищувала швидкість звуку в ній і число Маха:  Ма   1,0 . а Вказані швидкості течії бульбашкової суміші   20  4,5 м/с в кільцевому зазорі між корпусом 10 і основним кавітатором 5 можуть бути легко реалізовані практично при порівняно невеликому загромадженні потоку. При швидкості вх  5 м/с в вхідному патрубку буде потрібно для досягнення   20 м/с загромадження, яке визначається із співвідношення нерозривності a   2 вхD2   D2  dк , звідки dк  5  1 вх  1   0,86 . D  20 Таке загромадження при наявності кільцевих виточок, що утворюють сопла Лаваля, достатньо мати лише у звуженні сопел, що суттєво знижує гідравлічний опір у порівнянні з кільцевим зазором без виточок. Кавітатори з кільцевими соплами Лаваля були встановлені на Мартиновському спиртзаводі Вінницького спиртового об'єднання. Використання цих кавітаторів дозволило збільшити ступінь диспергування крохмалистої сировини і покращити показники її переробки (табл. 1) 5 63182 6 Таблиця 1 Технологічні показники ефективності застосування кавітаційних установок на Мартиновському спиртовому заводі № п/п 1 2 3 4 5 6 Показники Без кавітаційної установки Витрати пари до розвареної маси, % Тиск пари, МПа Температура пари, °С Осахарювання, % Вихід спирту, дал/m Крупність дроблення, мм Джерела інформації: 1. Авторское свидетельство № 1088763 СССР. Кавитационный реактор / И. М. Федоткин, А. Ф. Немчин, О. В. Козюк, // БИ, 1984, № 16. Комп’ютерна верстка А. Крулевський 55,3 0,4914 150 87-89 65 1,5-1,8 3 кавітаційною установкою 55,3 0,4306 145 89-91 66,5 0,5-0,7 2. Авторское свидетельство № 6827138 СССР. Кавитационный смеситель / А. Г. Бескоровайный, И. М. Федоткин, А. Ф. Немчин, В. В. Клявлин, Л. И. Пищенко// БИ, 1981, № 17. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Cavitation reactor

Автори англійською

Fedotkin Ihor Mykhailovych, Tymonin Oleksandr Mykolaiovych, Kachkalda Kostiantyn Pavlovych

Назва патенту російською

Кавитационный реактор

Автори російською

Федоткин Игорь Михайлович, Тимонин Александр Николаевич, Качкалда Константин Павлович

МПК / Мітки

МПК: B01J 19/00

Мітки: кавітаційний, реактор

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/3-63182-kavitacijjnijj-reaktor.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Кавітаційний реактор</a>

Подібні патенти