Активатор композиційної полімерної суспензії

Активатор композиційної полімерної суспензії, що містить вертикально установлену циліндричну ємність, яка складається з двох секцій, обладнана кришкою, днищем установленим на амортизаторах, запірно-роздавальною арматурою, з розміщеними в ній мембранами, концентраторами і магнітострикційним перетворювачем, який відрізняється тим, що утримує вертикально установлену циліндричну ємність, яка складається з верхньої циліндричної секції з кришкою, забезпеченою центральним патрубком з корковим краном, та нижньої циліндричної секції з днищем, обладнаним центральним вихідним патрубком з корковим краном, між якими з допомогою кругових гер 3 Відомий також диспергатор-змішувач [а.с. №1803324, Кл. В28С5/46, опубл. в Бюл. №11, 1993p.], який утримує установлену на амортизаторах вертикальну геометричну ємність у вигляді корпуса з кришкою і днищем, установлені на кришці по осі корпуса завантажувальний патрубок з корковим краном, штуцери подачі і відведення охолоджуючої рідини, розміщені на боковій поверхні корпуса, мембрану з отвором, закріплену на боковій поверхні корпуса при допомозі кільцевих упорів і прорезиненої амортизаційної прокладки. Недоліками диспергатора-змішувача є: - наявність тільки одного концентратора ультразвукових хвиль і його складність виготовлення із-за конструктивного поєднання з мембраною; - недостатня ступінь диспергування твердих частинок в суспензії. Відома також установка для активації цементу [а.с. №958106, М. Кл. В28С5/46 опубл. в Бюл. №34, 1982p.], яка прийнята за прототип і утримує раму на амортизаторах і установлені одна над одною секції, з'єднані між собою трубопроводами, які забезпечені гідродинамічними випромінювачами, вібратори установлені на рамі у взаємно перпендикулярних площинах, причому секції з'єднані з пневмомагнітонагнітаючою і вакуумоутворюючою системами. Недоліками установки для активації цементу є: - значні габарити установки; - низька продуктивність і якість суспензії; - наявність вакуумної системи. Як найближчий аналог прийнятий "Ультразвуковий змішувач-активатор" [по патенту України №30442, Кл. В28С5/46 опубл. в Бюл. №2, 2008p.], який утримує вертикально установлену циліндричну ємність змонтовану з верхньої секції з кришкою забезпеченою центральним вхідним патрубком з корковим краном, та нижньої секції з днищем, установленим на амортизаторах, яке забезпечено центральним вихідним патрубком корковим краном. Між секціями за допомогою герметизуючих і амортизуючих кільцевих прокладок горизонтально установлена мембрана з отворами між внутрішньою стінкою верхньої секції і жорстко і центрально закріпленими до неї з верхньої сторони циліндром до внутрішньої сторони якого і торця шайбоподібної мембрани жорстко закріплений верхній кільцевий концентратор з центральним отвором, поперечний переріз якого має форму трапеції, нижня сторона якої перпендикулярна до вертикальної осі, а верхня створює воронку. З нижньої сторони шайбоподібної мембрани жорстко і центрально закріплена півкульова мембрана з отворами по периметру жорстко і центрально закріпленого з її внутрішньої сторони магнітострикційного перетворювача, над яким аналогічно закріплений нижній кільцевий концентратор з центральним отвором аналогічного поперечного перерізу верхнього кільцевого концентратора, за винятком сторони, яка прилягає до півкульової мембрани і має її внутрішній профіль. Недоліками ультразвукового змішувачаактиватора є: - недостатня ефективність роботи кільцевих 48578 4 концентраторів ультразвукових коливань; - низька якість активації і змішування суспензії. Задачею активатора композиційної полімерної суспензії є підвищення якості полімерної суміші і удосконалення конструкції установки. Задача досягається тим, що активатор композиційної полімерної суміші утримує вертикально установлену циліндричну ємність, яка складається з верхньої циліндричної секції з кришкою забезпеченою центральним вхідним патрубком з корковим краном, та нижньої циліндричної секції з днищем, обладнаним центральним вихідним патрубком з корковим краном, між якими з допомогою кругових герметизуючих і амортизуючих прокладок горизонтально розміщені фланці з співпадаючими отворами, відповідно верхньої півкульової мембрани з отворами розміщеними з верхньої сторони додаткової кільцевої мембрани закріпленої з її зовнішньої сторони, між якими аналогічно вертикально з внутрішньої сторони закріплений кільцевий концентратор трикутного поперечного перерізу, сторона кріплення якого має форму кривизни поверхні мембрани, та аналогічної нижньої півкульової мембрани з такими ж отворами, при цьому з нижньої її сторони жорстко і центрально закріплений магнітострикційний перетворювач та додаткова півкульова мембрана з центральним отвором, а вертикально і симетрично горизонтальній осі з внутрішньої сторони верхньої і нижньої півкульових мембран, між їх отворами з зовнішньої сторони, установлена додаткова кільцева мембрана, яка повернута вигнутою стороною до центру, а днище установки розміщено на амортизаторах. Загальним для найближчого аналогу і активатора композиційних полімерних суспензій є вертикально установлена циліндрична ємність, яка складається з двох секцій, обладнана кришкою, днищем установленим на амортизаторах, запірнороздавальною арматурою, з розміщеними в ній мембранами, концентратором і магнітострикційним перетворювачем. Конструктивне рішення виконання активатора композиційної полімерної суспензії забезпечує ряд переваг і суттєвих відмінностей у порівнянні з відомими аналогами і прототипом, основними з яких є: 1. Частково нове сполучення ознак, що свідчить про наявність суттєвих відмінностей: нижня півкульова мембрана з магнітострикційним перетворювачем закріпленим з її зовнішньої сторони; верхня і нижня півкульові мембрани з горизонтальними фланцями отвори яких співпадають. 2. Введення нових ознак, що теж свідчить про наявність суттєвих відмінностей: додаткова кільцева мембрана; кільцевий конусний концентратор; додаткова нижня півкульова мембрана з центральним отвором; додаткова кільцева мембрана. 3. Заміна частини ознак новими, що теж указує на наявність суттєвих відмінностей: верхній і нижній кільцеві концентратори горизонтального розміщення замінені на один кільцевий конусний концентратор установлений центрально по вертикальній осі; циліндрична мембрана замінена на верхню півкульову мембрану; шайбоподібна мембрана замінена на фланці півкульових мем 5 бран. 4. Згідно пп. 1, 2, і 3 конструктивне рішення активатора композиційної полімерної суспензії забезпечує наявність нових взаємоположень ознак та нові типи зв'язків і взаємодії між ознаками. На фігурі приведений активатор композиційної полімерної суспензії в поперечному перерізі. Активатор композиційної полімерної суспензії утримує герметичну вертикально установлену циліндричну ємність, яка складається з верхньої циліндричної секції 1 з кришкою 2 забезпеченою центральним вхідним патрубком 3 з корковим краном 4, та нижньої циліндричної секції 5 з днищем 6, обладнаним центральним вихідним патрубком 7 з корковим краном 8. Між секціями 1 і 5 з допомогою кругових герметизуючих і амортизуючих прокладок 9 і 10 горизонтально розміщені фланці 11 і 12 з отворами 13, відповідно верхньої півкульової мембрани 14 з отворами 15 розміщеними з внутрішньої сторони додаткової кільцевої мембрани 16 закріпленої з верхньої сторони, між якими аналогічно вертикально з внутрішньої сторони закріплений кільцевий концентратор 17 трикутного поперечного перерізу, сторона кріплення якого має форму кривизни поверхні мембрани 14, та аналогічної нижньої півкульової мембрани 18 з отворами 19. З нижньої сторони нижньої півкульової мембрани 18 жорстко і центрально закріплений магнітострикційний перетворювач 20 та додаткова нижня півкульова мембрана 21 з центральним отвором 22, кріплення якої забезпечене вище отворів 19. Вертикально і симетрично горизонтальній осі з внутрішньої сторони мембран 14 і 18 між отворами 15 і 19 установлена додаткова кільцева мембрана 23, яка повернута вигнутою стороною до центру. Установка розміщена на амортизаторах 24. Активатор композиційної полімерної суспензії працює таким чином. При закритому корковому крані 8 вихідного патрубка, ввімкненому магнітострикційному перетворювачі 20 ультразвукових коливань та відкритому корковому крані 4 по вхідному патрубку 3 в ємність подають суспензію для активації мінеральних речовин. Активація мінеральних речовин полягає в багатократному збільшенні питомої поверхні твердої фази суспензії та якісному змішуванні продуктів руйнування з рідиною. 48578 6 Поступивши на поверхню верхньої півкульової мембрани 14 і переміщаючись по її випуклій поверхні суспензія піддається дії випромінюваного нею ультразвукового поля та аналогічного поля випромінюваного внутрішньою стороною додаткової кільцевої мембрани 16. В турбулентних потоках суспензії під дією ультразвукових полів виникають явища кавітації, які є потужними деструкторами мінеральних твердих частинок в рідині. Дія кавітації доповнюється ударами і співударами цих частинок, аналогічними видами тертя та механічною ерозією. Кавітація одночасно забезпечує інтенсивне змішування продуктів руйнування з рідиною. Проходячи через отвори 15, які діють як циліндричні концентратори і гідродинамічні випромінювачі, суспензія піддається дії концентрованого ультразвукового поля, випромінюваного кільцевим конусним концентратором 17 і ультразвукового поля поверхні додаткової кільцевої мембрани 23. Через отвори 19, які діють аналогічно отворам 15, суспензія поступає на внутрішню поверхню додаткової нижньої півкульової мембрани, піддається дії випромінюваного нею сфокусованого ультразвукового поля та ультразвукових полів корпуса магнітострикційного перетворювача 20, який вона одночасно і охолоджує. Через центральний отвір 22 додаткової нижньої півкульової мембрани 21, суспензія поступово знизу вверх заповнює ємність і піддається дії ультразвукових полів випромінюваних зовнішніми сторонами додаткової нижньої півкульової мембрани 21, нижньої півкульової мембрани 18, верхньої півкульової мембрани 1 і додаткової кільцевої мембрани 16 чим забезпечується дія кавітації і других факторів деструкції твердої фази у всьому об'ємі. Після заповнення ємності суспензією частково або повністю відкривають корковий кран 8 і по вихідному патрубку видаляють активовану суспензію для її подальшого використання, а установка працює у безперервному режимі. При цьому коркові крани 4 і 8 працюють як регулятори подачі в ємність суспензії на активацію і видалення активованої суспензії. По закінченню роботи установки її промивають аналогічним чином, а далі, вимикають високочастотний генератор (не показаний) магнітострикційного перетворювача 20. При відновленні процес повторюється. 7 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 48578 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