Гідродинамічний генератор і внутрішній пристрій реактора (варіанти)

1. Гідродинамічний генератор для обробки текучих середовищ, який має корпус, насадку, формуючу струмину, і консольно закріплену в корпусі назустріч руху середовища пластину-резонатор, який відрізняється тим, що корпус виконано в вигляді труби, а пластина-резонатор має два виступи, які дугоподібно загнуті в протилежні сторони таким чином, що вони впритул примикають до внутрішньої поверхні труби, утворюючи кріплення пластини. 2. Внутрішній пристрій реактора для взаємодії газового і рідкого середовищ, який має закріплені кінцями в опорній решітці і розташовані попід нею контактні пристрої, кожний із яких складається із C2 2 (19) 1 3 Відомі гідродинамічні генератори для оброблення рідких середовищ, які мають корпус, насадку для формування струмини і консольно закріплений в корпусі резонатор, який має вигляд стержня або пластини (SU 1020663, F15B21/12, 1983; SU 1209949, F15B21/12, 1986; SU 1498992, F15B21/12, 1989; RU 2169625, F15B21/12, 2001). Проходження турбулентного потоку середовища через корпус збуджує коливання резонатора, які сприяють перемішуванню середовища і диспергуванню фаз в багатофазному потоку. Найбільш близьким до запропонованого являється відомий гідродинамічний генератор для обробки текучих середовищ, який має корпус з насадкою, яка містить формуючий струмину отвір, і консольно закріплену в корпусі назустріч руху середовища пластину-резонатор (SU 1789794, F15B21/12, 1993). Недоліком даного генератора являється значна складність виготовлення. Відомий внутрішній пристрій реактора для взаємодії газової і рідкої фаз, який має розташовані попід опірною решіткою контактні пристрої, кожний із яких являє собою закріплену верхнім кінцем в опорній решітці вертикальну трубу, розподілену на опускний і підйомний елементи внутрішньою вертикальною перегородкою, яка в верхній частині впритул примикає до опорної решітки, а в нижній частині не досягає нижнього заглушеного кінця труби (RU 2114691, B01J10/00, 1998). Найбільш близьким до першого варіанта запропонованого внутрішнього пристрою реактора являється внутрішній пристрій реактора для взаємодії газового і рідкого середовищ, який має закріплені кінцями в опорній решітці і розташовані попід нею контактні пристрої, кожний із яких складається із вертикальних трубчатих опускного і підйомного елементів, з'єднаних поміж собою U-подібним трубчатим елементом такого ж діаметра, причому опускний елемент виконано заглушеним зверху з вхідними отворами для рідини і газу на боковій поверхні верхньої частини, а підйомний елемент має отвір на опорній решітці для виходу газорідинної суміші (RU 2168355, B01J10/00, 19/00, 2001). Найбільш близьким до другого варіанта запропонованого внутрішнього пристрою реактора являється внутрішній пристрій реактора для взаємодії газового і рідкого середовищ, який має закріплені кінцями в опорній решітці і розташовані понад нею контактні пристрої, кожний із яких складається із вертикальних трубчатих підйомного і опускного елементів, з'єднаних поміж собою Uподібним трубчатим елементом такого ж діаметра, причому підйомний елемент має отвір на опорній решітці для входу рідини і газу, а опускний елемент виконано заглушеним знизу з вихідними отворами для газорідинної суміші на боковій поверхні нижньої частини (RU 2261141, В01J10/00, 2005). Всі указані внутрішні пристрої реакторів для взаємодії газового і рідкого середовищ характеризуються недостатньо високою ефективністю взаємодії фаз. Розкриття винаходу 93000 4 Технічною задачею, на вирішення якої направлено даний винахід, являється створення можливо більш простої конструкції гідродинамічного генератора, який може бути частиною більш складного апарата, і удосконалення конструкції внутрішніх пристроїв реактора для взаємодії газового і рідкого середовищ. Технічним результатом, який може бути одержаний при використанні винаходу, являється підвищення ефективності перемішування рідкого або утримуючого рідку фазу багатофазного середовища. Для досягнення технічного результату запропоновано гідродинамічний генератор для обробки текучих середовищ, який має корпус, насадку, формуючу струмину, і консольно закріплену в корпусі назустріч руху середовища пластину-резонатор, який відрізняється тим, що корпус виконано в вигляді труби, а пластина-резонатор має два виступи, які дугоподібно загнуті в протилежні сторони таким чином, що вони впритул примикають до внутрішньої поверхні труби, утворюючи кріплення пластини. Для досягнення технічного результату запропоновано також варіанти внутрішнього пристрою реактора для взаємодії газового ірідкого середовищ. В першому із варіантів запропоновано внутрішній пристрій реактора для взаємодії газового і рідкого середовищ, який має закріплені кінцями в опорній решітці і розташовані попід нею контактні пристрої, кожний із яких складається із вертикальних трубчатих опускного і підйомного елементів, з'єднаних поміж собою U-подібним трубчатим елементом такого ж діаметра, причому опускний елемент виконано заглушеним зверху з вхідними отворами для рідини і газу на боковій поверхні верхньої частини, а підйомний елемент має отвір на опорній решітці для виходу газорідинної суміші, який відрізняється тим, що контактний пристрій має поблизу вхідних отворів трубчатого опускного елемента гідродинамічний генератор, який має корпус в вигляді труби, яка являється частиною опускного елемента, насадку, формуючу струмину, і консольно закріплену в корпусі назустріч руху середовища пластину-резонатор з двома виступами, які дугоподібно загнуті в протилежні сторони таким чином, що вони впритул примикають до внутрішньої поверхні труби, утворюючи кріплення пластини. В другому варіанті запропоновано внутрішній пристрій реактора для взаємодії газового і рідкого середовищ, який має закріплені кінцями в опорній решітці і розташовані понад нею контактні пристрої, кожний із яких складається із вертикальних трубчатих підйомного і опускного елементів, з'єднаних поміж собою U-подібним трубчатим елементом такого ж діаметра, причому підйомний елемент має отвір на опорній решітці для входу рідини і газу, а опускний елемент виконано заглушеним знизу з вихідними отворами для газорідинної суміші на боковій поверхні нижньої частини, який відрізняється тим, що контактний пристрій має поблизу вхідного отвору трубчатого підйомного елемента гідродинамічний генератор, який має 5 корпус в вигляді труби, яка являється частиною підйомного елемента, насадку, формуючу струмину, і консольно закріплену в корпусі назустріч руху середовища пластину-резонатор з двома виступами, які дугоподібно загнуті в протилежні сторони таким чином, що вони впритул примикають до внутрішньої поверхні труби, утворюючи кріплення пластини. Короткий опис фігур креслень Суть винаходу ілюструється доданими фіг. 17. На фіг. 1-3 відображено в повздовжніх і поперечних перерізах гідродинамічний генератор, який являється конкретним втіленням винаходу; на фіг. 4 відображено в повздовжньому перерізі реактор для взаємодії газового і рідкого середовищ з розміщеним в ньому внутрішнім пристроєм згідно першого варіанта; на фіг. 5 - в повздовжньому перерізі контактний пристрій, який входить до складу цього реактора; на фіг. 6 і 7 - реактор з другим варіантом внутрішнього пристрою і контактний пристрій, який входить до його складу. Варіанти здійснення винаходу Відповідно фіг. 1-3 гідродинамічний генератор має в своєму складі корпус 1 в вигляді труби, з'єднану з корпусом і співосну йому насадку 2, яка за допомогою щілинного отвору формує струмину текучого середовища, і пластину-резонатор 3, яка консольно закріплена в корпусі 1 вільним кінцем назустріч струмині текучого середовища. Пластина-резонатор 3 виготовлена із плоскої Т-подібної заготівки шляхом дугоподібного відгинання в протилежні сторони виступів пластини, які утворюють поперечину букви Т. Указані виступи відігнуті таким чином, що в плані ця частина пластини утворює контур, який вписується в окружність поперечного перерізу труби корпуса 1. При цьому діаметр контуру в вільному стані повинен незначно перевищувати внутрішній діаметр труби для того, щоб пластину можна було б ввести в трубу, попередньо стиснув відігнуті виступи. Введена в трубу пластина утримується в ній завдяки пружності стиснутих при введені виступів. При роботі генератора проходження через трубу 1 турбулізованого потоку середовища збуджує коливання пластини-резонатора 3, які сприяють перемішуванню середовища і диспергуванню фаз в багатофазному потоку. Відповідно фіг. 4 реактор має в своєму складі вертикальний корпус 4 з патрубками вводу 5, 6 і 7 рідких і газоподібних реагентів, патрубком виводу продуктів реакції 8, розподіляючий пристрій 9, горизонтальні перфоровані перегородки 10 і контактні пристрої 11, які виконані із труб постійного перерізу, закріплені в опорній решітці 12 і розташовані попід нею. Відповідно фіг. 5 кожний контактний пристрій 11 складається з двох вертикальних трубчатих елементів - опускного 13 і підйомного 14. Елементи 13 і 14 в нижній частини з'єднані поміж собою Uподібним трубчатим елементом 15 такого ж діаметра. Елементи 13 і 14 закріплені своїми верхніми кінцями в опорній решітці 12. На боковій стінці опускного елемента 13 попід опорної решітки 12 розташовані вхідні отвори для газової фази 16 і рідкої фази 17, які розміщені рівномірно по окруж 93000 6 ності труби. Вхідні отвори для газової фази 16 розташовані вище вхідних отворів для рідкої фази 17. Верхній кінець опускного елемента 13 оснащено заглушкою 18, розташованою усередині труби. Вихідний отвір 19 підйомного елемента 14 розташовано на опорній решітці 12. Контактний пристрій 11 поблизу вхідних отворів 16 і 17 містить гідродинамічний генератор, який має корпус в вигляді труби, яка являється частиною опускного елемента 13, насадку 2, формуючу струмину, і послідовно за нею розташовану консольно пластинурезонатор 3. Пластина-резонатор 3 виготовлена із плоскої Т-подібної заготівки шляхом дугоподібного відгинання в протилежні сторони виступів пластини, які утворюють поперечину букви Т. Указані виступи відігнуті таким чином, що в плані ця частина пластини утворює контур, який вписується в окружність поперечного перерізу опускного елемента 13. Введена в опускний елемент пластина утримується в ній завдяки пружності стиснутих при введені виступів. Відповідно фіг. 6 реактор має в своєму складі вертикальний корпус 4 з патрубками вводу 5, 6 і 7 рідких і газоподібних реагентів, патрубком виводу продуктів реакції 8, розподіляючий пристрій 9, горизонтальні перфоровані перегородки 10 і контактні пристрої 11, які виконані із труб постійного перерізу і закріплені в опорній решітці 12. Контактні пристрої розташовані понад опорною решіткою в нижній третині реактора, де кількість газової фази велика. Кількість перфорованих перегородок і відстань між суміжними перегородками обумовлюються характером здійснюваного процесу і можуть бути різними. Відповідно фіг. 7 кожний контактний пристрій 11 складається з двох вертикальних трубчатих елементів - опускного 13 і підйомного 14. Елементи 13 і 14 в верхній частини з'єднані поміж собою U-подібним трубчатим елементом 15 такого ж діаметра. Елементи 13 і 14 закріплені своїми нижніми кінцями в опорній решітці 12. Підйомний елемент 14 має отвір 20 на опорній решітці, який відкритий для входу рідини і газу, в опускного елемента 13 отвір перекрито заглушкою 18. На боковій поверхні нижньої частини опускного елемента понад опорною решіткою 12 рівномірно по окружності труби розташовані отвори 21 для виходу газорідинної суміші. В опорній решітці 12 маються дренажні отвори 22 для зливу реакційної суміші при зупинках технологічного процесу. Контактний пристрій 11 поблизу вхідного отвору 20 містить гідродинамічний генератор, який має корпус в вигляді труби, яка являється частиною підйомного елемента 14, насадку 2, формуючу струмину, і послідовно за нею розташовану консольно пластину-резонатор 3. Пластина-резонатор 3 виготовлена із плоскої Тподібної заготівки шляхом дугоподібного відгинання в протилежні сторони виступів пластини, які утворюють поперечину букви Т. Указані виступи відігнуті таким чином, що в плані ця частина пластини утворює контур, який вписується в окружність поперечного перерізу підйомного елемента 14. Введена в підйомний елемент пластина утримується в ній завдяки пружності стиснутих при введені виступів. 7 При роботі реактора (в обох варіантах) проходження турбулізованого потоку через ділянку контактного пристрою, де розташована пластинарезонатор 3, збуджує коливання останньої, які сприяють диспергуванню фаз. 93000 8 Промислове застосування Винахід може бути використано в хімічній, гірничій і інших галузях промисловості при обробці однофазних або багатофазних середовищ з метою їх перемішування і диспергування фаз. 9 93000 10 11 Комп’ютерна верстка В. Мацело 93000 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601