Активатор

Реферат: UA 95517 U UA 95517 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області харчової, електротехнічної, будівельної, хімічної та іншої промисловості, а саме до установок для змішування та активації дисперсних суспензій. Відомий пристрій для активації цементу (а. с. СРСР № 643346, Кл. В28С 5/46, 1979 p.), який утримує установлену на амортизаторах раму з вібратором, герметичну ємність з розміщеними в ній трубопроводом і гідродинамічним випромінювачем, патрубками для введення і виведення цементної суспензії і подачі надлишкового тиску. Недоліком цього пристрою є те, що він забезпечує диспергування мінеральних речовин тільки при наявності значного надлишкового тиску та значної витрати води в процесі дії ультразвукових коливань. Відома також установка для активації цементної суспензії (а. с. СРСР № 1065214, Кл. В28С 5/46, 1984 p.), яка утримує герметичну ємність на амортизаторах, забезпечену фігурними секціями, з'єднаними між собою і утворюючими герметичний об'єм, підключений до вакуумнасосу, з установленими перетворювачами з мембранами та п'єзокерамічними випромінювачами з тефлоновими трубками, розташованими під ними паралельно нахиленим стінкам фігурних секцій. Недоліками установки є: - недостатня ступінь диспергування і перемішування сумішей; - складність виготовлення фігурних секцій, - низька продуктивність із-за великої протяжності шляху переміщення суспензії; - значна витрата електроенергії. Відомий також пристрій для активації цементної суспензії (а. с. СРСР № 1175720, Кл. В28С 5/46, 1983 p.), який забезпечений, закріпленим в дні, магнітострикційним перетворювачем, випромінююча пластина якого розміщена паралельно валам, при цьому вали виконані різношвидкісними, із яких високошвидкісний вал виконаний із закріпленими на ньому дисками, які чергуються з шайбами, а низькошвидкісний - у вигляді пустотілого барабану з кільцевими канавками для входу дисків високошвидкісного валу. Недоліками пристрою є: - недостатня ступінь диспергування твердих частинок і їх перемішування; - відсутність умов для кавітаційного впливу на процеси диспергування та змішування. Відомий диспергатор-змішувач (а. с. СРСР № 1565703, Кл. В28С 5/46,1990 p.), утримуючий концентратор ультразвукових коливань, забезпечений установленими по висоті і закріпленими на ньому тарілчаcтими перфорованими криволінійними мембранами зі збільшенням радіуса кривизни в сторону магнітострикційного перетворювача, при цьому герметична ємність виконана у вигляді з'єднаних циліндричної і, розташованої над нею, конічної оболонки з постійним зазором між внутрішньою поверхнею ємності і торцями мембран. Недоліками диспергатора-змішувача є: - недостатня ступінь диспергування твердих частинок і їх змішування; - нестандартність тарілчастих мембран; складність у виготовлені ємності. Відомий також диспергатор-змішувач (а. с. СРСР № 1570922 Кл В28С 5/46, 1987 p.), який забезпечений додатковими випромінювачами, ємність виконана по формі зрізаного конуса, установленого більшою основою на амортизаторах, і має на боковій поверхні кільцеві кронштейни, на яких через пружні прокладки, розміщені випромінювачі, виконані у вигляді кільцевих п'єзокерамічних перетворювачів, а диски закріплені на вертикальному валу приводу співвісно ємності, причому діаметр кожного диска, розміщеного над відповідним кільцевим перетворювачем, менше діаметра останнього. Недоліками пристрою є: - недостатня ступінь диспергування і змішування суспензії; - необхідність забезпечення установки вакуумною системою; - нестандартність криволінійних мембран; - складність виготовлення корпусу. Відомий також змішувач-активатор (патент України № 40366, Кл., В28С 5/46, 2001 p.), який забезпечений розміщеним на валу шківом, закріпленим до ємності і до кришки за допомогою амортизуючих і герметизуючих прокладок, мембрани стаканного типу з конусним концентратором із тарілчастими дисками, установленими на внутрішній поверхні днища мембрани, а шайбоподібні випромінювачі виконані тарілчаcтими і закріплені на внутрішній поверхні мембрани по її висоті, увігнутою поверхнею в бік кришки, причому верхній шайбоподібний випромінювач розміщений із зазором між увігнутою поверхнею в бік кришки, а наступні випромінювачі - між дисками концентратора, жорстко з'єднаними з останнім і розміщеними на ньому по висоті ємності випуклою поверхнею в бік кришки, причому вал виконаний пустотним з радіальними отворами, розміщеними над увігнутою поверхнею кожного 1 UA 95517 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 з'єднаного з ним диска, і зв'язаний із завантажувальним патрубком за допомогою упорного підшипникового з'єднання, при цьому мембрана виконана з отворами по периметру перетворювача. Недоліками змішувача-активатора є: - недостатній ступінь диспергування твердих частинок в рідині, - складність конструкції установки і проведення заміни її вузлів. Як прототип прийнятий "Диспергатор-змішувач" по патенту України № 60419, Кл. В28С 5/46, опубл. в Бюл. № 10 за 2003 р., який утримує змонтовану на амортизаторах ємність із завантажувальною і розвантажувальною арматурою, установленим в ній барабаном, який обертається, і магнітострикційні перетворювачі, при цьому магнітострикційні перетворювачі закріплені жорстко, симетрично і протилежно по горизонтальному діаметру ємності на її зовнішній поверхні, а на її внутрішній поверхні повздовжньо і жорстко установлені знімні сегменти, профіль яких зменшується по вигнутій кривій по ходу обертання барабана, а також з жорстко і повздовжньо закріпленими на зовнішній поверхні барабану з'ємними сегментами, профіль яких зменшується по випуклій кривій по напрямку його обертання. Недоліками прототипу є: - значні затрати енергії на забезпечення роботи двох магнітострикційних перетворювачів ультразвукових коливань; - масивність барабана. Задачею активатора є удосконалення установки і зменшення затрат енергії. Задача вирішується тим, що утримує вертикально установлену циліндричну ємність із кришкою, в якій центрально у підшипнику установлений пустотний привідний вал, жорстко закріплений до кришки пустотного ротора, кільцевий обід якого забезпечений отворами, нахиленими до його діаметра під кутом 45° в протилежну сторону його обертання, а днище ротора з допомогою підшипника упирається у вихідний патрубок з прорізами вище днища, ємності корковим краном нижче нього. По периметру ємності з внутрішньої сторони на однаковій відстані від ротора і між собою розміщені на підшипниках ролики. Загальними ознаками для прототипу і активатора є циліндрична ємність із запірнороздавальною арматурою, установлена на амортизаторах з розміщеним в ній ротором. Конструктивні рішення активатора забезпечують ряд переваг і суттєвих відмінностей у порівнянні з відомими аналогами і прототипом, основними з яких є: 1. Частково нове поєднання ознак, що свідчить про наявність суттєвих відмінностей: ротор пустотний, обладнаний кільцевим ободом з отворами; вал ротора теж пустотний і жорстко приєднаний з верхової його сторони до центрального отвору. 2. Введення нових ознак, що теж указує на наявність суттєвих відмінностей: ролики у підшипниках по контуру пустотного ротора, які розміщені з проміжком до кільцевого ободу з отворами; пустотний ротор з пустотним привідним валом; вихідний патрубок з прорізами у його верхній частині, яка виступає над днищем. 3. Заміна частини ознак новими, що теж свідчить про наявність суттєвих відмінностей: повнотілий ротор замінений на пустотний з ободом забезпеченим отворами; магнітострикційні перетворювачі замінені на пустотний ротор, який створює відцентрову дію суспензії та ролики підсилюючі цю дію. 4. Враховуючи викладене в пунктах 1, 2 і 3 активатор забезпечує нові взаємоположення ознак і нові типи зв'язків і взаємодії між ознаками. На кресленнях активатор приведений вид А-А (Фіг. 1) в повздовжньому перерізі, вид В-В (Фіг. 2) в поперечному перерізі. Активатор утримує вертикально установлену циліндричну ємність 1 з кришкою 2, в якій центрально в підшипнику 3 установлений пустотний привідний вал 4, жорстко закріплений до кришки 5 пустотного ротора 6, кільцевий обід 7 якого забезпечений отворами 8, нахиленими до його діаметра під кутом 45° в протилежну сторону його обертання, а днище ротору 9, з допомогою підшипника 10 упирається у вихідний патрубок 11 з прорізами 12 вище днища 13 ємності 1 і корковим краном 14 нижче нього. По периметру ємності 1 з внутрішньої сторони на однаковій відстані від ротора і між собою розміщені на підшипниках 15 і 16 ролики 17. Активатор працює таким чином. При включеному приводі (не показаний) пустотного привідного валу 4 і закритому корковому крані 14 по ньому подають суспензію, яка під дією власної маси опускається в пустотну зону ротора 7, обмеженою кришкою 6 та днищем 9 ротора, де відцентрові сили через отвори 8, виконані під кутом 45° до діаметра пустотного ротора 9, викидається на ролики 17, при зустрічі з 2 UA 95517 U 5 якими тверді частинки суспензії руйнуються і продукти руйнування змішуються з рідкою фазою. Після заповнення ємності оберти пустотного ротора 7 придають обертання маси суспензії і руйнування твердих частинок, при ударах по поверхнях роликів 17, продовжуються до тієї пори, поки не досягається заданий рівень якості суспензії. Після досягнення якісно активованої суспензії частково відкривається корковий кран 14 і процес активації продовжується в безперервному режимі. Після закінчення роботи аналогічним чином установка промивається, після чого виключається привід (не показаний) пустотного вала 4. При відновленні роботи процеси повторюються. 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 1. Активатор, що містить циліндричну ємність із запірно-роздавальною арматурою, установлену на амортизаторах, з розміщеним в ній ротором, який відрізняється тим, що він утримує вертикально установлену циліндричну ємність з кришкою, в якій центрально в підшипнику установлений пустотний привідний вал, жорстко закріплений до кришки пустотного ротора, кільцевий привідний обід якого забезпечений отворами, нахиленими до його діаметра під кутом 45° в протилежну сторону його обертання, а днище ротора з допомогою підшипника упирається у вихідний патрубок з прорізами вище днища ємності і корковим краном нижче нього. 2. Активатор за п. 1, який відрізняється тим, що по периметру ємності із внутрішньої сторони на однаковій відстані від ротора і між собою розміщені на підшипниках ролики. 3 UA 95517 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 4