Кавітаційний змішувач

Реферат: UA 70660 U UA 70660 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до пристроїв для одержання емульсій, суспензій у гідродинамічному кавітаційному полі й може знайти застосування в харчовій, хімічній, нафтохімічній і іншій галузях промисловості. Відомий кавітаційний змішувач, що містить корпус із патрубками підведення й відводу оброблюваного продукту й циліндричну проточну камеру, що виконана з двох коаксіально розташованих трубок, причому менша трубка виконана перфорованою по всій довжині з отворами, які виконані конічними, більшою основою у бік кавітатора, а кавітатор установлений 9 усередині меншої трубки [Пат. України на корисну модель №41126. МПК В01F 5/00. Кавітаційний змішувач. Опубл. Бюл. №9 від. 12.05.09]. Даним пристроєм не можливо забезпечити кавітаційне змішування диспергованого продукту в основний продукт, що підлягає кавітаційному змішуванню, тому, що пристрій не має додаткового патрубку для його вводу, а кавітаційна каверна, що утворюється за кавітатором недостатня по довжині для схлопування пухирців рідини й додаткового змішування диспергованого та основного продуктів. Найбільш близьким до заявлюваного є кавітаційний змішувач, що містить корпус із патрубками підведення й відводу оброблюваного продукту й циліндричною проточною камерою, усередині якої встановлена вісь із рядами послідовно розташованих кавітаторів, виконаних у вигляді обтічників, що мають форму усічених конусів, розташованих у кожному ряду радіально меншою основою біля осі, а більшою - біля внутрішньої поверхні проточної камери, при цьому перший по ходу руху оброблюваного продукту кавітатор установлений нерухомо, а всі наступні з можливістю обертального й зворотно-поступального руху з пружними елементами, що розміщені між рядами кавітаторів і з'єднані з ними [А.с. СССР №1678426 МПК B01F 5/00. Бюл. №35. 1991]. Конструктивне виконання кавітаційного змішувача у вигляді послідовно розташованих рухомих й нерухомих кавітаторів, виконаних у вигляді обтічників, що мають форму усічених конусів, розташованих у кожному ряду радіально меншою основою біля осі, а більшою - біля внутрішньої поверхні проточної камери, дозволяє створити суцільне кавітаційне поле по всьому об'єму проточної камери, але не дозволяє забезпечити ефективного змішування додаткового диспергованого продукту в основний продукт. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення кавітаційного змішувача шляхом сполучення ефектів закручування кавітаційних потоків основного продукту між послідовно розташованих кавітаторів у проточній камері та додаткового диспергованого продукту, що генерується у проточній камері через отвори перфорації по всій довжині меншої трубки, чим забезпечується створення суцільного закрученого кавітаційного поля по всій довжині проточної камері та підвищує ефективність змішування оброблюваного середовища. Поставлена задача вирішується тим, що кавітаційний змішувач, що містить корпус із патрубками підведення й відводу оброблюваного продукту й циліндричною проточною камерою, усередині якої встановлена вісь із рядами послідовно розташованих кавітаторів, виконаних у вигляді обтічників, що мають форму усічених конусів, розташованих у кожному ряду радіально меншою основою біля осі, а більшою - біля внутрішньої поверхні проточної камери, при цьому перший по ходу руху оброблюваного продукту кавітатор установлений нерухомо, а всі наступні з можливістю обертального й зворотно-поступального руху з пружними елементами, що розміщені між рядами кавітаторів і з'єднані з ними, згідно з корисною моделлю, проточна камера виконана з двох коаксіально розташованих трубок різного діаметру, причому трубка більшого діаметру має патрубок для підведення диспергованого продукту, а трубка меншого діаметру виконана перфорованою по всій довжині проточної камери з отворами, які виконані конічними, більшою основою у бік кавітаторів. Таке сполучення істотних ознак, як виконання проточної камери з двох коаксіально розташованих трубок при виконанні трубки більшого діаметру з патрубком для підведення диспергованого продукту дозволяє забезпечити підведення для змішування додаткового диспергованого продукту, що розширює область застосування змішувача, а виконання трубки меншого діаметру перфорованою по всій довжині проточної камери з отворами, які виконані конічними, більшою основою убік кавітаторів дозволяє максимально використовувати кінетичну енергії потоків диспергованого продукту, що витікають із отворів перфорованої трубки по всій довжині проточної камері, що підвищує ефективність змішування оброблюваного середовища. Суть запропонованої корисної моделі пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 зображено заявлений кавітаційний змішувач, поздовжній розріз; на Фіг.2 - розріз А- А на Фіг.1; на Фіг.3 - вид І на Фіг.1. 1 UA 70660 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Кавітаційний змішувач містить корпус із патрубками підведення 1 і відводу 2, оброблювані продукти й циліндричну проточну камеру 3. Усередині камери 3 установлена вісь 4 з рядами послідовно розташованих кавітаторів 5, 6 і 7. Кавітатори 5, 6 і 7 виконані у вигляді обтічників 8, що мають форму усічених конусів, розташованих у кожному ряду радіально меншою основою біля осі, а більшою - біля внутрішньої поверхні проточної камери 3. Змішувач постачений пружними елементами 9. Перший по ходу оброблюваного середовища ряд кавітаторів 5 установлений нерухомо, а всі наступні 6 і 7 - з можливістю обертального й зворотнопоступального руху. Пружні елементи 9 розміщені між рядами кавітаторів 5, 6 і 7 і з'єднані з ними. Пружні елементи 9 виконані у вигляді пружин. При цьому проточна камера 3 виконана з двох коаксіально розташованих трубок 10 та 11, трубка 10 більшого діаметру має патрубок 12 для підведення диспергованого продукту, а трубка меншого діаметру виконана перфорованою по всій довжині проточної камери з отворами 13, які виконані конічними, більшою основою убік кавітаторів. Кавітаційний змішувач працює наступним чином. Оброблюваний продукт через патрубок 1 надходить у проточну камеру 3. При обтіканні потоком оброблюваного продукту обтічників 8 кавітаторів 5, 6, 7 генеруються каверни. Переміщаючись у потоці й руйнуючись, каверни утворять пульсуюче поле кавітаційних пухирців, що, взаємодіючи з кожним наступним по ходу потоку поруч кавітаторами 6 і 7, викликає її різночастотне коливання в авторезонансному режимі. Минаючий через поле кавітаційних пухирців імпульс розрідження, обумовлений пульсаціями потоку оброблюваного середовища, різночастотними коливаннями рядів кавітаторів 6 і 7 і нестаціонарністю каверн, сприяє досягненню пухирцями значних початкових розмірів і отже, підвищенню їхньої потенційної енергії. При цьому спільний вплив на потік оброблюваного середовища пульсуючих кавітаційних полів і різночастотних поздовжніх і радіальних автоколивань рядів кавітаторів 6 і 7 викликає інтенсивне генерування кавітаційних пухирців по всьому перетині проточної камери, що підвищує якість його змішування. Струмені диспергованого продукту, що потрапляють у проточну камеру по патрубку 12, під дією перепаду тиску в порожнинах кавітаційних каверн через отвори 13 перфорації меншої трубки 11, взаємодіючи з каверною й один з одним, додатково інтенсивно дроблять каверни, ініціюючи процес генерації нею більшого числа кавітаційних пухирців. При цьому утворюється зустрічний потік струменів, що ежектуються скрізь отвори 13 перфорації меншої трубки 11, які виконані конічними, більшою основою убік кавітаторів 6 та 7, що підвищує ефективність змішування оброблюваного середовища. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Кавітаційний змішувач, що містить корпус із патрубками підведення й відводу оброблюваного продукту й циліндричною проточною камерою, усередині якої встановлена вісь із рядами послідовно розташованих кавітаторів, виконаних у вигляді обтічників, що мають форму усічених конусів, розташованих у кожному ряду радіально меншою основою біля осі, а більшою - біля внутрішньої поверхні проточної камери, при цьому перший по ходу руху оброблюваного продукту кавітатор установлений нерухомо, а всі наступні - з можливістю обертального й зворотно-поступального руху з пружними елементами, що розміщені між рядами кавітаторів і з'єднані з ними, який відрізняється тим, що проточна камера виконана з двох коаксіально розташованих трубок різного діаметру, причому трубка більшого діаметру має патрубок для підведення диспергованого продукту, а трубка меншого діаметру виконана перфорованою по всій довжині проточної камери з отворами, які виконані конічними, більшою основою у бік кавітаторів. 2 UA 70660 U 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 3