Змішувач- активатор

Змішувач-аісгиватор, що містить герметичну горизонтально розміщену циліндричну ємність, встановлені в ній мембрани із закріпленими до них магнітострикційними перетворювачами, ротор на привідному валу і запірно-роздавальну арматуру, який відрізняється тим, що він оснащений центрально встановленим патрубком з корковим краном, який за допомогою трубопроводу з'єднаний з патрубком, забезпеченим корковим краном і підключеним до правої півциліндричної мембрани Винахід відноситься до області будівельної техніки, зокрема, до установок для диспергування мінеральних речовин, які використовуються у промисловості будівельних матеріалів Відомий пристрій для активації цементної суспензії, що містить установлену на основі за допомогою амортизаторів раму з вібраторами, усередині якої розміщена на амортизаторах ємність, виконана у вигляді розташованих одна під одною лійкоподібних секцій, днище кожної з яких з'єднано з трубопроводом, а його гідродинамічний випромінювач установлений з проміжком відносно нижче лежачої сторони секції Ємність забезпечена також патрубками для введення і виведення цементної суспензії і забезпечення ємності надлишковим тиском [а с СРСР №874378, МКп З В28С5/46, опубл у Б В №39, 1981 р ] Недоліком цього винаходу є те, що він призначений для диспергування мінеральних речовин при наявності значного надлишкового тиску, який забезпечує роботу гідродинамічних випромінювачів і значної витрати води в процесі одержання ультразвукових коливань Відома установка для активації цементної суспензії, що містить герметичну ємність на амортизаторах, забезпечену фігурними секціями, які з'єднані між собою й утворюють герметичний об' з магнітострикційним перетворювачем, жорстко закріпленим з опуклої сторони, і незалежно від них завантажувальним патрубком з корковим краном, винесеним за межі ємності, нижній кінець патрубка з'єднаний з лівою півциліндричною мембраною з магнітострикційним перетворювачем, аналогічно закріпленим з опуклої сторони, мембрани розміщені усередині ємності зі зміщенням по вертикальній осі так, що їх грані перекривають одна одну з проміжками, у які установлені пластини з рівномірно розміщеними гідродинамічними випромінювачами, а торці пластин за допомогою амортизаційних прокладок зафіксовані між лівою і правою кришками, у яких центрально встановлені ПІДШИПНИКОВІ вузли з горизонтальним валом з ротором, який має шліцьову поверхню єм, підключений до вакуумнасоса, з встановленими в ній по черзі горизонтально по центру магнітострикційними перетворювачами з мембранами і п'єзокерамічними випромінювачами з тефлоновими трубками, розташованими під ними паралельно похилим стінкам фігурних секцій [а с СРСР №1055214 М Кл В28С5/46, опубл у Б В , №1, 1984р] Недоліками зазначеної установки є - недостатнє диспергування і перемішування суміші, - трудомістка робота по виготовленні фігурних секцій, - низька продуктивність установки із-за значного шляху переміщення суспензії, - значна витрата електроенергії Відомий також пристрій для активації цементної суспензії [ас СРСР №117572, МКп В28С5/46, опубл у Б В №32, 1985р], який забезпечений закріпленим у днищі магнітострикційним перетворювачем з розміщеною паралельно валам випромінюючою пластиною, причому вали виконані різношвидкісними, з яких високошвидкісний вал виконаний з закріпленими на ньому дисками, які чергуються із шайбами, а низько швидкісний - у вигляді пустотілого барабана з кільцевими канавками для входу дисків високо ю (О ю 54645 швидкісного вала Недоліками пристрою є - недостатня ступінь диспергування твердих часток і їхнього перемішування з рідиною, - відсутність умов для створення найбільш ефективного диспергатора твердих часток - явища кавітації Відома також установка для цементної суспензії [ас СРСР №1451027, М Кл В28С5/46 опубл у Б В №2, 1989р ], яка забезпечена лійками, кожна з яких розташована під мембраною і змонтована на ємності за допомогою кільця і прокладки, установленої паралельно осі ємності, тягою у днищі мембрани тарілчастої форми з перфорованою відбортовкою, причому кожний магнітострикційний перетворювач на днищі мембрани Недоліками установки є - недостатня ступінь диспергування твердих часток, - наявність вакуумної системи, - складність монтажу і розбирання вузлів в умовах експлуатації через складність конструкції В якості прототипу прийнятий "Диспергатор змішувач" [а с СРСР №1629204, М Кл В28С5/46, опубл у Б В №7, 1991 р ], який утримує змонтовану на амортизаторах герметичну ємність із завантажувальною арматурою, установленим в ній барабаном, який обертається, і магнітострикційні перетворювачі, які закріплені жорстко, симетрично і протилежно по горизонтальному діаметру ємності на ЗОВНІШНІЙ поверхні, а на и внутрішній поверхні повздовжньо і жорстко установлені сегменти, профіль яких зменшується по вигнутій кривій по ходу обертання барабана, а також з жорстко і повздовжно закріпленими на ЗОВНІШНІЙ поверхні барабана з'ємними сегментами, профіль яких зменшується по вигнутій кривій по напрямку його обертання Недоліками прототипу є - недостатній ступінь диспергування твердих часток (виходячи з одиниці енерговитрат) через значні втрати потужності ультразвукового поля зв'язаних з масою і сегментними елементами серпоподібного поперечного перерізу, - низька продуктивність установки через утрату часу на диспергування твердих часток у суспензії до необхідних розмірів, - потреба в додатковому охолодженні магнітострикційних перетворювачів закріплених на ЗОВНІШНІЙ поверхні ємності і не омиваних суспензією, як охолоджувачем, - відсутність умов багаторазового повторення впливу ультразвукового поля і кавітації на змішування і активацію суспензії, - масивність установки Спільними ознаками винаходу, який замовляється і прототипу є герметична горизонтально розміщена циліндрична ємність, мембрани із закріпленими до них магнітострикційними перетворювачами, ротор на привідному валу і запірнороздавальна арматура Задачею винаходу є підвищення якості диспергування твердих часток суспензії, підвищення продуктивності установки й удосконалення и конструкції 4 Задача досягається тим, що змішувачактиватор забезпечений центрально встановленим патрубком з корковим краном, який за допомогою трубопроводу з'єднаний з патрубком, забезпеченим корковим краном і з'єднаним з правою напівциліндричною мембраною з магнітострикційним перетворювачем, жорстко закріпленим з опуклої сторонні незалежно від них, завантажувальним патрубком з корковим краном, винесеним за межі ємності, нижній кінець патрубка з'єднаний з лівою напівциліндричною мембраною з верхньої сторони магнітострикційним перетворювачем, аналогічно закріпленим з опуклої сторони, мембрани розміщені усередині ємності зі зміщенням по вертикальній осі так, що їх грані покривають одна одну проміжками, в які установлені пластини з рівномірно розміщеними гідродинамічними випромінювачами, а торці пластин за допомогою амортизаційних прокладок зафіксовані між лівою і правою кришками, у яких центрально встановлені ПІДШИПНИКОВІ вузли з горизонтальним привідним валом з ротором, забезпеченим шліцьовою поверхнею Конструктивне рішення змішувачаактиватора показує на наявність істотних відомостей від прототипу 1 Частково нове сполучення ознак шліцева поверхня ротора 29, конструкція мембран 10 і 14, гідродинамічні випромінювачі 19 установлені па пластині 18, патрубки 5, 8, 12 у сполученні з мембранами 10 і 14 і ємністю 1, з'єднання граней 16 і 17 мембран з кришками 23 і 24 2 Введення нових ознак планок 18 з гідродинамічними випромінювачами 19, патрубка 5 з корковим краном 6, що за допомогою трубопроводу 7 з'єднаний з патрубком 8 забезпеченим корковим краном 9, з'єднаним з правою напівциліндричною мембраною 10 3 Заміна частини ознак новими сегментні елементи замінені шліцевою поверхнею ротора, сегментні елементи серпоподібного поперечного розтину, жорстко прикріплені до ємності з внутрішньої сторони - виключені, вхідний патрубок замінений патрубком 12, нижній кінець якого з'єднаний з лівою напівциліндричною мембраною 14 з верхньої сторони 4 Нове взаємо розташування ознак перераховані в п п 1 2 і З На фіг 1 приведений поперечний розтин змішувача-активатора, на фіг 2 - повздовжній його розтин Змішувач-активатор складається з горизонтальної герметичної ємності 1 установленої на амортизаторах 2 з центрально розташованим вихідним патрубком 3, забезпеченим корковим краном 4, і вхідним патрубком 5 з корковим краном 6, який за допомогою трубопроводу 7 з'єднаний з патрубком 8 забезпеченим корковим краном 9 і з'єднаним з правою напівциліндричною мембраною 10 з жорстко закріпленим магнітострикційним перетворювачем 11 з опуклої сторони, і, незалежно від них, завантажувальним патрубком 12 з корковим краном 13, винесеним за межі ємності 1, і з'єднаним з лівою напівциліндричною мембраною 14 з верхньої сторони з аналогічно закріпленим з опуклої сторони магніто 54645 стрикційним перетворювачем 15, мембрани розміщені усередині ємності 1, при цьому між їх гранями 16 і 17 установлена пластина 18 з рівномірно розміщеними гідродинамічними випромінювачами 19, а торці за допомогою амортизаційних прокладок 20 зафіксовані між упорами 21 і 29 кришок 23 і 24 у центрально встановлених підшипникових вузлах 25 і 26 горизонтально яким встановлений привідний вал 27, на якому шпонкою 28 закріплений ротор 29 зі шліцевою поверхнею Змішувач-активатор працює таким чином При закритих коркових кранах 4, 6 і 9, відкритому корковому крані 13, включеному приводі (не показаний) вала 27 і включеному генераторі ультразвукових хвиль (не показаний) підключеному до магнітострикційних перетворювачів 11 і 15, по патрубку 12 подають суспензію, яка підлягає змішуванню і активації У зоні ультразвукового поля, випромінюваного лівою напівциліндричною мембраною 14, що працює як концентратор ультразвукових хвиль, і ротора 29, шліцева поверхня якого створює умови для турбулентного руху, виникають кавітаційні явища ДІЮЧІ ЯК деструктор твердих часток у рідині і створюються умови для зіткнення і тертя цих часток о металеві поверхні і між собою Під ДІЄЮ відцентрової сили частина суспензії проходить через гідродинамічні випромінювачі 19 піддаючи суспензію додатковому змішуванню й активації, а потім омиваючи зовнішню поверхню правої напівциліндричної мембрани 10 і магнітострикційний перетворювач 11 піддається аналогічній ультразвуковій обробці в ультразвуковому полі випромінюваному и зовнішньою поверхнею дії кавітацією й одночасно охолоджує магнітострикційний перетворювач 11 Друга частина суспензії захоплюється відце ФІГ. 1 нтровою силою ротора 29 і шліцевою його поверхнею піддається аналогічній обробці під впливом ультразвукового поля правої напівциліндричної мембрани 10 в зоні лівої мембрани 14, а потім проходячи через гідродинамічні випромінювачі 19 ця обробка аналогічна описаній вище В міру нагромадження в ємності 1 суспензія додатково піддається обробці ультразвуковим полем випромінюваним зовнішньою стороною мембрани 14 охолоджуючи при цьому магнітострикційний перетворювач 15 При досягненні суспензією рівня верхньої кромки ємності 1 відкриваються коркові крани 6 і 9 і суспензія через патрубки 5, 7 і 8 переміщується в зону максимальної активності змішування і активації і процеси повторюються аналогічним чином Одночасно, цілком чи частково відкривається корковий кран 4, який служить регулятором и видалення, і аналогічно регулюють крани 13 подачі суспензії по патрубку 12 так, щоб видалення змішаної і активованої суспензії дорівнювала надходженню и на обробку По закінченні роботи установка промивається аналогічним шляхом По закінченні роботи виключають привід (не показаний) привідного вала 27 і генератори ультразвукових коливань (не показані) магнітострикційних перетворювачів 11 і 15 При поновленні роботи процеси повторюються Лабораторний варіант установки випробуваний у МІЖВІДОМЧІЙ лабораторії МДПУ в результаті чого встановлено, що запропонований пристрій дозволяє підвищити продуктивність установки при рівних інших умовах, на 16 - 20%, а ступінь дисперсності твердих часток на 13 - 15% у порівнянні з прототипом Фіг. 2 54645 Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24