АКТИВАТОР Российский патент 1997 года по МПК B01F13/08 

Изобретение относится к устройствам для активации химических процессов в гетерогенных системах, преимущественно в смесях вяжущих материалов, и предназначено для применения в строительном деле, при возведении гидротехнических сооружений, при цементировании скважин.

Известны устройства для магнитно-механической обработки, например, строительных растворов, содержащие источник перемещающихся магнитных полей и рабочую камеру из магнитного и неэлектропроводного материала с расположенными в ней ферромагнитными элементами [1] В таком устройстве ферромагнитные рабочие тела выполнены с центральными отверстиями, свободно надеты на оси из немагнитного материала и установлены с зазором относительно внутренней поверхности рабочей камеры. В данном устройстве рабочие тела при попадании в отверстия абразивных частиц растворов замедляют скорость своего перемещения, что приводит к снижению эффекта перемешивания и диспергирования.

Известно также устройство для приготовления растворов, содержащее корпус из немагнитного материала с установленной в нем рабочей камерой, ферромагнитные элементы, помещенные в рабочую камеру и выполненные в виде перфорированных пластин с отогнутыми внутрь рабочей камеры концами, и электромагниты, размещенные снаружи корпуса [2] Однако в данном устройстве механическая активация связана с упругостью пластин, что не позволяет достигать высокой ее интенсивности при увеличенных скоростях перемещения обрабатываемых веществ значительной вязкости и плотности.

Цель изобретения интенсификация процессов обработки за счет принудительного разделения растворов центробежными силами на составные части и последующего их смешения.

Цель достигается тем, что рабочая камера выполнена в виде полого цилиндра с желобом, размещенным на ее внутренней боковой стенке и направленным по винтовой линии, и конусообразной части, в рабочей камере соосно с цилиндром установлен патрубок с имеющимися внутри него дисками и кольцами, подводящий трубопровод введен в рабочую камеру тангенциально, а отводящий присоединен к патрубку.

Предлагаемое изобретение поясняется фиг. 1-3. Активатор содержит отводящий трубопровод; цилиндрическую часть 2 рабочей камеры, электромагниты (или постоянные магниты) 3, рабочие тела 4; конусообразную часть 5 рабочей камеры; подводящий трубопровод 6; фланцы 7 и 11; входную часть 8 рабочей камеры, патрубок 9; стенку желоба 10; кольца 12; диски 13; стержни 14, удерживающие кольца и диски.

Активатор работает следующим образом.

Компоненты, подлежащие магнитно-механической обработке, после предварительного смешения и получения раствора подают в рабочую камеру 2 через входящий трубопровод 6, присоединенный своим фланцем 7 к входной части 8, вваренной в рабочую камеру тангенциально. Одновременно с подачей в рабочую камеру компонентов включают в работу электромагниты 3 (если это постоянные магниты, то они не требуют включения).

В рабочей камере компоненты перемещаются по винтообразному желобу, ограниченному боковыми стенками 40, внешней стенкой патрубка 9 и внутренней стенкой рабочей камеры 2. Под действием возникающих центробежных сил раствор разделяется на концентричные слои, в каждом из которых находятся частицы с различными физическими свойствами более тяжелые и крупные из них размещаются вблизи стенок рабочей камеры 2, более легкие у стенок патрубка 9. С окончанием перемещения по желобу компоненты попадают в полость конической части 5 рабочей камеры и далее внутри патрубка 9, последовательно проходят через кольца 14 и огибают диски 13, что вызывает повторное смешение компонентов между собой, после чего вновь образовавшийся раствор выходит в отводящий трубопровод 1.

Благодаря описанным процессам происходит интенсивная обработка раствора за счет гидравлических сил, перемещающих с высокими скоростями более тяжелые и крупные частицы вначале из объема раствора к стенкам цилиндрической части рабочей камеры, а затем обратно в объем раствора.

Одновременно в рабочей камере происходит механическая обработка раствора за счет его высокоскоростного движения относительно рабочих тел 4, так как последние установлены на пути его движения. Раствор подвергается также действию магнитных полей, создаваемых рабочими телами 4, являющимися также полосами электромагнитов (постоянных магнитов).

Существенными отличиями предложенного устройства от известных технических решений являются:
рабочая камера выполнена в виде полого цилиндра с желобом, размещенным на ее внутренней боковой стенке и направленным по винтовой линии;
в рабочей камере соосно с цилиндром установлен патрубок с имеющимися внутри него дисками и кольцами;
подводящий трубопровод введен в рабочую камеру тангенциально.

Сущность изобретения: активатор для магнитно-механической обработки растворов содержит рабочую камеру, источники магнитных полей, рабочие тела, подводящий и отводящий трубопроводы. Рабочая камера выполнена в виде полого цилиндра с желобом, размещенным на ее внутренней стенке и направленным по винтовой линии, и конусообразной части. В рабочей камере соосно с цилиндром установлен патрубок с имеющимися внутри него дисками и кольцами. Подводящий трубопровод введен в рабочую камеру тангенциально, а отводящий трубопровод присоединен к патрубку. 3 ил.

Активатор для магнитно-механической обработки растворов-гетерогенных систем, содержащий рабочую камеру, источники магнитных полей, рабочие тела, подводящий и отводящий трубопроводы, отличающийся тем, что рабочая камера выполнена в виде полого цилиндра с желобом, размещенным на ее внутренней стенке и направленным по винтовой линии, и конусообразной части, в рабочей камере соосно с цилиндром установлен патрубок с имеющимися внутри него дисками и кольцами, подводящий трубопровод введен в рабочую камеру тангенциально, а отводящий присоединен к патрубку.