Установка для виробництва стійких емульсій і суспензій

Реферат: Установка для виробництва стійких емульсій і суспензій шляхом механічного і кавітаційного гідродинамічного впливу на речовини включає набір агрегатованих пристроїв, розташованих на загальній рамі і є компактною конструкцією. Додатково містить два вертикальні диспергатори роторно-щілинного типу, три горизонтальні триступінчаті емульгатори роторно-щілинного типу, насоси подачі емульгованих речовин, насос відведення готової емульсії (суспензії) і готової емульсії і статичний прямоточний кавітатор на виході з установки, зв'язаних між собою системою трубопроводів, що включають прилади контролю тиску і температури. UA 92694 U (12) UA 92694 U UA 92694 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв, які можуть бути використані в харчовій, хімічній, нафтохімічній, паливно-енергетичній областях промисловості. У разі погреби отримання стійких, при тривалому зберіганні, емульсій, суспензій, обводнення мазуту і інших органічних палив, отримання біопалива при змішуванні рідких вуглеводнів (мазуту, нефтешламів, конденсату, солярки і тому подібне) з обводненими твердими або рідкими органічними речовинами (біомул., торф, вугільний пил і тому подібне), знесірчення мазуту, нафти і інших подібних процесах. Відома система утилізації шламу стічних вод (патент РФ № 2198141, опубл. 10.02.2003), що включає ємкість для зберігання біомулу, блоки обезводнення і блок термообробки із застосуванням додаткового палива. Відповідно до цього відомою технічного рішення, система забезпечена водо-водяним теплообмінником з патрубками підведення і відведення води, що нагрівається, встановленим на циркуляційному лужному контурі. Найбільш близьким до корисної моделі, що заявляється, за технічною суттю, призначенням і результатом, що досягається є Комплекс по виробництву біопалива (альтернативних рідких композитних палив) (патент України на корисну модель № 63577 опубл. 10.10.2011, бюл. № 19) шляхом механічного і кавітаційного гідродинамічного впливу на речовини і включає набір агрегатованих пристроїв, розташованих на загальній рамі і є компактною конструкцією. Відповідно до цього відомого винаходу, як блок обезводнення використаний сепаратор, зв'язаний за допомогою трубопроводів із змішувачем, який сполучений з емульгатором, що має щілинні канали з можливістю емульгування суміші на основі деструкції всіх фракцій до однорідної емульсії. Недоліком цього комплексу є неможливість отримання стабільної суспензії з незмінною структурою при зберіганні. При цьому задачею комплексу є переробка біомулу змішуваного з річними органічними компонентами, отримання біопалива з подальшим його спалюванням в дизель-електрогенераторі. При цьому задача отримання стабільної (при тривалому зберіганні) суспензії не ставиться. Комплекс вирішує вузьку задачу і не може бути застосований для отримання емульсій і суспензій в харчовій і хімічній промисловості. Конструкція аналога не конкретизована і носить характер ідеї. У основу корисної моделі поставлена задача отримання стабільної суспензії з незмінною структурою при зберіганні. Поставлена задача вирішується тим, що установка для виробництва стійких емульсій і суспензій шляхом механічного і кавітаційного гідродинамічного впливу на речовини включає набір агрегатованих пристроїв, розташованих на загальній рамі і є компактною конструкцією. Відповідно до корисної моделі, вона додатково включає два вертикальні диспергатори роторнощілинного типу, три горизонтальні триступінчаті емульгатори роторно-щілинного типу, насоси подачі речовин, що підлягають емульгуванню, насос відведення готової емульсії (суспензії) і статичний кавітатор на виході з установки, зв'язаних між собою системою трубопроводів, що включають прилади контролю тиску і температури. Відповідно до одного з варіантів реалізації корисної моделі, вертикальні диспергатори обладнані патрубками підведення до десяти компонентів речовин, що підлягають емульгуванню, та необхідних добавок. Відповідно до ще одного з варіантів реалізації корисної моделі, до складу конструкції додатково введений сепаратор для обезводнення одного з компонентів емульгованих речовин. Згідно із ще одним варіантом реалізації корисної моделі, в першому ступені диспергатора виконані ножі з можливістю подрібнення, диспергування і емульгування речовини з розміром частинок від 5 до 10 мм. У корисній моделі, яка заявляється, досягається задача отримання стабільної суспензії з незмінною структурою при тривалому зберіганні. Це забезпечується за рахунок того, що пропонована установка, по суті, містить ряд пристроїв для механічної і кавітаційної гідродинамічної дії на компоненти змішуваних речовин, з метою їх емульгування. Забезпечена подача компонентів для попереднього механічного подрібнення і диспергування з подальшою гідродинамічною кавітаційною обробкою у ряді пристроїв. На загальній рамі установки розташовані насоси для подачі змішуваних речовин, які через систему трубопроводів подають речовини, що вимагають видалення зайвої вологи, до сепаратора і, далі, у вертикальний двоступінчатий диспергатор, що має декілька патрубків для введення декількох речовин для змішування. Перший ступінь диспергатора оснащений ножами для подрібнення, а другий ступінь являє собою пару ротор-статор з радіальними і концентричними канавками, створюючими ступінь роторно-щілинного кавітатора. Для забезпечення обертання ротора, диспергатор містить електродвигун, встановлений співісно ротору. Далі подрібнена суміш, що диспергується, подається по трубопроводу в другий вертикальний диспергатор, що містить дві ступені, аналогічні другій ступені першого 1 UA 92694 U 5 10 15 20 25 30 35 диспергатора. Вал ротора диспергатора сполучений з електродвигуном. Отримана суспензія або емульсія подається системою трубопроводів в три пристрої (послідовно), що є триступінчатими емульгаторами роторно-щілинного типу, для подальшої гідродинамічної кавітаційної обробки. Далі готова емульсія (суспензія), через систему трубопроводів, насосом виводиться з установки в ємності для зберігання, що не входять до складу установки, через багатоступінчатий статичний кавітатор прямоточного типу. Таким чином, запропонована установка дозволяє отримувати емульсії (суспензії) з однорідною структурою, при тривалому зберіганні (до 1 року), при змішуванні (при необхідності) до десяти речовин, зокрема, з розміром частинок 5-10 мм, з їх подальшим диспергуванням, обезводненням (при необхідності) і емульгуванням. Установка дозволяє обробляти готову емульсію (суспензію) повторно в режимі "повторного циклу". Пропонована установка виконана у вигляді компактної конструкції, всі пристрою якої агрегатовані і розташовані на одній рамі. На Фіг. 1 зображений вид установки спереду; на Фіг. 2 - розріз А-А. Установка містить раму 1, сепаратор 2, диспергатор з ножами 3, диспергатор роторнощілинний двоступінчатий 4, насоси подачі компонентів суміші 5 і 6, насоси відводу готової емульсії (суспензії) 7, емульгатори триступінчаті роторно-щілинного типу 8, 9 і 10, систему трубопроводів 11, вентилів 12, манометрів 13, термометри 14, статичного прямоточного кавітатора 15. Управління установкою здійснюється з шафи управління (див. Фіг. 1-2). Установка працює таким чином. Необхідні для змішування, диспергування і емульгування речовини подаються насосом 5 в диспергатор 3. Зневоднюваний компонент суміші подається насосом 6 в сепаратор 2, де частково зневоднюється, відокремлена рідина виводиться через патрубок відведення зайвої рідини. Далі зневоднений компонент, також, подається в диспергатор 3, де обробляється і, по системі трубопроводів, подається в диспергатор 4, далі в кавітатори 8, 9 і 10, далі в прямоточний кавітатор статичного типу 15 і насосом відведення готової емульсії (суспензії) 7 виводиться з установки. Для відбору отриманої емульсії (суспензії) установка обладнана вентилем відбору емульсії на аналіз, розташованим на відростку системи трубопроводів 11 в кінці технологічного циклу обробки речовин. Тиск і температура емульсії (суспензії) контролюється манометрами 13 і термометрами 14, вбудованими в систему трубопроводів 11 після кожного з пристроїв, що входять в установку. Режими роботи установки реалізуються з шафи системою управління. У пропонованій установці забезпечена можливість резервування і дублювання основних пристроїв (диспергаторів і емульгаторів) за рахунок наявності обвідних каналів в системі трубопроводів 11 і повторної обробки емульсії (суспензії) наявністю в системі трубопроводів 11 місць подачі на повторний цикл. Таким чином, в корисній моделі, що заявляється, досягається отримання стабільної суспензії з незмінною структурою при тривалому зберіганні. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 50 55 1. Установка для виробництва стійких емульсій і суспензій шляхом механічного і кавітаційного гідродинамічного впливу на речовини, що включає набір агрегатованих пристроїв, розташованих на загальній рамі і є компактною конструкцією, яка відрізняється тим, що додатково містить два вертикальні диспергатори роторно-щілинного типу, три горизонтальні триступінчаті емульгатори роторно-щілинного типу, насоси подачі емульгованих речовин, насос відведення готової емульсії (суспензії) і готової емульсії і статичний прямоточний кавітатор на виході з установки, зв'язаних між собою системою трубопроводів, що включають прилади контролю тиску і температури. 2. Установка для виробництва стійких емульсій і суспензій за п. 1, яка відрізняється тим, що вертикальні диспергатори обладнані патрубками підведення до десяти компонентів емульгованих речовин і добавок. 3. Установка для виробництва стійких емульсій і суспензій за п. 1, яка відрізняється тим, що в її склад додатково введений сепаратор для обезводнення одного з компонентів емульгованих речовин. 4. Установка для виробництва стійких емульсій і суспензій за п. 1, яка відрізняється тим, що на першому ступені диспергатора виконані ножі з можливістю подрібнення, диспергування і емульгування речовини з розмірами частинок від 5 до 10 мкм. 2 UA 92694 U Комп’ютерна верстка О. 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