КАВИТАЦИОННЫЙ РЕАКТОР Советский патент 1997 года по МПК B01F5/00 

Изобретение относится к устройствам, в которых смешение происходит в поле кавитационных пузырьков, и может быть использовано в химической, нефтехимической, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является интенсификация кавитационной обработки.

На фиг. 1 представлен кавитационный реактор в разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 направляющая лопатка в разрезе.

Кавитационный реактор содержит корпус 1 с размещенными внутри него по оси цилиндрической камерой 2, с входным патрубком 3 и перфорированным концом и кавитатором 4, расположенным между корпусом 1 и камерой 2, патрубки подачи 5 сырья и вывода 6 продукта. Кавитационный реактор снабжен расположенной по его оси между корпусом 1 и основной цилиндрической камерой 2 дополнительной цилиндрической камерой 7, имеющей на одном конце входной патрубок 8, а на другом диффузор 9, в полости которого расположен кавитатор 4. Кавитатор 4 выполнен в виде конуса с направляющими лопатками 10.

Дополнительная цилиндрическая камера 7 снабжена приводом 11 возвратно-поступательного движения с задатчиком 12. Входной патрубок 8 дополнительной цилиндрической камеры 7 снабжен регулирующим клапаном 13, сообщенным через регулятор 14 с датчиком расхода 15.

Кавитационный реактор работает следующим образом. Смешиваемое сырье подают в реактор через патрубок 5. При прохождении зоны установки кавитатора 4 скорость смешиваемого сырья возрастает до 10 20 м/с за счет сужения потока. В этом случае за кавитатором 4 создается кавитационная каверна, при схлопывании которой образуются поля микропузырьков, осуществляющих интенсивное перемешивание.

При заданной форме кавитатора 4 кавитация возникает при вполне определенной для данной точки потока величине параметра κ называемого числом кавитации.

где
P_∞ гидростатическое давление набегающего потока;
P_н давление насыщенного пара;
ρ плотность обрабатываемого материала;
v_∞ скорость жидкости на большом расстоянии от кавитатора 4.

Введение в хвостовую часть каверны через отверстия перфорированного конца камеры 2 газа увеличивает размеры каверны. Течению жидкости в этом случае соответствует число κ образованное уже не по насыщенному давлению пара P_н, а по давлению газа внутри каверны P_в. При подаче определенного количества газа через диффузор 9 камеры 7 происходит дополнительный рост размеров каверны, т.е. увеличивается величина давления P_B, что позволяет при малых скоростях набегающего потока получить течение, соответствующее очень низким значениям k т.е. глубоким степеням развития кавитации.

При этом на интенсификацию кавитационной обработки оказывают влияние скорость течения смешиваемого сырья через кавитатор 4 и возможность управления размерами пограничного слоя. Для обеспечения этих условий осуществляют регулирование расхода газа при помощи клапана 13 и величины зазора между диффузором 9 и кавитатором 4 при помощи привода 11. Сигнал на клапан 13 через регулятор 14 и на привод 11 через задатчик 12 может поступать от датчика кавитационного шума (не показан).

Предлагаемое изобретение позволяет повысить эффективность и упростить технологию проведения кавитационного перемешивания.

Изобретение относится к устройствам, в которых смешение происходит в поле кавитационных пузырьков, и может быть использовано в химической, нефтехимической, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности. Целью изобретения является интенсификация кавитационной обработки. Кавитационный реактор содержит корпус с размещенными внутри него по оси цилиндрической камерой, с входным патрубком и перфорированным концом и кавитатором, расположенным между корпусом и камерой, патрубки подачи сырья и вывода продукта. Кавитационный реактор снабжен расположенной по его оси дополнительной цилиндрической камерой, имеющей на одном конце входной патрубок, а на другом - диффузор, в полости которого расположен кавитатор. Кавитатор выполнен в виде конуса с направляющими лопатками. Дополнительная цилиндрическая камера снабжена приводом возвратно-поступательного движения с задатчиком. Входной патрубок дополнительной цилиндрической камеры снабжен регулирующим клапаном, сообщенным через регулятор с датчиками расхода. 3 ил.

1. Кавитационный реактор, содержащий корпус с размещенными внутри него по оси цилиндрической камерой с входным патрубком и перфорированным концом и кавитатором, расположенным между корпусом и камерой, патрубки подачи сырья и вывода продукта, отличающийся тем, что, с целью интенсификации кавитационной обработки, он снабжен расположенной по оси реактора между корпусом и основной цилиндрической камерой дополнительной цилиндрической камерой, имеющей на одном конце входной патрубок, а на другом диффузор, в полости которого расположен кавитатор, при этом кавитатор выполнен в виде конуса с направляющими лопатками, а дополнительная цилиндрическая камера снабжена приводом возвратно-поступательного движения. 2. Реактор по п.1, отличающийся тем, что входной патрубок дополнительной цилиндрической камеры снабжен регулирующим клапаном, сообщенным через регулятор с датчиком расхода.