Установка для активації мінеральних речовин

Установка для активації мінеральних речовин, що містить герметичну циліндричну ємність, установлену на амортизаторах і забезпечену запірнороздавальною арматурою, ротором і магнітострикційним перетворювачем, яка відрізняється тим, що вона забезпечена вертикально установленою циліндричною ємністю з днищем, обладнаним центральним вихідним патрубком з корковим краном, яка установлена на амортизаторах, та кришкою з симетрично розміщеними, відносно вертикальної осі, вхідними патрубками з корковими кранами, які нахилені нижніми кінцями у бік осі так, 3 33233 рах ємність з розміщеними послідовно в ній на кільцевих прокладках із жорсткого матеріалу мембрани, забезпеченими магнітострикційними перетворювачами; установка забезпечена воронками, кожна із яких розташована під мембраною і змонтована на ємності за допомогою кільця і прокладки, установленої паралельно осі ємності, тягою з кульковими клапанами, один із яких розташований в кришці ємності, а кожен із наступних - в днищі мембрани, виконаної у вигляді тарілчастої форми з перфорованою відбортовкою, причому кожен перетворювач розташований на днищі мембрани [а.с. №1451027. М.Кл. В5/46, Бюл.№2, 1989p.]. Недоліками цієї установки є: - значна витрата електроенергії, так як кожна мембрана забезпечена магнітострикційним перетворювачем; - ненадійність в роботі кулькових клапанів, що знижує продуктивність установки в результаті їх частої зміни. Відомий також "Пристрій для активації цементної суспензії" [авт. свід. №1175720, Кл. В28С5/46, надрук. в Бюл. №32, 1985p.], який утримує закріплений в днищі корпусу магнітострикційний перетворювач з паралельною валам випромінюючою пластиною, а вали виконані різношвидкісними, причому високошвидкісний вал виконаний з закріпленими на ньому дисками, які чергуються з шайбами, а низькошвидкісний вал - в вигляді пустотного барабану з кільцевими канавками в які входять диски високошвидкісного валу. Недоліками пристрою є: - недостатня ступінь диспергування твердої фази суспензії; - недостатня ступінь змішування складових суспензії; - низька продуктивність установки. В якості найближчого аналога прийнятий ["Диспергатор-змішувач" по патенту України №60419 Кл. В28С5/46, опубл. в Бюл. №10, 2003р.]. Диспергатор-змішувач утримує змонтовану на амортизаторах герметичну ємність з завантажувальною і розвантажувальною арматурою, установленим в ній барабаном, який обертається, і магнітострикційні перетворювачі, відрізняється тим, що магнітострикційні перетворювачі закріплені жорстко, симетрично і протилежно по горизонтальному діаметру ємності на її зовнішній поверхні, а на внутрішній поверхні поздовжньо і жорстко установлені зміні сегменти, профіль яких зменшується по вигнутій кривій по ходу обертання барабана, знімними сегментами, профіль яких зменшується по випуклій кривій по напрямку його обертання. Спільними ознаками найближчого аналога і установки для активації мінеральних речовин є ємність установлена на амортизаторах і обладнана запірно-роздавальною арматурою, ротор і магнітострикційний перетворювач. Завданням корисної моделі є підвищення якості суспензії та удосконалення конструкції установки. Задача досягається тим, що установка для активації мінеральних речовин утримує вертикально установлену циліндричну ємність з днищем забезпеченим центральним вихідним патрубком з кор 4 ковим краном, яка установлена на амортизаторах, та кришкою з симетрично розміщеними, відносно вертикальної осі, вхідними патрубками з корковими кранами, які нахилені нижніми кінцями у бік осі так, що знаходяться над центральним отвором мембрани горизонтально розміщеної під кришкою з допомогою кільцевої герметизуючої і амортизуючої прокладки, до якої жорстко і центрально приєднана по краях аналогічно центрального отвору такого ж розміру кільцева центральна мембрана з боковими півкільцевими сторонами і отворами, розміщеними по периметру центрально і жорстко закріпленого до її плоского днища з нижньої сторони магнітострикційного перетворювача ультразвукових коливань, в середині якої розміщений з проміжком до внутрішніх стінок оболонковий ротор з паралельними боковими півкільцевими стінками з радіальними отворами, жорстко закріпленого центрально верхньою плоскою поверхнею до центрально установленого в підшипниках вала, а нижні сторони його загнані вверх по кривій радіуса бокових стінок і утворюють отвір. Конструктивне рішення виконання установки для активації мінеральних речових забезпечує ряд суттєвих переваг перед найближчим аналогом: 1. Частково нове поєднання ознак, що указує на наявність суттєвих відмінностей: оболонковий ротор обертається в кільцевій центральній мембрані, яка відіграє рішаючу роль в створенні умов для виникнення кавітації, як потужного деструктора твердих частинок в родині і яка відсутня у найближчому аналозі; оболонковий ротор і горизонтальна мембрана, як пружна основа, до якої прикріплена кільцева центральна мембрана і яка відсутня у найближчому аналозі; два вхідних патрубки, замість одного у прототипі, що дозволяє одночасно подавати у ємність два види суспензії або доповнювати один із видів рідинами чи другими хімічними складовими. 2. Заміна частини ознак новими, що теж указує на наявність суттєвих відмінностей: барабан (ротор) повнотілий зі знімними сегментами замінений на оболонковий ротор, що дало можливість одержати концентроване ультразвукове поле і відповідно потужну кавітацію; горизонтальна циліндрична ємність замінена на вертикальну для рішення задачі потужного ультразвукового поля; два магнітострикційні перетворювачі замінені на один, а їх розміщення у ємності, (як важкої і мало ефективної мембрани), перенесено на легку кільцеву центральну мембрану, чим, крім конструктивного удосконалення установки, вдалося скоротити енергетичні затрати та забезпечити техніку безпеки, так як ємність запропонованої установки не піддається вібрації. 3. Введення нових ознак, що теж указує на наявність суттєвих відмінностей від аналогів і найближчого аналога: замість одного вхідного патрубка введений додатковий патрубок для розширення діапазону використання установки; при відсутності горизонтальної мембрани, як і кільцевої центральної мембрани, вони мають місце у заявляємого об'єкта. 4. Новий тип зв'язків і взаємодій між ознаками по пп.1-3 також указує на наявність суттєви х від 5 33233 мінностей в установці для активації мінеральних речовин у порівнянні з найближчим аналогом. На Фіг. приведена установка для активації мінеральних речовин (розріз). Установка для активації мінеральних речовин утримує вертикально установлену циліндричну ємність 1 з днищем 2, забезпеченим центральним вихідним патрубком 3 з корковим краном 4, яка установлена на амортизаторах 5, та кришкою 6 з симетрично розміщеними, відносно вертикальної осі, вхідними патрубками 7 і 8 з корковими кранами 9 і 10, які нахилені нижніми кінцями у бік осі так, що находяться над центральним отвором 11 мембрани 12, горизонтально розміщеною під кришкою 6 з допомогою кільцевої герметизуючої і амортизуючої прокладки 13, до якої жорстко і центрально приєднана по краях аналогічного центрального отвору такого же розміру кільцева центральна мембрана 14 з боковим півкільцевими сторонами і отворами 15, розміщеними по периметру центрально і жорстко закріпленого до її плоского днища з нижньої сторони магнітострикційного перетворювача 16 ультразвукових коливань, в середині якої розміщений, з проміжком до внутрішніх стінок, оболонковий ротор 17 з паралельними боковими півкільцевими стінками з радіальними отворами 18, жорстко закріпленого центрально верхньою плоскою поверхнею до центрально установленого в підшипниках 19 вала 20, а нижні сторони його загнені вверх по кривій радіуса бокових стінок і утворюють отвір 21. Установка для активації мінеральних речовин працює таким чином. При закритому корковому крані 4 вихідного патрубка, ввімкненому високочастотному генераторові (не показаний) магнітострикційного перетворювача 16 та приводу (не показаний) вала 20 ротора 17 і відкритому корковому крані 9 чи 10, або 9 і 10 одночасно, по двох 7 і 8 вхідних патрубках в ємність 1 подають одну чи дві дисперсні суспензії полягає в тому, що при обробці ультразвуковими коливаннями багатократно збільшується 6 питома поверхня твердої фази, а продукти руйнування якісно змішуються з рідиною. Пройшовши отвір 11 дисперсна суспензія поступає на верхню поверхню оболонкового ротора 17 і відцентровою силою викидається на внутрішню поверхню кільцевої центральної мембрани 14, бокові сторони якої випромінюють концентроване і сфокусоване ультразвукове поле, яке доповнюється ультразвуковим полем випромінюваним його нижньою плоскою поверхнею, які визивають явища кавітації в турбулентних потоках суспензії. Кавітація, як потужний деструктор твердих частинок в рідині і активний змішувач продуктів р уйнування цих частинок з рідиною, забезпечує активацію мінеральних речовин і суспензії в цілому. Дія кавітації доповнюється ударами і співударами твердих частинок, різними видами тертя та механічною ерозією. Через отвори 15, які діють як циліндричні концентратори і гідродинамічні випромінювачі, суспензія поступає в нижню частину ємності 1, охолоджує магнітострикційний перетворювач 16 і одночасно піддається дії ультразвукових полів, які випромінюються верхньою стороною його корпуса, а далі поступово заповнює ємність 1 піддаючись дії ультразвукового поля зовнішньої сторони кільцевої центральної мембрани 12, чим підтримується дія кавітації. Над мембраною 12 діє ультразвукове поле, випромінюване її верхньою поверхнею. Після заповнення ємності 1 частково або повністю відкривають корковий кран 4 і по вихідному патрубку видаляють активовану суспензію для її подальшого використання, а установка працює в безперервному режимі. При цьому коркові крани 4, 9 і 10 є регуляторами об'ємів суспензій видаляємих з ємності 1 і поступаючих для активації в ємність. Після закінчення роботи установку промивають аналогічним чином і вимикають високочастотний генератор (не показаний) магнітострикційного перетворювача 16 та привод (не показаний) вала 20. При відновлені роботи процеси повторюються. 7 Комп’ютерна в ерстка М. Мацело 33233 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