Активатор жидких сред Российский патент 2023 года по МПК E21F15/08 B01F23/233 B01F27/90 

Устройство относится к горной промышленности, а именно к средствам повышения текучести жидких вязкопластичных сред, например закладочных смесей, в процессе их транспортирования по трубопроводу к месту закладки.

Известно активирующее устройство для подачи сжатого воздуха в закладочный трубопровод SU 1268747, Опубликовано: 07.11.1986 А1, включающее запорный орган, размещенный в соединительном стакане, который установлен на горизонтальном участке трубопровода (проточной камере) ось которого расположена под углом к оси трубопровода, при этом с целью увеличения дальности транспортирования закладочной смеси в самотечном режиме, снижения расхода воздуха и износа трубопровода, площадь проходного сечения соединительного стакана в месте его установки на закладочный трубопровод равна площади проходного сечения трубопровода.

Недостатками данного устройства является, невысокая эффективность активации смеси, при ее краткосрочном однократном прохождении через активатор, что не позволяет добиться существенного увеличения текучести и последующей дальности транспортирования закладочной смеси.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является активатор жидких сред SU 1645226, от 16.02.1989, Опубликовано: 30.04.1991, принятый в качестве прототипа, который содержит трубчатую проточную камеру, противоположно присоединенные к ней подводящий и отводящий трубопроводы, соосный с проточной камерой вращающийся ротор, снабженный продольными лопатками. В средней части трубчатой проточной камеры выполнены сопла, предназначенные для сообщения лопаток ротора с источником сжатого воздуха, с целью вращения данного ротора. Воздействие на жидкую массу осуществляется ребрами, установленными во внутренней полости ротора. Отработанный воздух через каналы попадает в полость ротора и дополнительно закручивает и разгоняет жидкую массу.

Недостатком данного устройства также является, невысокая эффективность активации смеси, при ее краткосрочном однократном прохождении через активатор, и малое количество воздушных сопел, что также не позволяет добиться существенного увеличения текучести и последующей дальности транспортирования закладочной смеси.

Задачей изобретения является активации смеси

Технический результат заключается в повышении эффективности активации смеси.

Достигается тем, что активатор жидких сред, включающий проточно-накопительную камеру, присоединенные к ней с противоположных сторон подводящий и отводящий трубопроводы, установленный внутри проточно-накопительной камеры вращающийся ротор с лопатками, согласно изобретению, проточно-накопительная камера расположена вертикально, во внутренней полости которой, соосно с ней, установлен обтекатель, причем между стенками обтекателя и камеры установлен неподвижный кольцевой трубчатый воздушный коллектор, в стенках которого выполнены радиально расположенные отверстия, при этом ротор с лопатками расположен в нижней части камеры под обтекателем и неподвижным кольцевым трубчатым воздушным коллектором, а на подводящем и отводящем трубопроводе установлены задвижки.

Установка во внутренней полости проточно-накопительной камеры, соосно с ней, неподвижного кольцевого трубчатого воздушного коллектора, в стенках которого выполнены радиально расположенные отверстия, позволяет (по сравнению с прототипом) увеличить количество отверстий, подающих сжатый воздух в смесь, за счет их многорядного расположения по окружности трубчатого воздушного коллектора, и при помощи этого повысить степень насыщения смеси пузырьками воздуха, и соответственно повысить эффективность активации смеси, получить возрастание ее текучести и последующей дальности транспортирования.

Размещение перед проточно-накопительной камерой впускной задвижки, а за проточно-накопительной камерой выпускной задвижки, позволяет получить возможность управления временем нахождения смеси внутри проточно-накопительной камеры активатора, что также позволяет повысить степень насыщения смеси пузырьками воздуха, и тем самым, по сравнению с прототипом, повысить эффективности активации смеси, получить возрастание ее текучести и последующей дальности транспортирования.

Устройство поясняется графически. Активатор жидких сред содержит: проточно-накопительную камеру 1, установленную перед ней впускную задвижку 2, размещенную на подводящем трубопроводе 3, а также выпускную задвижку 4, размещенную на отводящем трубопроводе 5, неподвижный кольцевой трубчатый воздушный коллектор 6, установленный во внутренней полости проточно-накопительной камеры 1, соосно с ней, в стенках которого выполнены радиально расположенные отверстия 7, патрубок 8 для подвода сжатого воздуха, электродвигатель 9, соединенный валом 10 с ротором с радиальными лопатками 11, разделительный обтекатель 12.

Активатор работает следующим образом. Смесь периодически подают в проточно-накопительную камеру 1 из подводящего трубопровода 3 (давлением, или самотеком), одновременно открывая для этого впускную задвижку 2 и выпускную задвижку 4. После заполнения смесью проточно-накопительной камеры 1, задвижки 2 и 4 закрывают. Производят включение электродвигателя 9, который через вал 10 вращает ротор с радиальными лопатками 11, вследствие чего смесь отбрасывается лопатками ротора 11 от центра к периферии проточно-накопительной камеры 1 и при этом создается замкнутый поток, вращающийся продольно оси проточно-накопительной камеры 1 вокруг разделительного обтекателя 12.

Через патрубок 8 внутрь неподвижного кольцевого трубчатого воздушного коллектора 6 подают сжатый воздух, который затем через радиально расположенные отверстия 7 диспергируется в поток смеси, идущий между внутренней стенкой проточно-накопительной камеры 1 и разделительным обтекателем 12.

При этом происходит как механическое разрушение внутренних структурных образований и флоккул тиксотропной смеси, что способствует повышению интенсивности активации всего объема смеси, возникновению значительного перемешивания ее отдельных слоев, так и одновременное насыщение смеси мелкодисперсными пузырьками сжатого воздуха, и при этом происходит существенное повышение текучести такой газонасыщенной смеси, что впоследствии обеспечивает увеличение дальности самотечного транспортирования закладочной смеси.

После определенного периода обработки смеси в проточно-накопительной камере 1, производят выключение электродвигателя 9, открывают задвижки 2 и 4, и весь объем смеси из проточно-накопительной камеры 1 перемещается (давлением смеси в подводящем трубопроводе 3) в отводящий трубопровод 5. После чего цикл обработки новой порции смеси в проточно-накопительной камере повторяется. При регламентных остановках активатора его внутренняя часть промывается от тиксотропной смеси, подачей воды под давлением через патрубок 8.

Таким образом, новыми признаками изобретения является то, что внутри проточно-накопительной камеры, соосно с ней, установлен неподвижный кольцевой трубчатый воздушный коллектор, в стенках которого выполнены радиально расположенные отверстия, а также то, что перед проточно-накопительной камерой, на подводящем трубопроводе, установлена впускная задвижка, а за проточно-накопительной камерой, на отводящем трубопроводе, установлена выпускная задвижка.

Увеличенное количество отверстий в неподвижном кольцевом трубчатом воздушном коллекторе позволяет повысить степень насыщения смеси пузырьками воздуха, и тем самым, по сравнению с прототипом, повысить эффективность активации смеси из-за возрастания ее текучести и последующей дальности транспортирования.

То, что перед проточно-накопительной камерой, на подводящем трубопроводе, установлена впускная задвижка, а за проточно-накопительной камерой, на отводящем трубопроводе, установлена выпускная задвижка, это позволяет получить возможность управления временем нахождения смеси внутри проточно-накопительной камеры активатора, что также позволяет увеличить степень насыщения смеси пузырьками воздуха, и, по сравнению с прототипом, повысить эффективности активации смеси из-за возрастания ее текучести и последующей дальности транспортирования.

Устройство относится к горной промышленности, а именно к средствам повышения текучести жидких вязкопластичных сред, например закладочных смесей, в процессе их транспортирования по трубопроводу к месту закладки. Активатор жидких сред содержит проточно-накопительную камеру 1, присоединенные к ней с противоположных сторон подводящий 3 и отводящий 5 трубопроводы, установленный внутри проточно-накопительной камеры вращающийся ротор 11 с лопатками. Проточно-накопительная камера расположена вертикально, в ее внутренней полости, соосно с ней, установлен обтекатель 12. Между стенками обтекателя 12 и камеры 1 установлен неподвижный кольцевой трубчатый воздушный коллектор 6, в стенках которого выполнены радиально расположенные отверстия 7. Ротор 11 с лопатками расположен в нижней части камеры 1 под обтекателем 12 и неподвижным кольцевым трубчатым воздушным коллектором 6. На подводящем 3 и отводящем 5 трубопроводе установлены задвижки 2 и 4. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности активации смеси. 1 ил.

Активатор жидких сред, включающий проточно-накопительную камеру, присоединенные к ней с противоположных сторон подводящий и отводящий трубопроводы, установленный внутри проточно-накопительной камеры вращающийся ротор с лопатками, отличающийся тем, что проточно-накопительная камера расположена вертикально, во внутренней полости которой, соосно с ней, установлен обтекатель, причем между стенками обтекателя и камеры установлен неподвижный кольцевой трубчатый воздушный коллектор, в стенках которого выполнены радиально расположенные отверстия, при этом ротор с лопатками расположен в нижней части камеры под обтекателем и неподвижным кольцевым трубчатым воздушным коллектором, а на подводящем и отводящем трубопроводе установлены задвижки.