Гидродиспергатор Советский патент 1989 года по МПК B01F11/02 

Изобретение относится к устройствам для растворения твердых коротковолокнис- тых, гранулированных и порошкообразных пластичных веществ и может быть использовано в геологии, нефтяной и газовой промышленности для растворения химреагентов в процессе строительства буровых скважин.

Цель изобретения - повыщение эффективности растворения при обработке труднорастворимых веществ.

На чертеже изображен гидродиспергатор, разрез.

Гидродиспергатор содержит переводник 1, корпус 2, установленный между ними экран 3. Внутренние поверхности корпуса 2 и переводника 1 имеют концентрические выступы, а корпус 2 имеет сопло 4. Экран 3 выполнен в виде тарельчатой пружины и разделен на секторы 5 радиальными пазами 6. Экран установлен при помощи опорной крестовины 7. Внутренняя поверхность экрана 3 имеет концентрические выступы, ребра которых находятся

на поверхности параболоида вращения, описываемого уравнением z .

В центре экрана 3 закреплен стержень 8 соосно с соплом 4 корпуса 2. Стержень имеет дискообразные выступы 9, расположенные на различном расстоянии друг от друга по высоте стержня и перпендикулярно его оси. Расстояние между дискообразными выступами прямо пропорционально отношению диаметров дисков. Количество и диаметры дискообразных выступов определяются опытным путем и зависят от вида растворяемого материала, а толщина дисков определяется напорны.м давлением потока жидкости и твердой фазы и прочностью материала дисков.

Кривая параболоида вращения является наиболее оптимальной в сравнении с кривыми элипсоида вращения и г иперболоида вращения. Элипсоид вращения обладает худшим эффектом истирания частиц о грани по мере удаления их от центра экрана. Гиперболоид вращения создает добавочное сопротивление потоку, выходящему из сопла

Q1

00 00

за счет большей по сравнению с параболоидом крутизны ступеней экрана.

Каждый сектор экрана имеет собственную резонансную частоту колебаний за счет различия их в массе и размерах, так как при делении радиальными пазами экрана на сектора невозможно получить идеально одинаковые по размерам и массе сектора.

Гидродиспергатор работает следующим образом.

Жидкость, содержащая твердую фазу, подается под давлением в сопло 4, в котором энергия давления преобразуется в скоростной напор. Выходящая из сопла смесь

Колебания секторов экрана с различной собственной частотой, возникающие в результате гидродинамического воздейст- . ВИЯ смеси, предупреждают заклинивание г частиц растворяемого вещества в радиальных пазах, а также повыщают истирающий эффект за счет увеличения частоты касания частиц о поверхность экрана.

Концентрические выступы на внутренних поверхностях переводника и корпуса спо- собствуют истиранию диспергируемых частиц в потоке. Стержень с чередующимися дискообразными выступами вызывает кавитацию жидкости и, тем самым способствует более лучщему и ускоренному измельвстречает на своем пути стержень 8 с диско- 15 чению и растворению твердой фазы в жид- образными выступами, следствием чего явля- кости, ется кавитация жидкости за дискообразны-Растворение происходит за счет эффекта

20

ми выступами, приводящая к эффективному измельчению и растворению твердой фазы в жидкости. Затем смесь попадает на экран 3, часть смеси проходит сквозь пазы экрана 3, другая часть, отражаясь от экрана, движется к его периферии и попадает на корпус 2, затем через кольцевую щель между корпусом и экраном поступает в полость переводника 1. Таким образом, гидродис- 25 пергатор работает за счет перепада давле-Гидродиспергатор по авт. св. № 1409318,

ния, создаваемого на его входе и выходе. отличающийся тем, что, с целью повышения Концентрические выступы на внутренней эффективности растворения при обработке поверхности экрана обеспечивают изменение труднорастворимых веществ, экран снабжен направления движения жидкости от дна закрепленным соосно с соплом стержнем, экрана к его периферии. При этом части- 30 перпендикурярно оси которого выполнены цы истираются о ребра выступов экрана. дискообразные выступы.

кавитации, истирания частиц об острые грани выступов, вибрации секторов экрана, истирания частиц нри прохождении их через пазы экрана и разности скоростей потоков, проходящих сквозь пазы экрана и отраженного от корпуса.

Формула изобретения

Колебания секторов экрана с различной собственной частотой, возникающие в результате гидродинамического воздейст- ВИЯ смеси, предупреждают заклинивание частиц растворяемого вещества в радиальных пазах, а также повыщают истирающий эффект за счет увеличения частоты касания частиц о поверхность экрана.

Концентрические выступы на внутренних поверхностях переводника и корпуса спо- собствуют истиранию диспергируемых частиц в потоке. Стержень с чередующимися дискообразными выступами вызывает кавитацию жидкости и, тем самым способствует более лучщему и ускоренному измельчению и растворению твердой фазы в жид- кости, Растворение происходит за счет эффекта

20

25 Гидродиспергатор по авт. св. № 1409318,

кавитации, истирания частиц об острые грани выступов, вибрации секторов экрана, истирания частиц нри прохождении их через пазы экрана и разности скоростей потоков, проходящих сквозь пазы экрана и отраженного от корпуса.

Формула изобретения

Изобретение относится к устройствам для растворения твердых коротковолокнистых, гранулированных и порошкообразных пластичных веществ и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Оно обеспечивает повышение эффективности растворения труднорастворимых веществ. Гидродиспергатор содержит корпус, экран и переводник, внутренние поверхности которых имеют выступы, расположенные концентрично относительно друг друга, экран выполнен в виде тарельчатой пружины, имеющей радиальные пазы, а ребра выступов касаются поверхности параболоида вращения. В центре экрана соосно с соплом закреплен стержень, перпендикулярно оси которого выполнены дискообразные выступы. 1 ил.

чУЛл.УчЧУЛТ

3 .

3 .5