Активатор суспензії

Активатор суспензії, що містить установлену на амортизаторах герметичну ємність, горизонтальну мембрану з магнітострикційним перетворювачем ультразвукових хвиль, концентратори ультразвукових коливань та запірно-роздавальну арматуру, який відрізняється тим, що він містить вертикально встановлену на амортизаторах герметичну циліндричну ємність, яка складається з нижньої циліндричної секції з днищем, забезпеченим центральним вихідним патрубком з корковим 3 проводжуючих його при наявності турбулентного руху суспензії. Відома установка для диспергування мінеральних речовин, яка забезпечена роз'ємними пустотілими концентраторами ультразвукових хвиль, які виконані у вигляді усічених конусів, у верхній частині на консолях діагонально розміщені вібратори ультразвукових хвиль (а.с. СРСР № 1224143, Кл. В28С 5/46, 1985р.). Недоліками цієї установки є: - недостатня ступінь диспергування твердих частинок і їх змішування; - значні габарити по висоті, особливо, якщо концентраторів більше 2-3; - низька ступінь використання об'єму ємності; - інтенсивне руйнування колінних частин труби; - значні габарити установки по висоті, що не дає можливості використання його в діючих технологічних лініях. Відома установка для активації цементу, яка містить герметичну ємність на амортизаторах, забезпечену фігурними секціями, які з'єднані поміж собою і складають герметичний об'єм, підключені до вакумнасосу, з установленими в ньому послідовно по центру магнітострикційними перетворювачами з мембранами і п'єзокерамічними випромінювачами з тефлоновими трубками, розташованими під ним паралельно нахиленим стінкам фігурних секцій. Недоліками цієї установки є: - недостатня ступінь диспергування і змішування дисперсної суміші; - низька продуктивність із-за великої протяжності шляхів переміщення суспензії; - трудоємність у виготовлені фігурних секцій; - значні витрати води і електроенергії. Як найближчий аналог обрано "Диспергатор мінеральних речовин" по патенту України №41172, Кл. В28С 5/46, опубл. в Бюл. №7, 2001 p., який утримує установлений горизонтально усередині кульової герметичної ємності за допомогою кільцевої герметизуючої і ароматизуючої фігурної прокладки й кільцевого упору, жорстко і горизонтально закріпленого з внутрішньої сторони нижньої півкулі горизонтальної осі, коливальний контур ультразвукових хвиль, що складається з основної мембрани, розташованої у верхній півкулі, яка забезпечена співвісними та жорстко закріпленими з верхньої сторони магнітострикційними перетворювачами, з нижньої сторони основними концентратами ультразвукових, та отворами у ній по контуру її основ, та нижньої допоміжної мембрани, жорстко з'єднаних по периметру поясом, що повторює контури внутрішньої поверхні ємності, яка в центральній частині переходить в лійкоподібний концентратор ультразвукових хвиль, що повторює контури основного концентратора, при цьому їх кінці горизонтальні та співпадають, а між внутрішньою поверхнею ємності та поясом і між лійкоподібним концентратом ультразвукових хвиль та контуром основного концентратора є зазори. Недоліками найближчого аналога є: - недостатня ступінь диспергування твердих частинок суспензії і їх перемішування з рідиною 66664 4 - великі затрати часу для досягнення розрахункової якості суспензії, що знижує продуктивність установки. Задачею активатора суспензії є підвищення якості дисперсної суміші і удосконалення конструкції установки. Задача досягається тим, що активатор суспензії містить вертикально установлену на амортизаторах герметичну циліндричну ємність, яка складається з нижньої циліндричної секції з кришкою, обладнаною центральним вхідним патрубком з корковим краном, а між нижньою і верхньою секціями, з допомогою кільцевих герметизуючих і амортизуючих прокладок, горизонтально встановлена мембрана з отворами за межами кільцевого сферичного концентратора, жорстко і центрально, між отворами в ній, закріплений кільцевий концентратор трикутного поперечного перерізу в межах отворів, по контуру магнітострикційного перетворювача, з тієї ж сторони аналогічно закріплений центральний концентратор, який переходить в кільцевий концентратор трикутного поперечного перерізу. Загальними ознаками активатора суспензії з найближчого аналога є установлена на амортизаторах герметична ємність, горизонтальна мембрана з магнітострикційним перетворювачем ультразвукових коливань, концентратори та запірнороздавальна арматура. Конструктивне рішення виконання активатора суспензії забезпечує суттєві відмінності ознак у порівнянні з найближчого аналога, основними з яких є: 1. Частково нове сполучення ознак, що указує на наявність суттєвих відмінностей: герметична ємність циліндричної форми, і складається з двох секцій; ємність забезпечена днищем, установленим на амортизаторах і кришкою, які відповідно обладнані вихідним і вхідним патрубками з корковими кранами. 2. Введення нових ознак, що теж указують на наявність суттєвих відмінностей: кільцевий сферичний концентратор жорстко і симетрично закріплений на верхній стороні мембрани; кільцевий концентратор трикутного перерізу, аналогічно закріплений на верхній стороні мембрани; кільцевий концентратор трикутного перерізу, аналогічно закріплений з нижньої сторони мембрани; з тієї ж сторони аналогічно закріплений центральний концентратор, який переходить в кільцевий концентратор трикутного поперечного перерізу. 3. Заміна частини ознак новими, що теж указують на наявність суттєвих відмінностей: коливальний контур ультразвукових хвиль, що складається з основної мембрани, розташованої у верхній півкулі, забезпеченої співвісно та з жорстко закріпленим з верхньої сторони магнітострикційним перетворювачем, з нижньої сторони основними концентраторами ультразвукових хвиль, та отворами у ній по контуру її основ, та нижньої допоміжної мембрани, жорстко з'єднаних по периметру поясом, що повторює контури внутрішньої поверхні ємності у прототипі, замінена у активаторі суспензії на горизонтально установлену плоску мембрану з аналогічно закріпленим магнітострик 5 ційним перетворювачем; відповідно, кульова ємність замінена на циліндричну з кришкою і днищем. 4. Мають місце нові взаємоположення ознак та нові типи зв'язків і взаємодій між ознаками. На фігурі приведений активатор суспензії в перерізі. Активатор суспензії утримує вертикально установлену герметичну циліндричну ємність, яка складається з верхньої циліндричної секції 1 і нижньої циліндричної секції 2 з днищем 3, забезпеченим центральним вихідним патрубком 4 з корковим краном 5 та кришкою 6 з центральним вхідним патрубком 7, обладнаним корковим краном 8. Між нижньою 1 і верхньою 2 секціями з допомогою кільцевих герметизуючих і амортизуючих прокладок 9 і 10 горизонтально установлена мембрана 11 з отворами 12 за межами кільцевого сферичного концентратора 13, жорстко і центрально закріпленого з верхньої її сторони, з отвором 14, під яким з тієї ж сторони аналогічно закріплений магнітострикційний перетворювач 15 по контуру якого в мембрані 11 розміщені отвори 16, а з нижньої сторони мембрани 11 жорстко і центрально, між отворами 12 і 16 в ній закріплений кільцевий концентратор 17 трикутного перерізу і в межах отворів 16 з тієї ж сторони аналогічно закріплений центральний концентратор 18, який переходить в кільцевий концентратор 19 трикутного перерізу. Установка установлена на амортизаторах 20. Активатор суспензії працює таким чином. При закритому корковому крані 5 вихідного патрубка, ввімкнутому ультразвуковому генераторові (не показано) магнітострикційного перетворювача 15 і відкритому корковому крані 8 в ємність по вхідному патрубку 7 подається суспензія для активації, яка полягає в тому, що тверда фаза суспензії багатократно збільшує свою питому поверхню і продукти її подрібнення якісно змішуються з рідиною. Поступивши через отвір 14, в верхню циліндричну секцію 1 суспензія охолоджує магнітострикційний перетворювач 15 і піддається дії ультразву 66664 6 кових полів, випромінюваних внутрішньою стороною кільцевого сферичного концентратора 13, зовнішньою поверхнею корпуса магнітострикційного перетворювача 15 і верхньою стороною мембрани 11. В турбулентних потоках суспензії, під дією ультразвукових полів виникають кавітаційні явища, які є потужними деструкторами твердої фази в рідині і змішувачами продуктів руйнування з рідкою фазою. Ця дія кавітації доповнюється ударами і співударами твердих частинок, тертям аналогічних видів та механічною ерозією. Проходячи через отвори 16 мембрани 11, які працюють як циліндричні концентратори і гідродинамічні випромінювачі, суспензія проходить в кільцевому проміжку між кільцевим концентратором трикутного перерізу 17 і центральним концентратором 18, де піддається ультразвуковій дії цих поверхонь і адекватно дії кавітації та доповнюючи їх факторами деструкції твердої фази в рідині. Дані аналогічні дії мають місце при переміщенні суспензії по зовнішній стороні кільцевого концентратора трикутного розтину 19 і при заповнені нею ємності в процесі випромінювання ультразвукових полів внутрішніх поверхонь того ж концентратора 19, зовнішньої поверхні кільцевого концентратора трикутного розтину 17, нижньою стороною мембрани та верхньою стороною кільцевого сферичного концентратора 13. При заповненні ємності суспензією частково або повністю відкривають корковий кран 5 і по вихідному патрубку 4 видаляють активовану суспензію для подальшого використання і процес продовжується в безперервному режимі. При цьому коркові крани 5 і 8 виконують функції регуляторів видалення активованої суспензії і подачі в ємність суспензії для її активації. Після закінчення роботи аналогічним чином установка промивається і виключається ультразвуковий генератор (не показаний) магнітострикційного перетворювача 15. При відновленні роботи процеси повторюються. 7 Комп’ютерна верстка М. Мацело 66664 8 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601