Диспергатор-змішувач

Диспергатор-змішувач, що містить вертикально установлену на амортизаторах циліндричну ємність з завантажувальним патрубком, магнітострикційний перетворювач з дзвоноподібним концентратором ультразвукових коливань, встановлені вертикально і за допомогою випромінюючої мембрани, запірно-роздавальну арматуру, пустотілий концентратор ультразвукових коливань, розташований з зазором відносно дзвоноподібного концентратора, нижню перегородку з центральним отвором, амортизувальну прокладку з упором, 3 - значно трудомісткі для виготовлення конфігурації фігурних секцій; - значно низька продуктивність із-за великої протяжності шляху переміщення суспензії; - значні витрати електроенергії, споживаючої кількома п'єзокерамічними випромінювачами і магнітострикційними перетворювачами; такі є витрати води для їх охолодження. Відомий пристрій для активації цементної суспензії [4], який забезпечений закріпленими в днищі корпусу магнітострикційним перетворювачем з розміщеною паралельно валам випромінюючою пластиною, а вали виконані різношвидкісними, причому високошвидкісний вал, виконаний з закріпленими на ньому дисками, які чергуються з шайбами, а низькошвидкісний - у вигляді пустотілого барабану з кільцевими канавками для входу дисків високошвидкіснoго валу. Недоліками пристрою є: - недостатня ступінь диспергування мінеральних речовин; - недостатня однорідність активізованої суспензії. Відома також установка для активування суспензії [5], яка виконана у вигляді вертикально установленої по осі ємності, відкритої по торцях трубки із напівциліндричних мембран з прикріпленими до їх зовнішніх стінок магнітострикційними перетворювачами і входячого знизу співвісно всередину трубки концентратора-хвильоводу, до торця якого прикріплений магнітострикційний перетворювач з акустичним зворотним зв'язком, причому мембрани з'єднані між собою і з розділюючими перегородками фігурними і кільцевими вставками із пружного матеріалу. Недоліками установки є: - недовговічність ущільнюючих фігурних гумових прокладок, працюючих в зоні кавітації; - трудоємність робіт по заміні ущільнюючих фігурних гумових прокладок; - зниження продуктивності установки у зв'язку з частими поточними ремонтами; - значні витрати електроенергії на забезпечення шести магнітострикційних перетворювачів; - значні габаритні розміри по висоті, що ускладнює розміщення установки між дозаторами і змішувальною установкою. В якості базового об'єкту (найближчого аналогу) прийнятий “Змішувач-активатор" [6], який утримує установлену на амортизаторах герметичну ємність, магнітострикційні перетворювачі, з'єднані з концентраторами ультразвукових коливань і установлені на перегородках за допомогою пружних прокладок вертикально по осі ємності, запірнороздавальну арматуру, в якому концентратор виконаний у вигляді зрізаного пустотілого конусу з сферичною верхньою частиною, спертою основою на перегородку, і розміщеного коаксіально з проміжком всередині другого концентратора дзвоноподібної форми, закріпленого через прокладки на ємність. Недоліками прототипу є: - недостатня ступінь диспергування твердих частинок в суспензії; 26747 4 - неможливі використання внутрішньої сторони концентратора, виконаного у вигляді пустотілого конусу; - складність охолодження магнітострикційного випромінювача дзвоноподібного концентратора; - високі витрати електроенергії (два магнітострикційні випромінювачі). Задачею корисної моделі є підвищення якості суспензії і удосконалення конструкції установки. Виконання задачі досягається тим, що диспергатор-змішувач забезпечений установленою на амортизаторах циліндричною ємністю з завантажувальним патрубком, магнітострикційним перетворювачем з дзвоноподібним концентратором ультразвукових коливань, які установлені вертикально і за допомогою випромінюючої мембрами, запірно-роздавальну арматуру, пустотілий концентратор ультразвукових коливань, розміщений з проміжком відносно дзвоноподібного концентратора, нижню перегородку з центральним отвором, амортизувальну прокладку з упором, згідно корисної моделі, забезпечений додатковим концентратором ультразвукових коливань, розміщений з проміжком всередині пустотілого концентратора і закріпленим на верхній перегородці, причому нижня перегородка виконана сферичною з вигнутою робочою поверхнею, прокладка і упор-кільцевими, а концентратори розміщені один відносно одного ексцентрично, при цьому пустотілий концентратор закріплений на верхній перегородці і виконаний дзвоноподібним, додатковий концентратор виконаний у вигляді зрізаного конусу, з'єднаного по діаметру нижньої основи з тарілчотою нижньою частиною, робоча торцева поверхня якої вигнута і розміщена над вигнутою робочою поверхнею нижньої перегородки, завантажувальний патрубок виконаний з отворами, порожнини яких з'єднані за допомогою каналів з верхньою частиною порожнин концентраторів. Конструктивне рішення виконання диспергатора-змішувача забезпечується суттєвими відмінними ознаками в порівняння з аналогами і найближчим аналогом. 1. Дзвоноподібний концентратор, замінений двома і більше аналогічними концентраторами, а конусний концентратор повернутий на 180°. 2. Конусний концентратор доповнений тарілчатим концентратором. 3. Тарілчатий концентратор доповнений сферичною перегородкою з отворами, працюючий як відбивач. Перераховані ознаки одночасно забезпечують нове взаєморозташування ознак і новий тип зв'язку і взаємодії між ними. Диспергатор-змішувач складається, див. креслення, з вертикально установленої циліндричної ємності 1 за допомогою днища 2, забезпеченого патрубком 3 з корковим краном 4, на амортизаторах 5, вхідним 6 та вихідним 7 штуцерами в верхній її частині і кришки 8 з центрально розміщеним завантажувальним патрубком 9 з корковим краном 10, нижній торець якого за допомогою амортизаційного прогумованого гнучкого шлангу 11, підключений до патрубку 12 випромінюючої мембрани 13, установленої за допомогою кільцевої фігурної 5 амортизаційної прокладки 14 на кільцевому упорі 15 та магнітострикційним перетворювачем 16 на її випуклій поверхні (верхній стороні), при цьому нижня її сторона виконана у вигляді ексцентрично розміщених дзвоноподібних концентраторів 21 з проміжком, верхні пустоти яких з патрубками 12 з'єднані каналами 17 і 18, менша нижня основа якого переходить в тарілчатий концентратор 22, повернутий вігнутою стороною в сторону ввігнутої сферичної перегородки 23 з центральним отвором 24, установленої за допомогою амортизувальної прокладки 25 на кільцевому упорі 26. Диспергатор-змішувач працює таким чином. При закритому крані 4, ввімкнутому магнітострикційному перетворювачу 16, підключений до штуцерів 6 і 7 охолоджувальної системи (не показана) і відкритому корковому крані 10 по гнучкому шлангу 11 і патрубку 12 суспензія поступає в канали 17 і 18, які фокусують ультразвукове поле, де піддаються його впливу, який продовжується у процесі переміщення її по проміжках між концентраторами дзвоноподібної форми 19 і 20 і дзвоноподібним концентратором 20 та конусної форми 21, а далі - по випуклій поверхні тарілчатого концентратора 22. Протягом переміщення суспензія піддається впливу ультразвукового поля та турбулентному переміщенню, які сприяють ретельному змішуванню продуктів диспергування з рідиною, кавітаційному впливу, співударам твердих частинок, їх тертю і ударам в поверхні концентраторів. Поступаючи на перегородку 23, суспензія піддається впливу звукового поля, випромінюваного ввігнутою стороною тарілчатого концентратора 22, працюючого як фокусуючий пристрій ультразвуку, тому у зоні центрального отвору 24 перегородки 23 кавітаційний вплив на тверді частинки максимальний, а перегородка 23 працює як відбивач. 26747 6 Через отвір 24 суспензія поступає у нижню частину ємності 1 і поступово заповнює її. По мірі заповнення ємності 1 суспензією збільшується коефіцієнт використання випромінювача звукової енергії, підсилюються кавітаційні явища, збільшується ступінь диспергування твердих частинок і змішування продуктів роздроблення з рідиною. Після заповнення ємності 1 до рівня каналів 17 і 18 (об'єм суспензії визначається дослідним шляхом), повністю. або частково відкривається корковий кран 4, який служить як і корковий кран 10, регулятором швидкості переміщення суспензії в ємності 1, і суспензії по розвантажувальному патрубку 3 і процес продовжується у безперервному режимі. Після закінчення роботи аналогічним чином установка промивається. Після промивки вимикається магнітострикційний перетворювач 16, виключається охолоджувальна система (не показана), яка підключена до штуцерів 6 і 7. При відновленні роботи процеси повторюються. Література 1. Авторське свідоцтво СРСР №643346, М.Кл.2 В28С 5/46, 1979. 2. Авторське свідоцтво СРСР №874378, М.Кл.3 В28С 5/46, 1981. 3. Авторське свідоцтво СРСР №1065214, М.Кл.3 В28С 5/46, 1984. 4. Авторське свідоцтво СРСР №1178720, М.Кл.4 В28С 5/46, 1985. 5. Авторське свідоцтво СРСР №1196276, М.Кл.4 В28С 5/46, 1984. 6. Авторське свідоцтво СРСР №1539074, М.Кл.4 В28С 5/46, 1988, (найближчий аналог). 7 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 26747 8 Підписне Тираж 26 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