Аппарат для обработки потока суспензии Советский патент 1984 года по МПК D21B1/36 

Изобретение относится к устройствам для обработки жидких систем (суспензий, эмульсий, растворов и т.д.) в гидродинамическом кавитационном поле и может найти применение в химической, пищевой, целлюлозно-бумажной, строительной областях промышленности.

Известен аппарат для обработки потока суспензий, преимущественно волокнистой, включающий корпус, выполненный в виде трубы, состоящей из конфузора с входным участком, проточной камеры и диффузора, коллектор для подачи жидкости и трубкисопла, установленные в проточной камере, выходные отверстия которых направлены в сторону расположения конфузора 1.

Недостатками данного аппарата являются высокие энергозатраты на обработку суспензии, так как необходим раздельный подвод жидкости к трубкам-соплам и в проточную камеру аппарата, что требует наличия двух насосов, и малая эффективность обработки суспензии.

Цель изобретения - сокращение энергетических затрат при сохранении высокой производительности и эффективности обработки суспензии.

Поставленная цель достигается тем, что аппарат для обработки потока суспензии, преимущественно волокнистой, включающий корпус, выполненный в виде трубы, состоящей из конфузора с входным участком, проточной камеры и диффузора, коллектор для подачи жидкости и трубки-сопла, установленные в проточной камере, выходные отверстия которых направлены в сторону расположения конфузора, имеет установленную перед конфузором и соединенную с ним распределительную камеру с перфорированной цилиндрической поверхностью, образующую с конфузором кольцевой участок, обращенный в сторону распределительной камеры, причем распределительная камера в зоне перфорации имеет коллектор, соединенный с коллектором для подачи жидкости, а отверстия перфорации выполнены профилированными с последовательно чередующимися зонами сужения и расширения потока.

На фиг. 1 изображен аппарат, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. -1 (профилированное отверстие перфорации).

Аппарат для обработки суспензии состоит из корпуса, выполненного в виде трубы, состоящей из конфузора 1 с входным участком, проточной камеры 2 и диффузора 3. Снаружи проточной камеры 2 размещён коллектор 4 для подачи жидкости, внутренняя полость которого сообщается с каналами трубок-сопел 5, установленных в сторону расположения конфузора 1. Перед конфузором 1 установлена распределительная камера 6 с перфорированной цилиндрической

поверхностью, внутренний диаметр которой больще диаметра входного участка конфузора 1. Распределительная камера 6 в зоне перфорации имеет коллектор 7 для отвода жидкости. Коллектор 7 для отвода жидкости соединен трубопроводом 8 с коллектором 4 подачи жидкости. Отверстия 9 перфорации цилиндрического перфорированного участка выполнены профилированными с последовательно чередующимися зонами сужения и расширения потока.

Аппарат для обработки суспензии работает следующим образом.

Суспензия под давлением поступает в распределительную камеру 6 и далее в конфузор 1 и проточную камеру 2, в которой приобретает наибольшую скорость. При этом давление жидкости в проточной камере 2 понижается по сравнению с давлением жидкости в распределительной камере 6.

8результате создаваемого перепада давлений между проточной камерой 2 и распределительной камерой 6 часть жидкости через отверстия 9 перфорации поступает Б коллектор 7 для отвода жидкости и далее по трубопроводу 8 через коллектор 4 для подачи жидкости к трубкам-соплам 5. Так как трубки-сопла 5 направлены в сторону расположения конфузора 1, вытекающие из них струйки жидкости направлены против основного высокоскоростного потока суспензии в проточной камере 2 и в основном потоке создаются кавитационные каверны по всему сечению проточной камеры. При смыкании каверн образуются поля микропузырьков и кумулятивные струи, при схлопывании последних оказывают раз.малывающее воздействие частицы суспензии, дробят их на еще более мелкие. При этом происходят термодинамические, электрохимические и другие процессы, интенсифицирующие процесс приготовления суспензии. Так как внутренний диаметр распределительной камеры 6 больще диаметра входного участка конфузора 1, на выходе из распределительной камеры 6 образуется уступ, который оказывает подтормаживающее действие на слои жидкости, движущей; ся возле стенки распределительной камеры 6. Это способствует увеличению перепада давления между трубками-соплами 5 и распределительной камерой 6 и тем самым позволяет снизить энергозатраты на создание кавитационных каверн. Так как отверстия

9перфорации распределительной камеры 6 выполнены профилированными, то при движении жидкости через эти отверстия происходит многократное сужение и расширение потока. Резкое изменение скорости движения и возникающее при этом явления кавитации способствует интенсивному диспергированию твердой фазы и получению тонкодисперсной однородной суспензии. При этом снижаются удельные затраты энергия

на транспортировку части суспензии к трубкам-соплам 5 вследствие снижения ее вязкости в результате обработки и повышения текучести. После кавитационной обработки суспензия .поступает в диффузор 3, в котором скорость потока уменьшается до величины, отвечаюшей требованиям дальнейшей транспортировки суспензии при малых скоростях и гидравлических потерях. Применение изобретения в химическом, пиш.евом, строительном производствах позволяет сократить затраты энергии на кавитационкую обработку суспензии, сохраняя при этом высокую производительность и эффективность обработки материала. Аппарат для обработки суспензии простой по конструкции и надежный в работе. Для генерирования кавитации не требуется дополнительных затрат энергии и наличие второго насоса. Нормальный режим работы аппарата поддерживается автоматически без наличия специальных регулирующих устройств.

АППАРАТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОТОКА СУСПЕНЗИИ, преимущественно волокнистой, содержащий корпус, выполненный в виде трубы, состоящей из конфузора с входным участко.м, проточной камеры и диффузора, коллектор для подачи жидкости и трубки-сопла, установленные в проточной камере, выходные отверстия которых направлены в сторону расположения конфузора, отличающийся тем, что, с целью сокращения энергетических затрат при сохранении высокой производительности и эффективности обработки суспензии, он имеет установленную перед конфузором и соединенную с ним распределительную камеру с перфорированной цилиндрической поверхностью, образующую с конфузором кольцевой участок, обращенный в сторону распределительной камеры, причем распределительная камера в зоне перфорации имеет коллектор, соединенный с коллектором для подачи жидкости, а отверстия перфорации выполнены профилированными с последовательно чередующимися зонами сужения и расщирения потока. ГС оо 1