Изобретение относится к устройствам, применяемым в технологических процессах перемешивания, разжижения жидкостей и суспензий.
Известна конструкция вибрационного смесителя (авт. св. N 1502070), содержащего корпус со штуцерами, вибропривод, соединенный с ним насадок, выполненный в виде диффузора, и укрепленного на насадке рабочего органа в виде диска с коническими отверстиями.
В рабочем состоянии вибропривод возбуждает вертикальные колебания диффузора и рабочего органа, что ведет к образованию турбулентных струй на выходе из конических отверстий. Турбулентные струи производят перемешивание технологической жидкости. Основным недостатком такой конструкции смесителя является недостаточно высокая производительность из-за наличия больших инерционных масс, не позволяющих получать высокие значения виброскорости перемещения диффузора и рабочего органа. Кроме того, создание колебаний больших инерционных масс, обуславливает применение больших по мощности и по габаритам приводных электромеханических устройств.
Наиболее близким по технической сущности является виброструйный перемешиватель и разжижитель, содержащий электромагнитный вибропривод, отделенный перегородкой от рабочего органа в виде нескольких симметрично расположенных пластин с отверстиями, являющихся якорями электромагнитного вибропривода, каждая из которых установлена с другой стороны перегородки напротив магнитопровода, при этом катушки электромагнитов соединены с источником тока с возможностью одновременной работы только одной половины якорей (SU 925375 A, кл. B 01 F 13/08, 1980).
Недостатком известного устройства является невысокая производительность.
Целью изобретения является повышение производительности и уменьшение габаритов перемешивателя и разжижителя. Это достигается тем, что рабочий орган выполнен в виде нескольких симметрично расположенных подпружиненных пластин с подковообразными трапецеидальными отверстиями, являющихся якорями электромагнитного вибропривода, и расположенных каждая против своего магнитопровода через перегородку, разделяющую магнитопроводы и якоря, на расстоянии от перегородки не меньше, чем амплитуда колебаний якорей, причем собственная частота колебаний якорей в каждой среде равна частоте напряжения питания электромагнитного привода, а катушки электромагнитов запитываются таким образом, что одновременно работает только одна половина якорей.
Конструкция виброструйного перемешивателя и разжижителя жидкостей и суспензий представлена на фиг. 1 и 2. На фиг. 3 представлена электрическая схема соединений обмоток электромагнитного вибропривода. Виброструйный перемешиватель и разжижитель жидкостей и суспензий содержит магнитопроводы 1 электромагнитного вибропривода, катушки 2 электромагнитов, пружины 4, на которых крепятся якоря 3, перегородку 5, разделяющую якоря и полость электромагнитов, корпус смесителя 6, опору 8 для крепления пружин 4 якорей 3, технологическую емкость 9, наполненную технологической жидкостью. В якорях 3 выполнены подковообразные трапецеидальные отверстия 7. Электрическая схема виброструйного смесителя и разжижителя содержит диоды V1-V2 и катушки 2 электромагнитного вибропривода L1-L16. Катушки 2 разделены на две группы: L1-L8 и L9-L16, которые подсоединены к сети питающего напряжения через соответствующие диоды V1 и V2.
Увеличение производительности в предлагаемом устройстве обусловлено действием нескольких факторов. Во-первых, разделение рабочего органа на несколько пластин-якорей 3 ведет к существенному уменьшению инерционных масс, при этом резко возрастает амплитуда колебаний якорей 3 и, следовательно, виброскорость рабочего органа, что приводит к увеличению производительности. Во-вторых, наличие в якорях 3 подковообразных трапецеидальных отверстий 7 увеличивает сечение потока технологической жидкости 10, что еще в большей степени увеличивает производительность устройства. В-третьих, при совпадении собственной частоты колебаний подпружиненных якорей 3 с частотой питающего напряжения обеспечивается резонанс колебательной системы, характеризующийся максимальными амплитудами колебаний якорей 3, что дополнительно приводит к увеличению производительности предлагаемого перемешивателя. В-четвертых, расположение пластин возле перегородки 5 на расстоянии не больше, чем амплитуда колебаний, обеспечивает выталкивание технологической жидкости из пространства под якорем 3 через подковообразные трапецеидальные отверстия 7, что также способствует увеличению производительности. Одновременная работа всех якорей 3 могла бы привести к перетоку технологической жидкости 10 между отдельными якорями, что привело бы к уменьшению производительности смесителя. Поэтому катушки 2 электромагнитов 1 запитываются таким образом, что одновременно работает только одна половина якорей.
Разделение электромагнитного вибропривода и рабочего органа на несколько якорей и магнитопроводов позволило существенно снизить инерционные массы колебательной системы, уменьшить расход материалов на изготовление магнитопроводов и катушек, что приводит к снижению габаритов перемешивателя.
Колебания якорей 3 создают механические (вибрационные) воздействия, которые разрушают надмолекулярную структуру вязкой технологической жидкости 10, меняя при этом ее структурно-механические свойства. Изменение свойств технологической жидкости 10 при этом характеризуется существенным уменьшением ее вязкости и, таким образом, происходит разжижение жидкости.
Виброструйный перемешиватель и разжижитель жидкостей и суспензий работает следующим образом. На катушки 2 электромагнитного вибропривода поочередно через диоды V1 и V2 подается напряжение сети. Диоды включены так, что на обмотки L1-L8 всегда поступает положительная полуволна, а на обмотки L9-L16 - отрицательная. Причем обмотки L1-L8 расположены на магнитопроводах правой части перемешивателя, а обмотки L9-L16 - на магнитопроводах левой части перемешивателя.
При подаче положительной полуволны питающего напряжения она поступает на катушки L1-L8 электромагнитного вибропривода по ним протекает ток и якори 3 правой части перемешивается под действием электромагнитной силы притягиваются через перегородку 5 к магнитопроводам 1 электромагнитного вибропривода. Технологическая жидкость 10 при этом выдавливается под большим давлением из-под якорей через подковообразные трапецеидальные отверстия 7. При этом катушки L9-L16 обесточены и сила электромагнитного притяжения между якорями 3 левой части перемешивателя и соответствующими магнитопроводами 1 равна нулю.
При подаче отрицательной полуволны питающего напряжения она поступает на катушки L9-L16 электромагнитного вибропривода по ним протекает ток и якоря 3 левой части смесителя притягиваются через перегородку 5 к соответствующим магнитопроводам 1 электромагнитного вибропривода. Аналогично предыдущему технологическая жидкость 10 при этом выдавливается под большим давлением из-под якорей через подковообразные трапецеидальные отверстия 7. Сила электромагнитного притяжения якорей правой части смесителя к соответствующим магнитопроводам при этом остается равной нулю.
При постоянной подаче переменного питающего напряжения процессы в каждой части смесителя поочередно повторяются и, таким образом, происходит перемешивание и разжижение технологической жидкости.
Кроме того, применение предлагаемого виброструйного перемешивателя и разжижителя жидкостей и суспензий позволяет существенно сократить потребление электроэнергии за счет реализации в нем резонансно-колебательного режима работы, характеризующимся малым потреблением энергии.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ВИБРОСТРУЙНЫЙ ПЕРЕМЕШИВАТЕЛЬ И РАЗЖИЖИТЕЛЬ ВЯЗКИХ ЖИДКОСТЕЙ И СУСПЕНЗИЙ | 1999 |
|
RU2208474C2 |
УСТРОЙСТВО ВИБРОСТРУЙНОЙ МАГНИТНОЙ АКТИВАЦИИ ЖИДКОСТЕЙ И РАСТВОРОВ | 2004 |
|
RU2275956C2 |
СПОСОБ ВИБРАЦИОННОЙ СТРУЙНОЙ МАГНИТНОЙ ДЕКОМПРЕССИОННОЙ АКУСТИЧЕСКОЙ АКТИВАЦИИ РАСТВОРОВ | 1999 |
|
RU2203862C2 |
УСТРОЙСТВО ВИБРОСТРУЙНОЙ МАГНИТНОЙ АКТИВАЦИИ ЖИДКОСТЕЙ И РАСТВОРОВ | 2014 |
|
RU2565171C1 |
СТИРАЛЬНАЯ МАШИНА | 1994 |
|
RU2089690C1 |
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ВЫСОКОВЯЗКИХ НЕФТЕПРОДУКТОВ К ТРАНСПОРТУ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2014 |
|
RU2584840C2 |
Стиральная машина | 1989 |
|
SU1703739A1 |
Стиральная машина | 1990 |
|
SU1772264A1 |
Стиральная машина | 1990 |
|
SU1825826A1 |
УСТАНОВКА ПОДГОТОВКИ НЕФТИ | 2005 |
|
RU2295996C1 |
Изобретение относится к устройствам, применяемым в технологических процессах перемешивания, разжижения жидкостей и суспензии. Техническим результатом является увеличение производительности и уменьшение габаритов перемешивателя и разжижителя. Рабочий орган выполнен в виде нескольких симметpично расположенных подпружиненных пластин с подковообразными трапецеидальными отверстиями, являющихся якорями электромагнитного вибропривода, и расположенных каждая против своего магнитопровода через перегородку, разделяющую магнитопроводы и якоря, на расстоянии от перегородки не меньше, чем амплитуда колебаний якорей. Собственная частота колебаний якорей в жидкой среде равна частоте напряжения питания электромагнитного привода. Катушки злектромагнитов запитываются током так, что одновременно работает только одна половина якорей. 3 ил.
Виброструйный перемешиватель и разжижитель, содержащий электромагнитный вибропривод, отделенный перегородкой от рабочего органа в виде нескольких симметрично расположенных пластин с отверстиями, являющихся якорями электромагнитного вибропривода, каждая из которых установлена с другой стороны перегородки напротив магнитопровода, при этом катушки электромагнитов соединены с источником тока с возможностью одновременной работы только одной половины якорей, отличающийся тем, что пластины выполнены подпружиненными, отверстия пластин выполнены подковообразными трапецеидальными, расстояние от перегородки до якорей выполнено не меньше, чем амплитуда колебаний якорей, а собственная частота колебаний якорей в жидкой среде равна частоте напряжения питания электромагнитного привода.
Смеситель | 1980 |
|
SU925375A1 |
ВИБРОМЕШАЛКА | 0 |
|
SU280462A1 |
Магнитный смеситель | 1974 |
|
SU606610A1 |
DE 3927045 A1, 1990. |
Авторы
Даты
1999-04-10—Публикация
1996-10-22—Подача