Устройство для приготовления эмульсий Советский патент 1988 года по МПК B01F7/28 

со

00

со

Изобретение относится к области теплотехники и предназначено для нриготовления водотопливных эмульсий, а также может быть использовано для гомогенизации, непрерывного растворения, приготовления суспензий в химической, пищевой и других областях промьппленности.

Цель изобретения - повьипение эффективности работы за счет увеличения CTenefin монодисперсности и расширения функциональных возможносгс лнпарата за счет улучшения напорных характе|)истик, а также нмл лиронаиие |ta;niepoH дисперсной фазы.

На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А А на фиг. 1; па фиг. 3регулирующий

механизм.

Устройство содержит корпус 1 с входными патрубками 2 и выходным патрубком 3, приводной вал 4, соединенный посредством зубчатой передачи 5 с размещенными в корпусе телами 6 и 7 вращения. Внутреннее тело б вращения имеет форму цилиндра, и в нем выполнено отверстие 8 в (jiopMe сквозной диаметральной )рези, и которой свободно установлены прямоугольные лопатки 9 с отверстиями К) в виде сопел, диаметр которых уменыпается от центра к периферии. Тело 1 вращения выполнено с поперечным сечением в форме эл ;1ипса с центральной цилиндрической 1 1 и двумя боковыми сег ментными 12 камерами. В стенке камеры 1 1 выполнены отверстия 13, расположенные около ма.чой оси эллипса. Поочередно с телами 6 и 7 вращения установлены полые цилиндрические диспергирующие элементы 14 и 15, неподвижно закрепленные в корпусе 1 экс центрично приводному валу. П)и этом наружный элемент 15 с)1абжен толки 1Ч Л1 1 ( в виде пластины.

Боковые сегментньн ка.меры 12 снабжены размещенными li них .мембранами 17 с регулируюп1им механизмом 18, установленными с возможностью возвратно посгуна- тельного движения. При этом наружны диспергирующий э.мемент 15 снабжен регулирующими клапанами 19, размещенными в его отверстиях 20. В боковых ка.мерах 12 выполнены отверстия 21 с П1ариковыми K.IH- панами 22 д.чя 11редотв)ащения п( ретечек смеси. В стенке внутреннего пи перг.и руюн1,его элемента 14 Bbnio,:nit4ii i отверстия 23.

Устройство работает следукмцим обра.зом.

При враи1ении вала 4 компоненты смеси поступают по входным патрубкам 2 в область всасывания Б и лопаткой 9 выталкиваются в область нагнегания F5. При этом часть обт.ема смеси продавливается сквозь сопловые отверстия 10 лонагок 9, а остав1паяся часть последовательно пр(.) ливается через отверстия 23 диспергирующего элемента 14 и отверстия 13 э.ч.шнсоидного тела 7 вращения. Эмульгированный поток, попав в область нагнетания Г, выталкивается телом вращения 7 через отверстия 20 в выходной патрубок 3, час- 5 тично попадая через ряд отверстий 21, расположенных ближе к малой эллипсной оси, в боковую сегментную камеру 12, а затем через ряд отверстий 21, расположенных ближе к больщой оси эллипса, в o6;iacTb разрежения Д, куда через отверс0 тия 13 поступает та часть эмульгированного потока, которая осталась в радиальном зазоре между внешней поверхностью диспергирующего элемента 14 и внутренней поверхностью центральной цилиндричес2 кой камеры вращающегося тела 7. Толкатель 16 при этом разграничивает области разрежения Д и нагнетания Г. Регулирующие клапаны 19 и мембраны 17 с регу- .1ирующим механизмо.м 18 дают возможность увеличивать или уменыиать объем выталки0 ваемого в выходной патрубок 3 и рецир- кулирующего в сегментных камерах 12 п)одукта, что позволяет добиться требуемых размеров дисперсной фазы получаемой эмульсии. Выполнение в прямоугольных

. лопатках рядов радиальных отверстий К) в виде соне.ч позволяет получать эмульсии с субмик|)онными размерами дисперсной фа- fbi за счеч возникновения в полости Б реак- 111ВНГИо эффекта, характеризующегося образованием многочис.ченных активных кавид тационп1 1х струй. Уменьп1ение диаметров сопел в направлении от оси вращения к периферии лопатки 9 дает возможность повысить напор смеси, находящейся в области нагнетания В.

В конечном итоге высокая степень мо5 иодисперсности получаемой эмульсии с требуемыми размерами диспероюй (})азы дости- гается за счет образования активных кавитацио1щых струй в области Б при нро- дав.чивании смеси сквозь отверстия И) лопаток 9, а также синхронногч) изменения скорости потока в зазоре .между диспер- | ирук)цим э.ле.ментом 14 и вращаюп.1.имся телом 7 при комплекспом г ид)авлическом воздействии на П)игогавливаемый продукт, арактеризуюп1имся мп(.)гочисл(41ными гидравлическими ударами и ме.1комасн1табной пу.11)Сацией в пироком днаназон( частот при переходе рециркулирующего потока из об, 1астей нагнетания в области разрежения в сочетании с больп1ими напряжениями сдвига, возникающими в узких радиальQ iibix зазорах .меж:.ду вращающимися и пе- цодвижными телами, за счет значительных I радиентов скоростей.

Предлагаемое устройство позволяет значительно усовершенствовать процесс непре- 1ЫВНОГО приготовления эмульсий путем сов5 мещенин напорных и диспергируюн1их характеристик в одном агрет ате. По данным экспериментальных исследований в предлагаемом устройстве можно получить эмульсии,.

0

5

например водотопливные, со степенью монодисперсности 87-89% и размерами дисперсной фазы 1 -50 мкм. При этом насосный эффект, создаваемый агрегатом, вполне достаточен, чтобы обеспечить требуемый рас- пыл эмульсии механической форсункой в топке теплогенератора, что позволяет отказаться от дополнительной установки нагнетающего устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для приготовления эмульсий, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, приводной вал, соединенный с размещенными в корпусе тела.ми вращения с отверстиями, внутреннее из которых имеет форму цилиндра, полые цилиндрические диспергирующие элементы с отверстиями в стенке, установленные поочередно с телами вращения, отличающееся тем, что, с целью повыщения эффективности работы за счет увеличения степени монодисперсности и расщирения функциональных возможностей аппарата за счет улучщения напорных характеристик, цилиндрические диспергируюплие элементы неподвижно закреплены в корпусе эксцентрично приводному валу и наружный элемент снабжен толкателем в виде пластины, размещенное между диспергирующими элементами тело вращения установлено соосно

им и выполнено с поперечным сечением н форме эллипса с центральной цилиндрической и двумя боковыми сегментными камерами, при этом тело вращения, расположенное во внутреннем диспергирующем элементе, установлено соосно приводному

валу и снабжено прямоугольными лопатками, а его отверстие выполнено в форме сквозной диаметральной прорези и лопатки свободно установлены в этой прорези.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью регулирования размеров дисперсной фазы, боковые камеры снабжены размещенными в них мембранами с регулирующим механизмом, установленными с возможностью возвратно-поступательного движения, при этом наружный диспергирующий элемент снабжен регулирующими клапанами, размещенными в его отверстиях.

3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что в лопатках выполнены отверстия в виде сопел, при этом их диаметр уменьшается от центральной части к периферии.

Изобретение относится к устройствам для приготовления эмульсий и позволяет повысить эффективность работы за счет увеличения степени монодисперсности и расширения функциональных возможностей аппарата в результате улучшения напорных характеристик. Устройство содержит корпус с входным и выходным патрубками, приводной вал, соединенный с размещенными в корпусе телами вращения с отверстиями. Внутреннее тело имеет форму цилиндра. Поочередно с телами вращения установлены полые цилинрические диспергирующие элементы с отверстиями в стенке. Цилиндрические диспергирующие элементы неподвижно закреплены в корпусе эксцентрично приводному валу. Наружный элемент снабжен толкателем в виде пластины. Размещенное между диспергирующими элементами тело вращения установлено соосно им и выполнено с поперечным сечением в форме эллипса с центральной цилиндрической и двумя боковыми сегментными камерами. Внутреннее тело вращения имеет сквозную диаметральную прорезь, в которой свободно установлены лопатки с отверстиями. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. $ СО

rf.

соиг.1

Л,