Кавитационный реактор Советский патент 1984 года по МПК B01J19/00 B01F3/08 D21B1/36 

1 Изобретение относится к устройст вам для обработки суспензий, эмуль сий п гидродинамическом кавитационном поле и может найти применение в химической, пищевой, целлюлознобумажной, строительной промышленности. . Известен кавитационный реактор, содержащий конфузор, проточную каме ру, имеющую в сечении форму прямоугольника, в которой перпендикулярн потоку компонентов установлены кавитаторы Il. Недостаток известного кавитацирн ного реактора - высокие энергетичес кие затраты при невысокой эрозионно активности кавитационного поля. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для обработки волокнистой массы, содержащее конфузор, диффузор, проточную камеру, имеющую в сечении форму прямоугольника, в которой перпендикулярно потоку компонентов установлен кавитатор 21. Недостатком указанного устройства являются высокие эН|ергетические затраты при низкой аэрозионной активности кавитационного поля. Цель изобретения - повышение производительности реактора, снижение энергетических затрат за сч-ет повышения эрозионной активности кавитадионного поля. Поставленная цель достигается т.ем, что кавитационный реактор, содержащий корпус, выполненный в виде соединенных между собой проточной камерой прямоугольного сечения конф зора и диффузора, и установленный в камере кавитатор, снабжен пневмоисточником с золотниковым устройством и установленной между пластинам упругой оболочкой, полость которой соединена трубопроводом с пневмоисточником, а кавитатор выполнен в виде двух шарнирно закрепленных на стержне пластин, установленных одна к другой под углом, вершина которог расположена на оси камеры и напрарлена в сторону конфузора. На чертеже изображен кавитационный реактор, общий вид.. Кавитационный реактор состоит из конфузора 1, проточной камеры 2, имеющей в сечении форму прямоугольн ка VI диффузора 3. В проточной камеpt 2 перпендикулярно потоку компо83нентов установлен кавитатор 4, выполненный в виде двух шарнирно закрепленных на стержне 5 пластин 6. Пластины 6 размещены на стержне 5 с возможностью их поворота вокруг .оси стержня 5 и установлены одна к другой, под углом, вершина которого направлена в сторону конфузора 1. Между пластинами 6 установлена упругая оболочка 7, полость которойсоединена трубопроводом 8 с источником сжатого воздуха и вакуума через золотниковое устройство 9, имеющее привод, например электродвигатель 10. Кавитационный реактор работает следующим образом. Поток обрабатываемых компонентов поступает в конфузор 1, в котором в результате поджатия скорость потока возрастает. Далее высокоскоростной поток поступает в проточную камеру 2, обтекая клиновидный кавитатор 4, вершиной направленный в сторону конфузора 1. За кавитатором 4 образуется кавитационная камера, при смыкании которой создается зона схлопывающихся микропузырькоо, генерирующих интенсивное быстроменяющееся поле давлений- и высокоскоростные кумулятивные микроструи, оказывающие эрозионное воздействие на обрабатываемые компоненты. При вращении электродвигателя 10 золотниковогоустройства 9 сжатый воздух и вакуум подаются поочередно по трубопроводу 8 в полость оболочки 7, вызывая ее колебания за счет пульсаций давления. Упругая оболочка 7 передает трансформированные импульсы давления на пластины 6, о.бразующие кавитатор 4, шарнирным закреплением обеих пластин на одном несущем стержне 5. Поскольку пластины 6 закреплены на стержне 5 с возможностью их поворота вокруг оси стержня, то они, воспринимая периодические импульсы давления от упругой оболочки 7, начнут колебаться вокруг оси стержня 5, изменяя геометрию кавитатора. 4 и загромождение проточной камеры 2. Этр вызовет. пульсации скорости жидкости, обтекающей кавитатор 4, и вынужденные колебания кавитационной камеры. . Поскольку для кавитационной каверны в обычном режиме работы характерны колебания с собственной частотой, то наложение вынужденных коебаний с помощью пульсаций жидкости

с такой же частотой, вьгзоветрезонансные колебания каверны. При этом объем кавитацнонной каверны возрас-. тает и одновременно увеличивается количество кавитационньгх пузырьков, в результате чего возрастает эрозионная активность кавитационногр поля. Кроме того, энергозатраты на создание кавитационной каверны при таком режиме работы кавитационного реактора снижаются в 2-3 раза. После кавитационной обработки поток компонентов поступает в диффузор 3,

где скорость его снижается до начальной скорости транспортировки.

Применение изобретения в химическом, пищевом, строительном производствах позволит снизить затраты энергии на кавитационную обработку суспензий, эмульсий. Высокая эрозионная активность кавитационного поля способствует повышению эффективности обработки дачных систем, приводит к улучшению их качества благодаря повышению степени гомогенизации и диспергирования.

КАВИТАЦИОННЫЙ РЕАКТОР, содержащий корпус, выполненный в виде соединенных между собой проточной камерой прямоугольного сечения конфузора и диффузора, и установленный в камере кавитатор, отличающийся тем, что, с целью повышс;нйя производительности реактора, снижения энергетических.затрат за счет повышения эрозионной активности кавитационного поля, реактор снабжен пневмоисточНиком с золотниковым устройством и установленной между пластинами упругой оболочкой, полость которого соединена трубопроводом с пневмоисточником, а кавитйтор выполнен в виде двух шарнирно закрепленных на стержне пластин, установленных одна к другой под углом, вершина которого расположена на оси камеры и направлена в сторону конфузора. „ ifOrn iu вШуг