ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ СМЕСИТЕЛЬ Российский патент 1997 года по МПК B01F11/00 

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано для итентификации технологических процессов, например для приготовления однородных смесей и эмульсий.

Известные гидродинамические излучатели отличает конструктивная сложность. В устройстве [1] содержащем сопло и резонатор, последнее выполнено в виде разрезанной втулки, установленной соосно круговой щели сопла, образованного прямым и обратным конусами. Данное устройство содержит большое число сложных деталей, наличие регулирующих элементов. К основному недостатку устройства можно отнести сложность выполнения кругового сопла, так как небольшая погрешность изготовления вызовет относительный перекос при установке. Это приведет к образованию сопла с неравномерным сечением, а следовательно и с непостоянным давлением в струе жидкости. Так как резонатор настроен на постоянное давление, то часть пластин резонатора будет работать в нерезонансной частоте. Следовательно, часть потока жидкости не будет подвергаться озвучиванию, тем самым снижая эффективность работы устройства. Необходимо отметить неравную излучающую способность резонатора, так как излучающие элементы образованы прорезями на втулке. Конструкция устройства требует повышенной точности центрирования сопла и резонатора.

В гидродинамическом смесителе [2] содержащем корпус с осевыми подводящим и отводящим патрубками, расположенный соосно им обтекатель с лопатками на наружной поверхности и осевым отверстием в виде конфузора с установленными внутри него дополнительными лопатками, отводящий патрубок выполнен в виде диффузора, причем лопатки на обтекателе и в конфузоре имеют противоположное направление.

Устройство имеет сложную конструкцию большое число сложных и вращающихся деталей. Устройство не будет эффективно работать по следующим причинам. В конструкцию заложен принцип перемешивания жидкости за счет разделения и последующего смешивания потоков имеющих разную скорость. Этот принцип предусматривает большие гидравлические потери идущие на разделение потока, многократное изменение направления движения потоков и тем более их соединение, имеющих разное направление.

Целью изобретения является повышение эффективности работы и упрощение конструкции смесителя.

Указанная цель достигается тем, что гидродинамический смеситель, содержащий корпус, выполненный в виде конфузора и диффузора, имеет резонатор, выполненный в виде цилиндрической камеры, расположенной между выходом конфузора и входом диффузора, причем конфузор, камера и диффузор расположены соосно.

На чертеже изображена схема гидродинамического смесителя.

Смеситель содержит корпус состоящий из конфузора 1 и диффузора 2, причем между выходом конфузора и входом диффузора выполнена цилиндрическая камера, образующая резонатор 3. Для фиксации относительного положения конфузора и диффузора имеется контргайка 4. Смеситель имеет патрубок 5 и выходной патрубок 6.

Смеситель работает следующим образом. Жидкость подается в смеситель через выходной патрубок 5, проходит конфузор 1, резонатор 3 и диффузор 2, а уходит через выходной патрубок 6. Наличие конфузора и диффузора позволяет придать необходимые динамические характеристики потоку жидкости, а наличие между ними резонатора обеспечивает настройку частоты автоколебаний потока жидкости на резонансную частоту колебаний цилиндрической камеры. Изменение собственной частоты колебаний резонатора 3 осуществляется за счет изменения диаметра цилиндрической камеры, путем установки колец с разным внутренним диаметром, или ширины этой же камеры путем изменения зазора между конфузором и диффузором. Изменение частоты колебаний потока жидкости осуществляется за счет изменения скорости потока, путем установки на входе в устройство регулируемого дросселя или изменения диаметров отверстий на входе конфузора и выходе диффузора.

При совпадении частот колебаний потока жидкости и цилиндрической камеры наступает резонанс, приводящий к возникновению интенсивной звуковой волны. Это вызывает периодические изменения давления распространяемые по жидкости в виде волн, что приводит к образованию кавитации.

Устройство имеет простую конструкцию, за счет последовательного соединения конфузора, камеры и диффузора и отсутствия вращающихся и сложных деталей. При этом повышение эффективности работы устройства будет выражаться в повышении качества смесей и эмульсий, а также сокращением времени их приготовления.

Использование изобретения: интенсификация технологических процессов, например, для приготовления однородных эмульсий и смесей. Сущность изобретения: гидродинамический смеситель содержит корпус, выполненный из конфузора и диффузора. Смеситель снабжен резонатором, выполненным в виде цилиндрической камеры, расположенной между выходом конфузора и входом диффузора. При этом конфузор, камера и диффузор расположены соосно. 1 ил.

Гидродинамический смеситель, содержащий корпус, выполненный из конфузора и диффузора, отличающийся тем, что он снабжен резонатором, выполненным в виде цилиндрической камеры, расположенной между выходом конфузора и входом диффузора, при этом конфузор, камера и диффузор расположены соосно.