Кавітаційний змішувач

Реферат: UA 106510 U UA 106510 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до пристроїв для перемішування, гомогенізації та диспергування дисперсної фази в рідких системах і може бути застосована в біотехнології, хімічній, нафтохімічній, нафтопереробній, теплоенергетичній, харчовій та інших галузях промисловості. Одними з найбільш простих та ефективних типів змішувального обладнання є кавітаційні змішувачі. Так, відомий кавітаційний змішувач, що містить корпус з конічною порожниною, патрубки підводу й відводу оброблюваної рідини, а також розташований у порожнині корпуса й виконаний у вигляді тіла обертання кавітатор, при цьому патрубок підводу оброблюваної рідини виконано криволінійним [пат. України № 54917 U, МПК B01F3/00, опубл. 25.11.2010]. Цей змішувач забезпечує регулювання робочого кільцевого проміжку між кавітатором і стінкою порожнистого корпуса, що розширює технологічні можливості змішувача, проте його конструкція передбачає зміну напрямку потоку на вході в корпус, а отже, й нестійку гідродинаміку оброблюваної рідини в змішувачі, що є суттєвим недоліком. Найближчим до заявленої корисної моделі є кавітаційний змішувач, що містить корпус з циліндричною порожниною, патрубки підводу й відводу оброблюваної рідини, а також розташований у порожнині корпуса й виконаний у вигляді тіла обертання кавітатор [пат. України № 51798 U, МПК B01F3/00, опубл. 26.07.2010]. На відміну від попереднього аналога зазначений змішувач забезпечує незмінність напрямку руху потоку крізь його корпус, а отже, й стабільну гідродинаміку оброблюваної рідини в змішувачі. У той же час цей змішувач характеризується незмінністю кільцевого проміжку між кавітатором і стінкою порожнини корпуса, що істотно звужує технологічні можливості змішувача. Також його недоліком є недостатня ефективність перемішування. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення кавітаційного змішувача, у якому його нове конструктивне виконання забезпечує безступінчасте регулювання робочого кільцевого проміжку між кавітатором і стінкою порожнистого корпуса, що дає змогу ефективно обробляти найрізноманітніші рідини, а отже, й розширює технологічні можливості змішувача. Поставлена задача вирішується тим, що в кавітаційному змішувачі, що містить корпус з циліндричною порожниною, патрубки підводу й відводу оброблюваної рідини, а також розташований у порожнині корпуса й виконаний у вигляді тіла обертання кавітатор, згідно з корисною моделлю, в порожнині корпуса розташовано рукавну еластичну оболонку, торці якої герметично закріплено на корпусі, при цьому утворену корпусом і рукавною еластичною оболонкою кільцеву порожнину сполучено з пневмомагістраллю. Виконання змішувача із зазначеними ознаками за рахунок змінювання тиску в утвореній корпусом і рукавною еластичною оболонкою кільцевій порожнині дає змогу безступінчасто регулювати величину кільцевого проміжку між кавітатором і рукавною еластичною оболонкою, а отже, і умови дії кавітатора на оброблювану рідину (при цьому регулювання можна здійснювати навіть під час роботи змішувача). Це істотно розширює технологічні можливості змішувача. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, на якому зображено поздовжній розріз змішувача. Кавітаційний змішувач містить корпус 1 з циліндричною порожниною 2, патрубки підводу 3 і відводу 4 оброблюваної рідини, а також розташований у порожнині 2 і виконаний у вигляді тіла обертання кавітатор 5. Також у порожнині 2 корпуса 1 розташовано рукавну еластичну оболонку 6, торці 7 і 8 якої герметично закріплено на корпусі 1, при цьому утворену корпусом 1 і рукавною еластичною оболонкою 6 кільцеву порожнину 9 сполучено з пневмомагістраллю 10. Змішувач працює в такий спосіб. Потік рідини, що підлягає обробленню, крізь патрубок 3 надходить у порожнину 2 корпуса 1, після чого потрапляє в кільцевий простір між кавітатором 5 і рукавною еластичною оболонкою 6, де швидкість потоку істотно збільшується, і з рідини внаслідок падіння тиску виділяються бульбашки пари й розчиненого в ній газу, які на виході із зазначеного кільцевого простору внаслідок різкого гальмування потоку й відповідного зростання тиску схлопуються. Енергія, що виділяється під час схлопування газопарових бульбашок, витрачається на руйнування дисперсної фази в потоці рідини та її інтенсивне перемішування. За потреби зміни режиму оброблення рідини в змішувачі зміною тиску в кільцевій порожнині 9 регулюють ступінь роздуву рукавної еластичної оболонки 6, а отже, й величину 5 кільцевої порожнини 9 (див. кресл.) і в такий спосіб - умови дії кавітатора 5 на оброблювану рідину. На виході з патрубка 4 оброблена рідина надходить у трубопровід, який приєднано до змішувача. Запропонований кавітаційний змішувач забезпечує ефективне оброблення однорідних і неоднорідних рідких систем (розчинів, емульсій та суспензій). 60 1 UA 106510 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Кавітаційний змішувач, що містить корпус з циліндричною порожниною, патрубки підводу й відводу оброблюваної рідини, а також розташований у порожнині корпуса й виконаний у вигляді тіла обертання кавітатор, який відрізняється тим, що в порожнині корпуса розташовано рукавну еластичну оболонку, торці якої герметично закріплено на корпусі, при цьому утворену корпусом і рукавною еластичною оболонкою кільцеву порожнину сполучено з пневмомагістраллю. Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2