ВИБРОКАВИТАЦИОННЫЙ СМЕСИТЕЛЬ-ГОМОГЕНИЗАТОР Российский патент 1999 года по МПК B01F7/28 

Изобретение относится к разработке устройств для смешения различных ингредиентов и может быть использовано в энергетической, химической судостроительной, машиностроительной отраслях промышленности.

Известно устройство, представляющее собой аппарат для смешения волокнистой суспензии с реагентами, включающий корпус, ротор и статор, патрубки и втулку, снабженную крыльчаткой (1331547, B 01 F 7/28, 1987).

Указанный аппарат имеет две камеры: предварительного и окончательного смешения ингредиентов (корпус смесителя). На входном патрубке установлена распределительная втулка с отверстиями, напротив которых расположены продольные каналы, образованные наружной поверхностью втулки, через которые подаются ингредиенты для последующего перемешивания в первой камере предварительного смешения.

Задачей изобретения является получение гомогенных композиций из несмешивающихся компонентов с высокой степенью гомогенизации (размером частиц менее 1 мкм).

На фиг. 1 представлено схематическое изображение виброкавитационного смесителя-гомогенизатора в разрезе. На фиг. 2 отдельно показано поперечное сечение крышки (А-А).

Виброкавитационный смеситель-гомогенизатор содержит корпус 1 с цилиндрической крышкой 2. На крышке 2 расположены входные патрубки 3 и 4 для раздельной подачи компонентов. На крышке 2 установлен статор 5 с перфорациями 6. В корпусе 1 на валу 7 закреплен ротор 8 с перфорациями 9. Соосно с ротором 8 на валу 7 в цилиндрической части крышки 2 установлена втулка 10, в которую входит патрубок 3 своей выходной частью. На боковой стенке втулки 10 имеются сквозные отверстия 11. На торцах втулки 10 установлены лопасти 12 и 13. Напротив отверстий 11 расположены каналы 14.

Каналы 14 образованы внешней стороной втулки 10 и внутренней поверхностью крышки 2. Корпус имеет выходной патрубок 15. Ротор 8 и статор 5 имеют разное количество перфорации для обеспечения равномерности подачи композиции.

Входные патрубки 3 и 4, расположены в разных частях цилиндрической крышки и предназначены для раздельной подачи компонентов. При этом выходная часть патрубка 3 расположена внутри втулки, находящейся на валу соосно с ротором 8. Перед фазой гомогенизации смешение раздельно поданных и подвергшихся механическому воздействию компонентов происходит в продольных каналах 14 под действием лопастей 13.

Устройство работает следующим образом: один из компонентов композиции подают по входному патрубку 4, где происходит его перемешивание лопастями 12 и обеспечивается его равномерное распределение и подача в каналы 14. Второй компонент по входному патрубку 3 подается внутрь втулки 10, где под действием центробежных сил распределяется по внутренней поверхности втулки 10 и по отверстиям 11 попадает в каналы 14 и при помощи лопастей 13 перемешивается с первым компонентом и подается на фазу гомогенизации. Таким образом, макрочастицы второго компонента при вращении втулки 10 под действием центробежных сил приходят в движение и компонент нагнетается в каналы 14, где и происходит смешение с первым компонентом, который был активно перемешан с помощью лопастей 12.

По выходному патрубку 15 готовая композиция непрерывно выгружается из установки.

Разработанное устройство использовали для приготовления водно-топливной композиции. Приготовленная композиция обладает высокой стабильностью, что позволяет использовать ее в реальных энергетических установках, например в двигателях внутреннего сгорания. Высокая степень гомогенизации композиции обеспечивает получение частиц с размером менее 1 мкм. При использовании композиции на основе бензина марки А-76, содержащего 15% воды и 0,5% поверхностно-активных веществ, приготовленной с использованием разработанного устройства, октановое число повышается до 100-102 ед.

Виброкавитационный смеситель-гомогенизатор может быть установлен непосредственно на борту транспортного устройства и непрерывно приготавливать топливные композиции по заданной программе в зависимости от режимов работы двигателя. Его использование позволяет улучшить эксплуатационные и экологические параметры энергетических установок.

Изобретение может быть использовано для смешения различных ингредиентов в энергетической, судостроительной, машиностроительной отраслях промышленности. Виброкавитационный смеситель-гомогенизатор содержит корпус 1 с крышкой 2. На крышке 2 расположены входные патрубки 3 и 4 и установлен статор 5 с перфорациями 6. В корпусе 1 на валу 7 закреплен ротор 8 с перфорациями 9. Соосно с ротором 8 на валу 7 в цилиндрической части крышки 2 установлена втулка 10, в которую входит патрубок 3. На боковой стенке втулки 10 имеются сквозные отверстия 11. На торцах втулки 10 установлены лопасти 12 и 13. Напротив отверстий 11 расположены каналы 14, образованные внешней стороной втулки 10 и внутренней поверхностью крышки 2. Корпус имеет выходной патрубок 15. Устройство обладает высокими эксплуатационными возможностями и надежностью при использовании. При использовании композиции на основе бензина марки А-76, содержащего 15% воды и 0,5% поверхностно-активных веществ, приготовленной с использованием разработанного устройства, октановое число повышается до 100-102 ед. 2 ил.

Виброкавитационный смеситель-гомогенизатор, содержащий корпус, внутри которого расположены ротор и статор с перфорациями, входной патрубок, втулка с лопастями и сквозными отверстиями на боковой поверхности, напротив которых расположены продольные каналы, образованные на наружной поверхности втулки, отличающийся тем, что корпус смесителя-гомогенизатора снабжен цилиндрической крышкой с расположенными на ней двумя входными патрубками для раздельной подачи компонентов, втулка установлена на валу соосно с ротором в цилиндрической части крышки, а один из входных патрубков своей выходной частью расположен внутри втулки, втулка с обоих торцов снабжена лопастями, при этом ротор и статор имеют разное количество перфораций для обеспечения равномерности подачи композиции.