КАВИТАЦИОННЫЙ СМЕСИТЕЛЬ Российский патент 1999 года по МПК B01F5/00 B01F3/04 

Изобретение относится к конструкциям установок и устройств для обработки суспензий и может быть использовано в производстве целлюлозы, бумаги и картона для обработки волокнистых суспензий путем их размола, фибриляции и т.п., а также в пищевой промышленности для обработки (приготовления) различных видов суспензий при наличии в них различных примесей и воздушно-газовых примесей.

Известен кавитационный смеситель для обработки суспензий, содержащий реактор, конфузор, диффузор, насос и подводящий трубопровод (ав.св. СССР N 1720695, B 01 F 5/00, 1992).

Недостатком смесителя является невозможность регулирования подачи потоков.

Задача изобретения - интенсификация процесса обработки волокнистой суспензии, тортово-пищевой суспензии за счет регулирования подачи потока суспензии при использовании двух трубопроводов с возможностью подключения в них дополнительных потоков суспензий с различными эффективными примесями, а также разделения сборника суспензии на две части для определения степени размола (дробления) вещества при помощи установки перегородки (разделительно-отделительной сетки).

На чертеже изображена технологическая схема установки.

Кавитационная установка состоит из кавитационного реактора 1, соединенных с его входом и выходом конфузора 2 с подводящим патрубком 3 и диффузора 4 соответственно, подающего насоса 5, кавитатора 6, помещенного в реактор 1, трубопроводов 7 и 8, соединенных с реактором 1, и дополнительного (регулировочного) трубопровода 16 с вентилями подключения 17 и входными штуцерами 18. В подводящем патрубке 3 установлено сопло 9 для ввода воздуха или газа. Сборник смеси 13 имеет отсек 14, трубопроводы отсоса 10, 11 и подачи 12.

Установка работает следующим образом.

Подающий насос 5 по трубопроводам 8, 16 подводит суспензию к патрубку 3, в который через сопло 9 вводится газовая или паровая среда.

Смесь газа и суспензии поступает в реактор 1, где подвергается кавитации с помощью кавитатора 6.

Отработанная суспензия из диффузора 4 по трубопроводу 7 отводится в сборник 13, где с помощью сетчатой или решетчатой перегородки 15 производится отсев необходимой суспензии в сборник 14. По трубопроводу 10 суспензия из сборника 13 подводится к насосу 5, находящемуся под заливом. По трубопроводу 11 из установки отводится отработанная суспензия. Исходная суспензия поступает в сборник 13 по трубопроводу 12.

С помощью сопла 9 газовая или паровая среда распыляется в потоке волокнистой суспензии, идущем от насоса 5 в кавитационный реактор 1.

Кавитатор 6 дросселирует движущийся поток волокнистой суспензии, в результате чего происходит выделение пузырьков газа и пара. Вследствие увеличения проходного сечения в зоне за кавитатором 6 и, соответствующего повышения давления, происходит захлопывание газовых или паровых пузырьков, т.е. в этой зоне возникает кавитация, благодаря которой волокнистая суспензия подвергается эрозийной обработке.

Изменяя расход газовой или паровой среды через сопло 8, а также регулируя подачу и концентрацию самой смеси трубопроводами 8, 16, можно добиться требуемой эрозионной активности процесса кавитации и, следовательно, требуемой степени обработки волокнистой или пищевой суспензии. Обработанная суспензия по трубопроводу 7 отводится в сборник 13. Этим заканчивается цикл обработки волокнистой или пищевой суспензии.

В результате введения в поток волокнистой суспензии газовой или паровой среды увеличивается количество центров кавитации - газовых пузырьков. С ростом количества центров кавитации повышается эрозийная активность процесса. С введением газовой или паровой среды в поток волокнистой суспензии повышается возможность снижения перепада давления в проточной камере реактора.

Таким образом, благодаря повышению эрозийной активности процесса кавитации и снижению давления в проточной камере реакторов достигаются снижение удельного расхода энергии при обработке суспензий и снижение необходимого напора подающего насоса.

Изобретение предназначено для смешения. Кавитационный смеситель содержит реактор, конфузор, диффузор, насос, подводящие трубопроводы с вентилями для регулирования и отключения в процессе работы, а также штуцерами для подключения дополнительных потоков суспензий, растворов, газов и воздуха. В смесителе обеспечивается интенсификация процесса обработки суспензий. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Кавитационный смеситель для обработки суспензий, содержащий реактор, конфузор, диффузор, насос и подводящий трубопровод, отличающийся тем, что он снабжен подключенным к конфузору дополнительным трубопроводом с вентилем для качественного регулирования и отключения в процессе работы, регулировочным вентилем на подводящем трубопроводе и установленными на трубопроводах штуцерами для подключения дополнительных потоков суспензий, растворов, газов и воздуха. 2. Кавитационный смеситель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен сборником смеси с установленной в нем сетчатой или решетчатой перегородкой, производящей отсев необходимой степени молотости веществ суспензии. 3. Кавитационный смеситель по п.1, отличающийся тем, что сборник смеси имеет дополнительный отсек для сбора готовой суспензии.