Кавітаційний змішувач

Реферат: Кавітаційний змішувач містить корпус з конічною порожниною, патрубки підводу й відводу оброблюваної рідини, розташований у порожнині корпусу кавітатор, виконаний у вигляді тіла обертання, а також засіб для переміщення кавітатора вздовж корпусу. Корпус виконано з немагнітного матеріалу, а кавітатор - з магнітного матеріалу. Засіб для переміщення кавітатора вздовж корпусу виконано у вигляді розміщених зовні нього кільцевих електромагнітів. UA 68821 U (12) UA 68821 U UA 68821 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до пристроїв для перемішування, гомогенізації та диспергування дисперсної фази в рідких системах і може бути застосована в біотехнології, хімічній, нафтохімічній, нафтопереробній, теплоенергетичній, харчовій та інших галузях промисловості. Одними з найбільш простих та ефективних типів змішувального обладнання є кавітаційні змішувачі. Так, відомий кавітаційний змішувач, що містить корпус з конічною порожниною, патрубки підводу й відводу оброблюваної рідини, розташований у порожнині корпусу кавітатор виконаний у вигляді тіла обертання, а також засіб для переміщення кавітатора вздовж корпусу, причому порожнину корпусу виконано циліндричною [пат. України на винахід №1017, МПК B01F 5/00, заявл. 31.05.1993, опубл. 30.12.1993]. Недоліком цього змішувача є незмінність величини кільцевого проміжку між кавітатором і стінкою циліндричної порожнини корпусу, що істотно звужує технологічні можливості змішувача. Найближчим до пропонованого технічного рішення є кавітаційний змішувач, що містить корпус з конічною порожниною, патрубки підводу й відводу оброблюваної рідини, розташований у порожнині корпусу кавітатор, виконаний у вигляді тіла обертання, а також засіб для переміщення кавітатора вздовж корпусу, причому зазначений засіб виконано у вигляді стрижня, що проходить крізь стінку корпусу [пат. України на винахід №54917, МПК B01F 3/00, заявл. 09.06.2010, опубл. 25.11.2010, бюл. №22]. На відміну від аналога, що розглянуто, зазначений змішувач надає можливість регулювати величину кільцевого проміжку між кавітатором і стінкою циліндричної порожнини корпусу, проте він відрізняється складною конструкцією та експлуатацією. Крім того, виконання патрубка підводу кутовим і наявність в порожнині корпусу стрижня і тримачів, які утримують кавітатор у потрібному положенні, порушують гідродинаміку оброблюваної рідини, що знижує ефективність кавітаційного впливу на неї. В основу пропонованої корисної моделі покладено задачу вдосконалення кавітаційного змішувача, в якому нове конструктивне виконання його засобу для переміщення кавітатора вздовж корпусу забезпечує стабільність гідродинаміки оброблюваної рідини в порожнині корпусу, а також спрощує конструкцію та експлуатацію змішувача, що підвищує його надійність. Поставлена задача вирішується тим, що в кавітаційному змішувачі, що містить корпус з конічною порожниною, патрубки підводу й відводу оброблюваної рідини, розташований у порожнині корпусу кавітатор, виконаний у вигляді тіла обертання, а також засіб для переміщення кавітатора вздовж корпусу, згідно з пропонованою корисною моделлю, новим є те, що корпус виконано з немагнітного матеріалу, а кавітатор - з магнітного матеріалу, при цьому засіб для переміщення кавітатора вздовж корпусу виконано у вигляді розміщених зовні нього кільцевих електромагнітів. Виконання засобу для переміщення кавітатора вздовж корпусу у вигляді розміщених зовні нього кільцевих електромагнітів забезпечує можливість відмови від механічного регулювання положення, а також фіксації кавітатора в порожнині корпусу змішувача. Під час підключення електромагнітів до джерела струму завдяки виконанню корпусу з немагнітного матеріалу, а кавітатора - з магнітного, за рахунок вмикання і вимикання певних кільцевих електромагнітів змінюють положення кавітатора в порожнині корпусу; при цьому змінюється І величина кільцевого проміжку, а отже і умови дії кавітатора на оброблювану рідину. Також кавітатор внаслідок дії магнітного поля самоцентрується в порожнині корпусу, що забезпечує ефективні умови виникнення кавітаційної каверни за кавітатором і відповідно ефективне оброблення рідини, що рухається крізь змішувач. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, на якому зображено поздовжній розріз змішувача. Кавітаційний змішувач містить виконаний з немагнітного матеріалу корпус 1 з конічною порожниною 2, патрубки підводу 3 і відводу 4 оброблюваної рідини, розташований у порожнині 2 корпусу 1 кавітатор 5, виконаний з магнітного матеріалу у вигляді тіла обертання, а також засіб 6 для переміщення кавітатора 5 вздовж корпусу 1. При цьому засіб 6 для переміщення кавітатора 5 вздовж корпусу 1 виконано у вигляді розміщених зовні нього кільцевих електромагнітів 7 (креслення) Змішувач працює в такий спосіб. Потік рідини, що підлягає обробленню, крізь патрубок 3 надходить у порожнину 2 корпусу 1, після чого потрапляє в кільцевий проміжок регульованої величини  (див. креслення), утворений кавітатором 5 і стінкою конічної порожнини 2 корпусу 1, де швидкість потоку істотно збільшується і з рідини внаслідок падіння тиску виділяються бульбашки пари й розчиненого в ній газу, які на виході із зазначеного кільцевого проміжку внаслідок різкого гальмування потоку й відповідного зростання тиску схлопуються. Енергія, що виділяється під час схлопування 1 UA 68821 U 5 10 газопарових бульбашок витрачається на руйнування дисперсної фази в потоці рідини та інтенсивне перемішування останньої. За потреби зміни режиму оброблення рідини в змішувачі шляхом вмикання-вимикання кільцевих електромагнітів 7 змінюють положення кавітатора 5 у порожнині 2 корпусу 1 (тобто координату х); при цьому змінюються і величини кільцевого проміжку  (див. Фіг.), а отже і умови дії кавітатора 5 на оброблювану рідину. На виході з патрубка 4 оброблена рідина надходить у трубопровід, що приєднано до змішувача (трубопровід умовно не показано). Запропонований кавітаційний змішувач забезпечує ефективне оброблення однорідних і неоднорідних рідких систем (розчинів, емульсій та суспензій). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Кавітаційний змішувач, що містить корпус з конічною порожниною, патрубки підводу й відводу оброблюваної рідини, розташований у порожнині корпусу кавітатор, виконаний у вигляді тіла обертання, а також засіб для переміщення кавітатора вздовж корпусу, який відрізняється тим, що корпус виконано з немагнітного матеріалу, а кавітатор - з магнітного матеріалу, причому засіб для переміщення кавітатора вздовж корпусу виконано у вигляді розміщених зовні нього кільцевих електромагнітів. Комп’ютерна верстка А. Рябко 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 2