Гидродинамический кавитационный смеситель Советский патент 1989 года по МПК B01F5/04 

(21)404423А/31-26

(22)28.03.86

(46) 07.02.89. Бкш. № 5

(71)Краснодарский политехнический институт

(72)В.П.Родионов и З.М.Манашеров

(53)66.063.8 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 634769, кл. В 01 F 5/04, 1975.

(54)ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ КАВИТАЦИОННЫЙ СМЕСИТЕЛЬ

(57)Изобретение относится к устройг ствам для смешения и диспергирования систем жидкость-жидкость и газ-жидкость, применяемым в сельском хозяйстве и других отраслях народного хозяйства, и позволяет повысить интенсивность перемешивания и качество смеси. Гидродинамический кавитацион- ный смеситель состоит из эжектора 1 с патрубками подвода компонентов 2, 3 и отвода смеси 4, вьтолненного в виде конусной камеры 5 со сменным конусным соплом 6. Эжектор 1 снабжен сопряженным с ним сменным кавитато- ром 7, вьшолненным в виде конфузора, переходящего в диффузор с уступом в месте перехода. Отношение минимальных проходных сечений сопла и кави- татора составляет 0,56:0,7. Смеситель снабжен рассекателем с радиаль- но расположенными лопастями 8, установленными в нижней части смесителя напротив кавитатора 7. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

а Ф

С/)

сл

Од

ю

о о:

10

Изобретение относится к гидродинамическим кавитационным реакторам для смешивания и диспергирования сис- teM жидкость-жидкость, газ-жидкость, Применяемым в сельском хозяйстве и |1;ругих отраслях народного хозяйства. I Цель изобретения - повышение ин- |генсивности перемешивания и качества Ьмеси.

На чертеже изображено предлагае- ое устройство, вид, разрез, i Гидродинамический кавитационный рмеситель состоит из эжектора 1 с Патрубками подвода компонентов 2 и отвода смеси 3, вьтолнен ного в виде |конусной камеры 5 со сменным конус- Чным соплом 6, Эжектор 1 снабжен со- :Пряженным с ним сменным кавитатором :7, вьтолненным в виде конфузора, пе- преходящего в диффузор с уступом в :месте перехода. Отношение минимальны проходных сечений сопла и кавитатора составляет 0,,7. Смеситель снабжен рассекателем 8 с радиально рас положенными лопастями, установленным в нижней части смесителя напротив - кавитатора 7. Сменный кавитатор 7 фиксируется гайкой 9, а рассекатель 8 укреплен во вворачивакнцемся стака- не 10.

Смеситель работает следующим образом.

Вода (реактивная среда) от высоконапорного насоса поступает к патруб- ку 2 смесителя. Проходя через сопло 6, полость 5 и кавитатор 7, вода истекает в полость стакана 10. При от- ноиении минимальных проходных сечений сопла и кавитатора, равным 0,56-0,7, во внутренней полости камеры 5 эжектора создается давление ниже атмосферного, что позволяет вводить в поток воды (активной среды) необходимое количество жидких удобрений или воздуха (пассивной среды) в кави- таторе 7 поток вначале сужается, а затем резко расширяется, причем гидростатическое давление в цилиндрической части насадка, начиная со скорости 32, м/с, становится ниже давления насыщенных паров. Происходит разрыв жидкости и образование кавитационных полостей (каверн), заполненных выделившимися из жидкости в процессе расширения газами и парами, которые перемещаются вместе с потоком. В расширяющейся части кавитатора 7 пузырьки попадают и область повышенного давлег

ния и схлопывают. В истекакяцем потоке смеси, начиная с оконечности цилиндрической части кавитатора,7, образуется кавитаЦионная зона.

Схлопывание пузырьков в кавитаци- онной зоне турбулизует течение за счет гидравлических ударов и образующихся при этом коммулятивных микроструй. Конструкция смесителя поволяет интенсифицировать перемешивание за счет наиболее полного охвата жидкости, проходящей через активную зону кавитационного поля.

Так как 100% смеси проходит через кавитационную зону, то она подвергается высокой диспергации и перемешиванию. Попадая на вращающийся рассекатель 8, смесь с помощью радиаль- но расположенных лопастей закручивается и дополнительно перемешивается перед выходом из.боковых патрубков 4 стакана 10. Вращающаяся преграда с радиально расположенными лопастями создает условия для более мелкого дробления частиц смеси и дополнительно к кавитатору повьш1ает интенсивность перемешивания.

Для того, чтобы рассекатель 8 не подвергался кавитационной эрозии, необходимо величину кавитационной зоны поддерживать в пределах 0,5 расстояния от среза насадка до преграды.

Применение предлагаемого устройства в составе установки для полива аэрированной и смешанной с удобрениями водой позволяет получать смеси, обладающие свойствами активированной воды, которая вызьшает повьш1ение про ницаемости биологических мембран и содержит элементы питания растений.

Применение изобретения в пищевой, химической промьшшенности, а также в машиностроительном и строительном производствах позволцт получать системы с высоким качеством степени гомогенизации, диспергирования и аэрации.

Формула изобретения

меры со сменным конусным соплом ирассекателем с радиально расположен- снабжен сопряженным с ним кавитато-ными полостями, установленным в ниж- ром, вьтолненным в виде конфузора,ней части смесителя напротив кавита- переходящего в диффузор с уступом в,. тора, месте перехода, при этом отношение

минимальных проходных сечений сопла3, Смеситель поп.1, отлии кавитатора составляет 0,56-0,7.чающийся тем, что сопряжен2, Смеситель по п. 1, о т л и -ньй с эжектором кавитатор выполнен

чающийся тем, что он снабженю сменным. .