СМЕСИТЕЛЬ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 2008 года по МПК B01F13/08 

Изобретение относится к технике смешивания двух и более компонентов жидкостей различных вязкостей и агрегатного состояния. Оно может быть использовано в энергетической, топливной и строительной промышленности.

Известен смеситель, камера смешивания которого из немагнитного материала заполнена ферромагнитными телами, снабженный устройством для сообщения этим телам возвратно-поступательного и вращательного движения за счет применения переменного магнитного поля изменяющейся интенсивности [1].

Недостатком его является сложность конструктивного исполнения.

В качестве прототипа принимаем смеситель непрерывного действия, содержащий камеру смешивания из немагнитного материала с вращающимися в ней ферромагнитными телами, подводящий и отводящий трубопроводы и линейные индукторы, установленные взаимно перпендикулярно по длине смесителя [2].

Недостаткам его является сложность конструкции и ограниченность области применения. Только при обработке больших масс компонентов смеси в единицу времени могут окупиться большие капитальные и эксплуатационные расходы при больших энергозатратах.

Целью предлагаемого изобретения является упрощение конструкции, снижение энергозатрат расширение области применения, например, при выработке водотопливных эмульсий в системе топливоподачи дизелей и котлов.

Поставленная цель достигается тем, что камера смешения из немагнитного материала с одним или несколькими входами и одним выходом, расположена между двумя индукторами, подключенными через диоды к сети двухфазного переменного тока так, что на один индуктор приходят только положительные полуволны тока, а на другой приходят только отрицательные полуволны, вследствие чего ферромагнитные тела перескакивают в камере смешивания от одного индуктора к другому с частотой, равной частоте переменного тока.

На фиг.1 представлена схема смесителя, на риг.2 - диаграмма подачи тока на индукторы.

Смеситель состоит из камеры смешения 1 (фиг.1) из немагнитного материала, индуктора 2 с диодом 3, подключенным к сети двухфазного переменного тока и индуктора 4 с диодом 5, подключенным к сети в обратной полярности. К камере смешения подключены один или несколько входных трубопроводов и один выходной трубопровод 7. Внутри камеры смешения 1 размещены ферромагнитные тела 8.

Работает смеситель следующим образом.

По входным трубопроводам 6 поступают компоненты смешивающихся жидкостей. Ферромагнитные тела 8 под воздействием чередующихся включений индукторов 2 и 4 будут перескакивать от одного торца индуктора к другому с частотой, равной частоте переменного тока.

Это видно из диаграммы синусоидального тока на фиг.2. Половина периода будет включен один индуктор, а во второй полупериод включен второй индуктор. Это обеспечивается двумя диодами 3 и 5 подключенной к сети в противоположной полярности.

В качестве примера использования смесителя рассмотрим некоторые характеристики работы смесителя при создании в смесителе питания дизеля мощностью 1000 кВт водотопливной эмульсии. Расход водотопливной смеси ориентировочно составит 0,05 л/с. Выбираем емкость камеры смешения 0,5 л, в которую помещены ферромагнитные элементы объемом 0,25 л и жидкости такого же объема. Расчет показывает, что жидкость в камере смешения будет находиться примерно 5 секунд. При частоте тока 50 Гц ферромагнитные элементы пересекут камеру смешения 300 раз. Это равноценно эффективности обработки жидкостей в аналогах-вихревращательных смесителях с индукторами, работающими от трехфазного тока, но только в периферийной зоне камеры смешения.

В средней части камеры смешения у вихревращательных смесителях скорость ферромагнитных тел близка к нулю.

Кроме того, в вихревращательных смесителях жидкость вовлекается ферромагнитными телами во вращение. Поэтому скорость перемещения ферромагнитных тел относительно жидкости снижается. Для частичного устранения этого явления в ряде аналогов применяют способы реверсирования, т.е. смена направления вращения. Но это усложняет и удорожает устройство.

В предложенном же смесителе, без каких-либо усложнений скорость ферромагнитных тел относительно жидкости фактически равна абсолютной скорости их перемещения.

Применение нескольких входных трубопроводов упрощает систему смешения компонентов, так как они не требуют предварительной смесительной камеры.

Таким образом, предложенный смеситель имеет упрощенную конструкцию и уменьшенные энергозатраты и область применения его расширяется.

Источники информации

1. Акцептованная заявка Японии № 48-20065 (B01F 13/00) 1973.18.06, № 4-802.

2. Авторское свидетельство СССР № 1168279, B 01F 13/08.

Изобретение относится к смесителям двух и более жидкостей различной вязкости и может быть использовано в энергетической, топливной и строительной промышленности. Смеситель содержит смесительную камеру из немагнитного материала с ферромагнитными элементами, вибрирующими между двумя оппозитно расположенными электромагнитными индукторами, подключенными к сети двухфазного переменного тока через диоды в противоположных направлениях. Технический результат состоит в упрощении конструкции и снижении энергозатрат при расширении области применения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Смеситель непрерывного действия, содержащий камеру смешения из немагнитного материала, ферромагнитные тела и индукторы, отличающийся тем, что камера смешения с подводящими и отводящими трубопроводами помещена между двумя оппозитно расположенными индукторами, подключенными к сети двухфазного переменного тока через диоды.2. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что в камеру входит несколько входных трубопроводов, предназначенных для различных компонентов.