Устройство для управления кавитационным аппаратом Советский патент 1985 года по МПК B01F3/08 G05D27/00 

11

Изобретение . относится к устройствам управления перемешиванием, раз- . молом и может быть использовано преимутцественно в нефтехимической промышленности.

Целью изобретения является интенсификация процесса перемешивания.

На чертеже представлена блоксхема устройства для управления кавитационным аппаратом.

Устройство состоит из корпуса 1, патрубка подачи 2 и отвода 3 смеси. Внутри корпуса 1 соосно расположен на трубопроводе 4 кавитатор 5, выполненный в виде полой упругой ем.кости, наружная поверхность которой

имеет форму усеченного конуса, а также цилиндрическая упругая мембрана 6, установленная в корпусе 1 с образованием кольцевой герметичной камеры 7. Полость 7 соединена трубопроводом 8 .через золотниковое устройство 9 с пневматическим источником 10. Внутренняя полость кавитатора 5 трубопроводом 4 соединена с переключающим пневмореле 1 1, управлякиций вход которого соединен с задающим генератором 12, а первый и второй входы пневмореле 11 соединены соответственно с выходами первого и второго сумматоров 13 и 14. Первые входы сумматоров 13 и 14 соединены трубопроводами через измеритель 15 давления с полостью корпуса до кавитатора. Второй вход сумматора 13 через первое прерывающее пневмореле 16 соединен с первым дополнительньм источником 17 сжатого воздуха, а второй вход сумматора 14 через второе прерывающее пневмореле 18 - с вторым дополнительным источником 19 сжатого воздуха. Управляющие входы первого и второго прерывающих пневмореле 16 и 18 соединены с камерой 7.

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемые вещества поступают в корпус 1 через патрубок 2 подачи смеси со скоростью порядка 23 м/с. При прохождении кавитатора 5 скорость увеличивается до 10-12 м/с, давление снижается и жидкость воспринимает растягивающее воздействие. При достижении давления равным давлению насыщенных паров жидкость, вскипает. Образуются поля микропузырьков, которые, схлопываясь, обра зуют кумулятивные микроструи, кото697162

рые оказывают размалывающие и перемешивающие воздействия на обрабатываемые вещества. Скорость кумулятивной струи достигает , а удар5 ные давления - 10 атм. После прохождения кавитатора смесь попадает в патрубок отвода 3, где за счет расширения скорость падает приблизительно до 2-3 м/с, что отвечает требованиям транспортировки в трубопроводе с низкими гидравлическими потерями. Сжатый воздух по трубопроводу 8 через золотниковое устройство 9 от пневматического источника 10 подается в полость камеры 7. Золотниковое устройство 9 позволяет то увеличивать давление в камере 7, то сбрасывать его вплоть до атмосферного. Вследствие этого мембрана то растягивается, то сжимается .

Одновременно переключающее пневмореле 11 попеременно, с частотой задающего генератора 12 подает сжатый воздух либо от первого дополнительного источника 17 сжатого воздуха, либо от второго источника 19 сжатого воздуха в полость кавитатора 5.

При повьшенном давлении на выходе задающего генератора 12 и при повышении давления в камере 7 первое прерывакнцее пневмореле 16 закрыто, а второе прерывающее пневмореле 18 открыто и давление сжатого воздуха от второго дополнительного источника 19 поступает на сумматор 14, где суммируется с давлением в камере 1 и через переключающее пневмореле 11 поступает в кавитатор 5. При этом одновременно происходит растяжение мембраны 6 и кавитатора 5, что приводит к сужению сечения между ними. В результате этого скорость помола резко возрастает, что приводит в свою очередь к развитию кавитационных явлений, увеличению каверны, возрастанию количества активных микропузырьков. При снижении давления в камере 7 мембрана возвращается в исходное состояние и одновременно сжимается кавитатор 5. При пониженном давлении на выходе генератора 1 2 осуществляется подключение первого дополнительного источника 17 сжатого воздуха, уровень давления которого ниже, чем у второго дополнительного источника 19. В этом случае одновременно с повышением

3 . . 1 давления в камере 7 давление сжатого воздуха от первого дополнительного источника поступает на первый сумматор 13, где суммируется с давлением в камере 1 и через переключающее пнев ореле 11 поступает в кавитатор 5. При превьппении давления в камере 7 определенного значения, первое прерьшающее пневмореле 16 отключит от первого сумматора 13 источник 17 и соединит его с атмосферой. Следовательно, при переключении переключающего пневмореле 11

в полость кавитатора 5 будет пода(

9716

ваться сжатый воздух разного давления с частотой мембраны 6 при работе второго прерьшающего пневмореле 18 и с двойной частотой при работе первого прерывающего пневмореле 16.

5 Работа кавитационного аппарата в пульсирующем режиме, при одновременной пульсации мембраны и кавитатора интенсифицирует про:цесс перемешивания за счет бо«Олее высокой интенсивности кавитационЬо-гидроударных явлений и позволяет повысить качество смеси.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КАВИТАЦИОННЫМ АППАРАТОМ, содержащее цилиндрический корпус с патрубками подачи и отвода смеси, кавитатор, цилиндрическую мембрану, размещенную коаксиально между кавитатором и корпусом и образующую с последним кольцевую герметичную камеру, с которой посредством трубопровода с золотниковым устройством соединен пневмоисточник, о тличающеес я тем, что, с целью интенсификации процесса перемешивания, оно дополнительно содержит переключающее пневмореле, первый и второй сумматоры, задакяций генератор, первое и второе прерывающие пневмореле, первый и второй источники сжатого воздуха, при этом полость кавитатора соединена трубопроводом с переключающим пневмореле, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго сумматоров , а управляющий вход - с выходом задающего генератора, первые входы сумматоров соединены трубопроводом с полостью корпуса до кавитатора, вторые входы сумматоров соответственно через первое и второе прерысл вающие пневмореле соединены с первым с и вторым дополнительными источниками сжатого воздуха, а управляющие входы первого и второго прерываницих пневмореле соединены трубопроводом с кольцевой герметичной камерой, образованной корпусом и мембраной. 05 со