Аппарат для магнитной обработки жидких сред Советский патент 1988 года по МПК B01F13/08 

со со 00 оо со оь

Изобретение, относится к устройствам, использующим энергию магнитного поля для получения высокодисперсных суспензий и эмульсий, и может быть использовано в производстве восковых эмульсий и синтетических моющих паст Цель изобретения - интенсификация процесса приготовления водных эмульсий и паст дри повышении качества готового продукта.

На фиг. 1 схематически изображен аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.З - блок, продольный разрез; на фиг. 4 - схема работы аппарата.

Аппарат содержит магнитную систе- му в виде блока; 1 из последовательно ; соединенных соосных ферромагнитных стаканов 2. Последние выполнены с от верстиями 3 в днище и сообщены со средствами ввода и вывода обрабатываемой среды - патрубками 4 и 5, В стаканах 2 размещены постоянные магниты 6 с цилиндрическими полюсны- ми наконечниками 7, образующими зазор 8 со стенкой стакана. Полюсные наконечники 7 выполнены с расположенными на их боковой поверхности парал :, лельными и примыкающими друг к другу кольцевыми желобами сегментного по перечного сечения. Длина зазора между полюсным наконечником н стенкой .стакана не менее 1/4 высоты стакана, ; что обеспечивает высокое качество ; и стабильность эмульсии. Блок 1 фер- ; ромагнитных стаканов 2 снабжен разме ; щенным снаружи него кожухом 9 с патрубками 10 и 11 для охлаждающей и.пи подогревающей воды.

Полюсные наконечники выполнены в виде набора шайб 12. Отверстия 3 в днище стакана для получения дополнительного диспергирующего эффекта выполнены в виде диффузоров, суммарная площадь проходного сечения которых больше или равна площади наименьшего сечения зазора между полюсным нако- нечником и стенкой стакана, чтобы - наибольшая скорость потока достига, лась в пиковых сечениях зазора.

Аппарат снабжен з становленными в кожухе 9 дополнительными блоками из ферромагнитных стаканов. При этом магниты в блоках размещены с образо- ванием по всей длине блока одинаково полярности, блоки с чередующейся полярностью расположены в кожухе в шахматном порядке

Q

5

0 - 0

5

с

5

0

0

Шайбы 12 стянуты винтом 13 и конической-резьбовой шайбой 14.

Для обеспечения герметизации резьба стаканов уплотняется прокладками 15. На концах блоков устанавливаются цилиндрические крышки 16, в которые ввинчиваются патрубки 17, законтренные гайками 18. Дпя обеспечения надёжности сборки на поверхности стаканов и крышек выполнены проточки под ключ.

Аппарат работает следующим об- разом.

В технологической схеме аппарат подключается к существующим стандартным реакторам 19 через насос 20, образуя циркуляционньй контур реактор - насос - аппарат - реактор. Изготовление эмульсий и паст в этом случае осуществляют следующим образом. В реактор 19 загружают рецептурное количество воды через патрубок 10,

начинают подачу горячей воды в корпус аппарата и включают насос 20. Вода, циркулируя через блоки 1, приобретает предварительную смагничен- ность и быстро нагревается. Интенсификация омагничивания и нагрева достигается за счет турбулизации потока в зазорах 8 и многократного пересечения силовых линий Поля. После достижения необходимой температуры воды в ее поток через всасывающий патрубок насоса 20 постепенно подаются расплавленные и жидкие воскообразные компоненты. Проходя в движущемся потоке . омагниченной воды сначала через отверстия 3 в стаканах, а затем в зазоры с острыми пиками, воскообразные вещества подвергаются одновременному воздействию турбулизации, дросселирования (резкой смены давления) и магнитного поля, максимальная напряженность которого совпадает с пиками скоростей. В результате происходит интенсивное диспергирование (дробление) воскообразных на мелкие частицы - образуется эмульсия. В случае изготовления паст порошкообразные вещества подаются в реактор 19, откуда также с движущимся потоком попадают в аппарат и диспергируются в массе. Магнитное поле закрепляет поверхность раздела фаз, не позволяет протекать обратному процессу (коагуляции мелких частиц в более крупные) и тем самым стабилизирует эмульсии и пасты как в процессе изготовления.

так и в готовом состоянии. Эффекты диспергирования и стабилизации накапливаются и закрепляются по мере последовательного и многократного прохождения потока через ряд магнитных зазоров. После окончательного введения всех рецептурных компонентов в корпус аппарата немедленно подается холодная вода. При продолжающейся циркуляции происходит окончательная стабилизация и быстрое охлаждение эмульсии и пасты, при этом частицы дисперсий не коагулируют. Вода - теплоноситель, протекая в корпусе аппарата между магнитными блоками с разноименной полярностью, также омагничи- вается, что препятствует отложению солей на поверхностях.и ухудшению теплообмена. Таким образом, предла-. гаемьй аппарат позволяет совместить и интенсифицировать процессы гидродинамического диспергирования, теплообмена и омагничивания, а на этой

0

5

0

ка, размеры и количество стаканов в блоке) устанавливают экспериментально для каждой конкретной эмульсии или пасты, а количество блоков в аппарате определяют расчетным путем исходя из требуемой объемной производительности.

Формула изобретения1, Аппарат для магнитной обработки жидких сред, преимущественно водных эмульсий и паст, содержащий магнитную систему в виде блока последовательно соединенных соосных ферромагнитных стаканов с отверстиями в днище, сообщенных со средствами ввода и вывода обрабатываемой среды, и размещенных в стаканах постоянных магнитов с цилиндрическими полюсными наконечниками, образующими зазор со стенкой стакана, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса

Изобретение относится к аппаратам для магнитной обработки и позволяет интенсифицировать процесс приготовления водных эмульсий и паст при повышении качества готового продукта. Аппарат содержит магнитную систему в в.иде блока из последовательно соединенных соосных ферромагнитных стаканов. Стаканы вьшолнены с отверстиями в днище, сообщены со средствами ввода и вывода обрабатываемой среды, и в них размещенц постоянные магниты с цилиндрическими полюсными наконечниками, образующими зазор со стенкой стакана. Полюсные наконечники выполнены с расположенными на их боковой поверхности параллельными и при- мыканнцими друг к другу кольцевыми желобами сегментного поперечного сечения . Длина зазора между полюсным нако- нечником и стенкой стакана не менее 1/4 высоты стакана. При этом блок ферромагнитных стаканов снабжен размещенным снаружи кожухом с патрубками для охлаждающей нли подогревакщей воды. 3 з.п. ф-лы, 4 нл. с ® (Л с

основе значительно сократить дли- 25 приготовления водных эмульсий и паст.

тельность процессов изготовления, снизить энергозатраты и повысить дисперсность и стабильность эмульсий и паст,

С целью максимального использования магнитного потока и усиления его воздействия на диспергируемьш поток в блоках и на охлаждаюп;ую (подогрег- вающую) воду в корпусе магниты в стаканах ориентируют таким образом, что- бы на поверхностях блоков по всей длине образовывалась постоянная полярность N или S, Блоки в корпусе устанавливаются относительно друг друга в шахматном порядке с чередующейся полярностью. Таким образом, в аппарате создана единая магнитная система, в которой силовые линии скон центрированы в рабочем зазоре внутри блоков, а также в зазорах между блоками разноименной полярности. Для рационального использования, внутреннего объема крепление магнитов и наконечников осуществлено с помощью винта с потайной головкой и резьбовой конической шайбой с прорезью под отвертку. Аппарат монтируется вертикально, при этом конические поверхности шайб не позволяют скапливаться остаточным вязким продуктам в нерабочем состоянии. Оптимальные параметры аппарата (конфигурация и размеры волновой по

верхности, скорость протекания пото

при повышении качества готового продукта, полюсные наконечники вьшолнены с расположенными на их боковой поверх- ности параллельными и примыкающими Друг к другу кольцевыми желобами сегментного поперечного сечения, длина зазора между полюсным наконечником и стенкой стакана не менее 1/4 высоты стакана, при этом блок ферромагнитных стаканов снабжен размещенным снаружи него кожухом с патрубками для охлажающей или подогревающей воды.

2, Аппарат поп, 1, отличающийся тем, что полюсные наконечНИКИ выполнены в виде набора шайб.

3, Аппарат по пп, 1 и 2, о т л и- чающийся тем, что отверстия в днище стакана выполнены в виде диффузоров, суммарная площадь проходного сечения которых больше или равна площади наименьшего сечения зазора между полюсным наконечником и стенкой стакана,

Д. Аппарат по п, 1 - 3, о т л ичающийся тем, что он снабжен установленными в кожухе дополнительными блоками ферромагнитных стаканов, при этом магниты в блоках размещены с образованием по всей длине блока одинаковой полярности и блоки с чередующейся полярностью расположены в кожухе в шахматном порядке.

//

сраг.1

J

10

фаг.з