Кавитационный реактор Советский патент 1988 года по МПК B01F11/00 

00 .4

Изобретение относится к устройствам для обработки суспензий, эмульсий в гидродинамическом кавитацион- ном поле и может найти применение в химической, пищевой, нефтехимической и других отраслях промьшшенности Целью изобретения является повьппе ние интенсивности кавитационной обработки при снижении удельных энергозатрат.

На чертеже изображен кавитацион- ный реактор, общий вид.

Реактор состоит из конфузора 1, диффузора 2 и проточной камеры 3, имеющей в сечении форму прямоугольника. В проточной камере 3 перпендикулярно ее оси установлен кавитатор, выполненный в виде двух пластин 4 и 5, закрепленных на стержне 6 с возможностью поворота вокруг его оси и имемщих в поперечном сечении форму симметричного профиля, обращенного в сторону диффузора. Пластины 4 и 5 выполнены из упругого материала и имеют в поперечном сечении форму неполного эллипса.

Кавитационный реактор работает следующим, образом.

Поток обрабатываемых компонентов поступает в конфузор 1, в котором в результате уменьшения поперечного сечения скорость потока возрастает. Далее высокоскоростной поток поступает в проточную камеру 3, обтекая пластины 4 и 5, на наружной поверхности которых образуются кавитацион- ные каверны. При смыкании каверн возникает поле кавитационных пузырьков, оказывающих при охлопывании эрозионное воздействие на обрабатываемые компоненты. Наиболее оптимальный режим обработки характеризуется срывной формой кавитации.

При обтекании потоком симметричного профиля, выполненного из упругого материала, попеременно образуются и срываются каверны то с верхней 4, то с нижней 5 пластин. За счет попеременного образования каверн на кавитатор действуют попеременно два противоположно направленных крутящих момента. Поскольку стержень 6 за креплен в корпусе с возможностью свободного поворота вокруг своей оси

0

5

0

5

0

5

0

то под действием этих моментов г:ази- татор совершает маятниковые колебания по отношению к оси аппарата. При этом часть каверны, образованной на поверхности одной из пластин 4 и 5, выносится в свободный поток за счет движения кавитатора, и ее отрыв и разрушение происходят не только за счет кинетической энергии массы жидкости, полученной от приращения скорости вследствие разности давлений в каверне и свободном пото- ке, но и за счет кинетической энергии свободного потока, которая значительно превьш1ает потенциальную энергию кавитационной полости. Наложение частоты колебаний кавитатора на частоту отрыва каверн приводит .к. резкой интенсификации процесса генерирования кавитационных пузырьков кавернами и их схлопывания. Кроме того, за счет флуктуации потока при отрывной форме кавитации пластины 4 и 5 вибрируют, приводя к интенсивному разрушению пограничного слоя на поверхности кавитатора, что вызывает возрастание количества зародышей кавитации. Все это приводит к резкому возрастанию эрозионной активности кавитационного поля.

После кавитационной обработки поток компонентов поступает в диффузор 2, где скорость его снижается до на- чапьной скорости транспортировки.

Формула изобретения

Кавитационный реактор, содержащий конфузор, диффузор и проточную камеру прямоугольного сечения с установ-} ленным перпендикулярно ее оси кави- татором, выполненным в виде двух пластин, закрепленных на стержне с возможностью поворота вокруг его оси и имеющих в поперечном сечении форму симметричного профиля, обращенного в сторону диффузора, отличающийся тем, что, с целью повьш1е- ния интенсивности кавитационной обработки при снижении удельных энергозатрат, пластины выполнены из упругого материала и имеют в поперечном сечении форму неполного эллипса.

Изобретение относится к устройствам для обработки эмульсий и суспензий в кавитационном поле,- исполь зуемьп- в химической, пищевой и других отраслях промыгаленности, и позволяет повысить интенсивность обработки при снижении удельных энергозатрат. Кавитационньй реактор содержит конфузор 1, диффузор 2 и проточную камеру 3, имеющую в сечении форму прямоугольника. В проточной камере 3 перпендикулярно ее оси установлен кавитатор, выполненный в виде двух пластин 4,5, закрепленных на стержне 6 с возможностью поворота вокруг его оси и имеющих в поперечном сечении форму симметричного профиля, обращенного в сторону диффузора. Пластины 4,5 выполнены из упругого материала и имеют в поперечном сечении форму неполного эллипса. 1 ил. 0. (Л