Кавитационный смеситель Советский патент 1989 года по МПК B01F5/00 

Изобретение относится к устройствам для перемешивания материалов в кавитационном гидродинамическом поле и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой, целлюлозно-бумажной и других отраслях промьпиленности.

Целью изобретения является повышение эффективности кавитационной обработки смешиваемых материалов.

На фиг. 1 пp шeдeн кавитационный смеситель, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. I; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1 .

Кавитационный смеситель содержит корпус 1 с патрубками подвода 2 и 3 и отвода 4 смешиваемых материалов, внутри которого на оси 5 размещены кавитаторы 6 и 7 в виде крыльчаток с лопастями, имеющими противоположный наклон, за которым расположены ка- меры смешивания. Кавитационный смеситель снабжен дополнителъньми, сообщенными между собой и разме1ченными тангенциально внутренней поверхно

314

сти корпуса 1 патрубками отвода 8 и подвода 9 смешиваемых материалов. Камеры смешения выполнены в виде последовательно размещенных диффузо- ра 10 и проточной части II . Дополни- 1ельные патрубки 8 отвода смешиваемых материалов расположены в проточной части 11 камер смешения, а патрубки 9 подвода - за лопастями кавитаторов 6 и 7. Последние установлены на оси 5 с возможностью свободного вращения. Ось 5 снабжена поршнем 12 с пружиной 13, регулируемой винтом 14.

Кавитационный смеситель работает следующим образом.

Поток материала через патрубок 2 подают в смеситель. Набегая на крыльчатку кавитатора 6, он раскручивает ее, при этом за лопастями образуются кавитационные суперкаверны, в которые по патрубкам 3 подают подмешиваемый материал. При смыкании суперкаверны образуются поля кавитационных микропузырьков, при схлопьшании которых образуются кумулятивные микроструи, осуществляющие интенсивное перемешивание смешиваемых материалов Далее поток набегает иа крыльчатку кавитатора 7 с противоположным наклоном лопастей относительно лопастей кавитатора 6 и закручивается в противоположную сторону. В результате этого на процессы, протекающие за лопастями, накладьшаются большие касательные срезьтающие напряжения, способствующие интенсификации перемешивания материалов во всем объеме В результате отбора части потока смешиваемых материалов через патрубки 8 и подачи его по патрубкам 9 в зону за лопастями кавитаторов 6 и 7, где образуются суперкаверны, увеличивается кратность кавитационной обработки части потока, что также интенсифи цирует процесс перемешивания смешиваемых материалов.

В расчетном режиме работы кавита ционного смесителя положение кави- таторов 6 и 7 фиксируется пружиной 13. При возрастании производительности смешиваемых материалов увеличивается сопротивление крыльчаток кавитаторов 6 и 7, в результате чего

пружина ГЗ сжимается и крыльчатки кавитаторов 6 и 7 смещаются в более широкую часть камеры смешения. Это приводит к снижению скорости потока, что позволяет сохранить необходимую интенсивность смешения. Кроме того, при попадании в смеситель инородного тела также обеспечивается возможность смещения крыльчаток кавитаторов 6 и 7 в более широкую часть, что позволяет избежать выхода из строя смесителя.

В предлагаемом смесителе обеспечивается более равномерная обработка смешиваемых материалов при снижении скорости потока, наступающий при этом кавитадионный режим течения обеспечивает снижение энергозатрат.

Использование предлагаемого смесителя при производстве технического углерода позволит улучшить физико- механические свойства резино-техни- ческих изделий в 2-2,5 раза.

Формула изобретения

1.Кавитационный смеситель, содержащий корпус с патрубками подвода

и отвода смешиваемых материалов,внутри которого На одной оси размещены кавитаторы в виде крыльчаток с лопастями, имеющими противоположный наклон, за которыми расположены камеры смешения, отлич ающий- с я тем, .что, с целью повьш1ения эффективности кавитационной обработки смешиваемых материалов, он снабжен дополнительными, сообщенными между собой и размещенными тангенциально внутренней поверхности корпуса патрубками отвода и подвода смешиваемых материалов, а камеры смешения вьтолнены в виде последовательно размещенных диффузора и проточной части, дополнительные патрубки отвода расположены в проточной части камер смешения, а патрубки подвода - за лопастями кавитаторов, при этом кавитаторы установлены с возможностью свободного вращения.

2.Смеситель по п. I, отличающийся тем, что ось кавитаторов снабжена поршнем с регулируемой пружиной.

13

8

н

7/J 9%лг.Г

аН

Изобретение относится к устройствам для перемешивания материалов в кавитационном гидродинамическом поле и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение эффективности кавитационной обработки смешиваемых материалов. Кавитационный смеситель содержит корпус с патрубками подвода и отвода смешиваемых материалов, внутри которого на оси размещены кавитаторы в виде крыльчаток с лопастями, имеющими противоположный наклон, за которыми расположены камеры смешения. Кавитационный смеситель снабжен дополнительными, сообщенными между собой и размещенными тангенциально внутренней поверхности корпуса патрубками отвода и подвода смешиваемых материалов. Камеры смешения выполнены в виде последовательно размещенных диффузора и проточной части. Дополнительные патрубки отвода смешиваемых материалов расположены в проточной части камер смешения, а патрубки подвода - за лопастями кавитаторов. Кавитаторы установлены на оси с возможностью свободного вращения. Ось кавитаторов снабжена поршнем с пружиной, регулируемой винтом. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

//-/

/

а

Фи9Л