Активатор-змішувач дисперсних сумішей

Активатор-змішувач дисперсних сумішей, який містить установлену на амортизаторах герметичну ємність, магнітострикційний перетворювач ультразвукових коливань, мембрану, концентратори ультразвукових коливань та запірно-роздавальну арматуру, який відрізняється тим, що вертикально установлена конусна ємність, повернута більшою основою вверх, забезпечена днищем з вихідним патрубком, обладнаним корковим краном, розмі 3 24901 дишів з внутрішньою поверхнею по формі усічених конусів, з'єднаних меншими основами [а.с. СРСР №13237268, М.Кл. В28С 5/46, надрук. в Б.В. №34, 1987 р.]. Недоліками пристрою є: значні габарити по висоті; недостатня ступінь диспергування твердих частинок в суспензії; складність конструкції. Відомий також диспергатор, який має втулки, установлені на боковій поверхні ємкості між мембранами, отвори в непарних мембранах розміщених по периферії, а у парних - по центру, при цьому площа поперечного розтину отвору дорівнює сумі площин поперечних розтинів отворів по периферії [а.с. СРСР №1653987, М.Кл. В28С 5/46, надрук. в Б.В.; 21, 1991 р.]. Недоліками установки є: недостатня ступінь активації твердих частинок у суспензії. Відомий також "Активатор цементної суспензії", який містить установлену на основі за допомогою амортизаторів ємкість з вібратором, тефлонову трубку з охоплюючим її п'єзокерамічним випромінювачем, вхідний з'єднаний з джерелом тиску, та вихідний патрубки, при цьому трубка виконана спіральною та розташована усередині ємкості, вхідний та вихідний патрубки з'єднані відповідно з початком та кінцем тефлонової трубки, а ємкість заповнена охолоджувальною рідиною [а.с. СРСР №1047700, М.Кл. В28С 5/46 надрук. в Б.В. №38, 1983р.]. Недоліками активатора є: інтенсивне зношування трубки у колінних елементах, особливо у нижній частині спіралі; складність розбирання та складання у процесі ремонтування; недостатня ступінь диспергування суспензії змішування продуктів з рідиною. Відомий також "Диспергатор" [а.с. СРСР №1620309, Кл. В28С 5/46 надрук. в Б.В. №2 15.01.91 р.], який містить установлену на амортизаторах вертикальну герметичну ємкість по вісі якої по різні боки перегородки змонтовано магнітострикційний перетворювач, основний концентратор ультразвукових коливань у вигляді усіченого конусу з сферичною верхньою частиною, закріплений на стінках ємкості додатковій концентратор, розташований з зазором та коаксиально основному, у вигляді оболонки, запірно-роздавальну арматуру, при цьому оболонка забезпечена індукційними катушками та виконана з діелектричного матеріалу. Недоліками пристрою є: концентратор у вигляді оболонки не випромінює ультразвукові хвилі, а саме знижується ступінь диспергування твердих частинок у суспензії та зменшується вихід ци х частинок заданих розмірів за одиницю часу; для охолодження концентратора у вигляді оболонки вимагається додаткова охолоджувальна система на експлуатацію якої потрібні додаткові витрати енергоресурсів; концентратор у вигляді оболонки виконано з відносно не стійкого до зношування матеріалу, що 4 потребує його заміни, яка викликає втрату робочого часу та, як слідство, зниження продуктивності установки; конструкція установки складна, у порівнянні з запропонованою, що ускладнює експлуатацію. В якості протоколу прийнятий "Диспергатор мінеральних речовин" по патенту України №41172, Кл. В28С 5/46, опубл. в Бюл. №7, 2001р., що містить установлену на амортизаторах кульову герметичну ємкість, магнітострикційний перетворювач, основну та допоміжну мембрани, лійкоподібний концентратор ультразвукових коливань та запірно-роздавальну арматур у, який має установлений горизонтально у середині кульової герметичної ємкості за допомогою кільцевої герметизуючої та амортизуючої фігурної прокладки й кільцевого упору, жорстко і центрально закріпленого з внутрішньої сторони нижньої півкулі нижче горизонтальної осі, коливальний контур ультразвукових хвиль, що складається у основної мембрани, розташованої у верхній півкулі, забезпеченої співвісно та жорстко закріпленими з верхній сторони магнітнострункими перетворюючими, з нижньої сторони основними концентраторами ультразвукових хвиль, та отворами у ній по контуру її основи, та нижньої допоміжної мембрани, жорстко з'єднаних по периметру поясом, повторюючим контури внутрішньої поверхні ємності, яка в центральній частині переходить в лійкоподібнийконцентратор ультразвукових хвиль, повторюючим контури основного концентратора, при цьому їх кінці горизонтальні та співпадають, а між внутрішньою поверхнею ємності та поясом і між лійкоподібним концентратором ультразвукових хвиль та контуром основного концентратора є зазори. Недоліками прототипу є недостатня ступінь активації суспензії складність виготовлення ємності та коливального контора ультразвукових хвиль. Задачею корисної моделі є підвищення якості суспензії та удосконалення конструкції установки. Задача досягається тим, що активатор - змішувач дисперсних сумішей утримує вертикально установлену конусну ємність, повернену більшою основою вверх, забезпечену днищем, з вихідним патрубком обладнаним корковим краном, розміщеним на амортизаторах, та кришкою з вхідним патрубком, забезпеченим корковим краном, під якою, між амортизуючими в герметезуючими кільцевими прокладними горизонтально установлена мембрана з жорстко і центрально, з верхньої сторони, закріпленим магнітострикційним перетворювачем ультразвукових коливань, по периметру якого симетрично і попарно розміщені отвори, кількість яких залежить від кількості конусних концентраторів ультразвукових коливань жорстко і симетрично закріплених з нижньої сторони мембрани, на яких у вигляді спіралі додатково накручені циліндричні концентратори ультразвукових коливань, верхній кінець кожного з яких зрізаних і жорстко закріплений до мембрани під її отвором, а нижній кінець відкритий і розміщений з проміжком до внутрішньої сторони днища. Спільними ознаками прототипу і аналогів з заявляємим об'єктом є установлена на амортизаторах герметична ємність, магнітострукційний пере 5 24901 творювач ультразвукових коливань, мембрана концентратора ультразвукових коливань та запірно - роздавальна арматура. Конструктивне виховання активаторазмішувача ряд суттєвих забезпечує ознак і переваг перед аналогами і прототипом основні з яких такі: 1. Заміна частини ознак новими, що указує на наявність суттєви х ознак: катеноїдальна форма концентратора ультразвукових коливань замінена на конусну форму, що дозволило накрутити на його поверхню, у вигляді спіралі, циліндричний концентратор і корінним чином змінити в більшу сторону потужність ультразвукового поля в ньому; ємність кульової форми замінений на ємність, яка складається з ємності конусної форми з кришкою і днищем, що спростило виготовлення ємності, експлуатацію і дозволило, в подальшому, примінити новий вид мембрани; складний по конструкції коливальний контур ультразвукових хвиль замінений звичайною плоскою горизонтальною мембраною, дякуючи наявності кришки та конусної ємності. 2. Частково нове сполучення ознак, що указує на наявність суттєви х ознак: конусні концентратори ультразвукових коливань використані в сполучені зі спірально накрученими додатково на їх поверхню циліндричними фокусуючими концентраторами ультразвукових полів. При цьому посилення ультразвукового поля зверху вниз конусними концентраторами повністю, використовується циліндричними концентраторами, що забезпечує потужний ефект кавітаційної дії, особливо в фокальній зоні по осі спіралі. 3. Введення нової ознаки, що указує на наявність суттєвих ознак - циліндричних концентратор ультразвукових коливань, який є основним джерелом підвищення якості суспензії. 4. Згідно пп. 1, 2 і 3 в конструктивних рішеннях активатора-змішувача дисперсних сумішей мають місце нові взаємо положення ознак та нові типи зв'язку між ними. На фігурі приведений активатор-змішувач дисперсних сумішей в розтині. Активатор-змішувач дисперсних сумішей утримує вертикально установлену ємність 1, повернуту більшою основою вверх, забезпечену днищем 2, з вихідним патрубком 3 обладнаним корковим краном 4. Ємність 1 установлена на амортизаторах 5, та кришкою 6 з вихідним патрубком 7, забезпеченим корковим краном 8, під якою, між амортизуючими і герметизуючими кільцевими прокладками 9 і 10 горизонтально установлена мембрана 11 з жорстко і центрально, з верхньої сторони, закріпленим магнітострикційним перетво 6 рювачем 12 ультразвукових хвиль по периметру якого симетрично і попарно розміщені отвори 13, кількість яких залежить від кількості конусних концентраторів 14 ультразвукових коливань жорстко і симетрично закріплених з нижньої сторони мембрани 11. На конусних концентраторах 14 у вигляді спіралі додатково накручені циліндричні концентратори 15, ультразвукових коливань, верхній кінець 16 кожного з яких зрізаний і жорстко закріплений до мембрани 11 під отвором 13, а нижній кінець 17 відкритий і розміщений з проміжком до внутрішньої сторони днища. Активатор-змішувач дисперсних сумішей працює таким чином. При закритому корковому крані 4, ввімкненому генераторові (не показаний) ультразвукових хвиль, під'єднаному до магнітострикційного перетворювача 12, та відкритому корковому крані 8, по вхідному патрубкові 7 в ємність 1 подають дисперсну суміш, яка поступає на корпус магнітостриктора 12, охолоджує його і одночасно піддається дії ультразвукових полів випромінюваних поверхнями самого корпуса та верхньою стороною мембрани 11. Під дією ультразвукових полів в турбулентному потоці суспензії виникають кавітаційні явища, які є найбільш потужними факторами диспергування твердої фази суспензії в рідині і змішування продуктів руйнування з рідиною. Одночасно на тверді частини діють і співудари, різні види тертя та механічної ерозії. Проходячи через отвори 13 в мембрані 11, які діють як циліндричні концентратори і гідродинамічні випромінювачі, дисперсна суміш рухається по спіралі в циліндричному концентраторові 15 з фокусуючими ультразвуковим полем, підсиленим дією конусного концентратора 14. При виході з нижніх кінців спіралі 17, дисперсна суміш заповнює ємність 1, піддаючись дії зовнішніх ультразвукових полів спіральних циліндричних концентраторів, чим підтримується дія кавітації в суспензії. Після заповнення ємності 1 дисперсною сумішшю частково або повністю відкривають корковий кран 4 і по вихідному патрубку 3 видаляють активовану і змішану дисперсну суміш для подальшого використання. Одночасно корковим краном 8 регулюється подача дисперсної суміші в ємність 1 для її активації і змішування процес проходить в безперервному режимі. Після закінчення роботи аналогічним чином промивають установку і вимикають генератор (не показаний) ультразвукових хвиль. При відновленні роботи процеси повторюються. 7 Комп’ютерна в ерстка А. Крулевський 24901 8 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