Кавитационный смеситель Советский патент 1984 года по МПК B01F7/16 

1 Изобретение относится к химическо и нефтехимической переработкам, а именно.к смешивающим устройствам. Известен кавитационный смеситель который содержит камеру с патрубками подачи и отвода, приводной вал с содержащейся на нем кавитирующёй крыльчаткой, причем лопасти крыльчатки выполнены в виде пластины трапециевидного сечения и обращены боль шим основанием трапеции в сторону вращения L1. Использование такого кавитационно го аппарата для смешивания высоковязких жидкостей малоэффективно, так как время воздействия кавитации (время пребывания жидкости в аппарате) довольно незначительно. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является кавитационный смеситель, содержащий корпус с устройствами подвода и отво да среды, внутри которого размещен приводной вал с кавитатором в виде крыльчатки 21. Недостатком известного смесителя является его недостаточная интенсивность при смешении высоковязких жидкостей, скорость движения которых мала. Целью изобретения является интенсификация процесса смешения. Поставленная цель достигается тем, что в кавитационном смесителе, содержащем корпус с устройствами под вода и отвода среды, внутри которого размещен приводной вал с кавитатором в виде крыльчатки, приводной вал сна жен дополнительными крыльчатками и кронштейнами, на которых установлены крыльчатки, корпус снабжен коль цевыми перегородками, установленными между крыльчатками, и устройство под вода среды выполнено в виде патрубков, размещенных напротив крыльчаток. Кроме того, смеситель снабжен дополнительным приводным валом с кронш тейнами и крыльчатками, установленны ми соосно основному приводному валу с возможностью вращения в противоположную сторону. Причем вал выполнен в виде винта, и патрубки подвода среды установ лены на корпусе тангенциально. На фиг.1 изображен предлагаемый кавитационный смеситель, общий вид, на фиг.2 - то же, с дополнительным 22 приводным валом, общий пид, на фиг.3 - то же, с винтообразным приводньм валом и тангенциально подсоединенными патрубками подачи, общий вид. Кавитационный смеситель состоит из корпуса 1 с патрубками подвода 2 и отвода 3. Корпус 1 содержит приводной вал 4, соединенный с двигателем 5 На стенках корпуса 1 установлены кольцевые перегородки 6, между которыми размещены кавитирующие крыльчатки 7. Кавитирующие крыльчатки 7 укреплены на концах кронштейнов 8, закрепленных на приводном валу 4. Смешиваемые жидкости подают в патрубки 2, откуда жидкости попадают в полость между перегородками 6, я которой движутся кавитирующие крыльчатки 7, приводимые в движение кронштейнами 8. Скорость движения легко изменить как изменением скорости вращения двигателя 5, так и выбором длины кронштейнов 8, добиваясь такой скорости движения крьшьчаток, чтобы образующиеся при их движении кольцевые каверны заполняли всю полость между перегородками. При поступлении смешиваемых жидкостей в ПОЛОСТЬ между перегородками, они подвергаются воздействию кавитационных пузырьков в течение длительного времени, поскольку корпус 1 содержит значительное количество перегородок с движущимися между ними кавитирующими крьшьчатками. Кавитационный смеситель может быть выполнен с дополнительным приводным валом 9 (фиг.2) с противоположным направлением вращения, на котором укреплены кавитирующие крьшьчатки 7. Основной приводной вал 4 и дополнительный приводной вал 9 соединены с двигателем 5 через конические зубчатые передачи 10. В таком смесителе смешиваемые жидкости также подают в полости между перегородками, где происходит смешивание жидкостей за счет воздейстВИЯ кавитирующих пузырьков, образующихся при движении кавитирующих крьшьчаток 7. В нижней части корпуса 1 жидкость закручивается центробежными силами в противоположную сторону по отношению к движению жидкости в верхней части корпуса 1. Применение дополнительного приводного вала 9 с противоположным направлени3.11

ем вращения позволяет интенсифццировать процесс смешения за счет турбулизацин потока жидкости на границе раздела нижней и верхней частей корпуса 1 .

Поверхность приводного вала 4 может быть выполнена винтообразной формы (фиг.З), патрубки подвода 2 установлены тангенциально.

При подаче смешиваемьпх жидкостей в корпус 1 с приводным валом 4, выполненным винтообразной формы, скавитированная жидкость выталкивается этим винтообразным валом через патрубок 3 отвода. Использование винтообразной формы приводного вала 4 позволяет уменьшить гидравлические

14А52

потери в смесителе, так как приводртой вал используется частично как насос.

Подача смешиваемых жидкостей в корпус 1 через тангенциальные пат5 рубки 2 также позволит уменьшить гидравлические потери, так как при этом движущиеся крыльчатки оказьтают меньшее сопротивление входному потоку жидкости.

to Наилучший пример выполнения кавитационного смесителя - смеситель с приводным валом, поверхность которого выполнена винтообразной формы. В такой конструкций удачно сочетают)5 ся простота изготовления, интенсификация процесса смешения и уменьшение гидравлических потерь.

1. КАВИТАЦИОННЫЙ СМЕСИТЕЛЬ, содержащий корпус с устройствами подвода и отвода среды, внутри которого размещен приводной вал с кавита тором в виде крыльчатки, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса смешения, приводной вал снабжен дополнительными крыльчатками и кронштейнами, на которых установлены крыльчатки, корпус снабжен кольцевыми перегородками, установленными между крыльчатками, и устройство подвода среды вьтолнено в виде патрубков, размещенных напротив крыльчатки. 2.Смеситель по п.1, о т л ичающййся тем, что он снабжен дополнительным приводным валом с кронштейнами и крыльчатками, установленными соосно основному приводному валу с возможностью вращения в противоположную сторону. 3.Смеситель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что вал вьтолнен в виде винта и патрубки подвода среды установлены на корпусе тангенциально.

&

Л

/

%

Фиг.2

S

uk

Э

Lj

У2.

с

Фиг,3