Кавитационный реактор Советский патент 1991 года по МПК B01F5/00 

Изобретение относится к устройствам для обработки жидких сред в гидродинамическом кавитационном поле и может найти применение в химической, пищевой, нефтехимической и других отраслях промышленности, где требуется осуществлять эффективное перемешивание.

Цель изобретения - повышение эффективности перемешивания.

На чертеже приведена принципиальная схема кавитационного реактора.

Кавитационный реактор содержит перекачивающее устройство 1 с трубопроводами подвода 2 и отвода 3, в которых размещены клапаны 4 и 5 соответственно, и емкость 6 для жидкости. Трубопровод 2 подвода сообщен с емкостью 6. Перекачивающее устройство 1 выполнено в виде мембранного насоса, в камере которого параллельно его мембране 7 размещена дополнительная

перфорированная мембрана 8, жестко соединенная с основной мембраной 7. Мембрана 8 образует в камере насоса две полости 9 и 10. полосгь 9, расположенная между мембранами 7 и 8, имеет регулируемое дроссельное устройство 11. Трубопровод 3 отвода сообщен с емкость 6.

Кавитационный реактор работает следующим образом.

В емкость 6 заливают жидкость, которую необходимо перемешать, приводят в движение мембраны 7 и 8 при помощи привода 12. При движении мембран 7 и 8 вверх происходит засасывание жидкости в камеру перекачивающего устройства 1 через клапан 4. При этом регулируемое устройство 11 закрыто. После того, как обе полости 9 и 10 камеры заполнятся жидкостью, устройство работает в установившемся режиме. В этот момент устанавливается необходимый рас4

О

сл

00 00

ход через регулируемое устройство 11. При движении мембран 7 и 8 вниз часть жидкости вытесняется из полости 10 через отверстия 13 в полость 9 и далее через регулируемое устройство 11 выводится из реактора. Другая часть жидкости через клапан 5 возвращается в емкость 6. Диаметр отверстий 13 выбирается из условия возникновения кавитации при прохождении жидкости через них

-h - TH/VK,

где г - радиус мембраны 8;

h - величина перемещения мембраны 8;

тн - нижнее значение частоты колебаний мембран;

VK - критическая скорость движения жидкости через отверстия 13, при которой возникает кавитация.

При прохождении жидкости через отверстия 13 со скоростью V V за ними образуются поля микропузырьков, при схлопывании которых создается интенсивное перемешивающее воздействие на жидкость. Число кавитации при этом определяется

Р-Рн

К. -о , I

р VV2 где Р - давление жидкости в полости 10;

Рп - давление насыщенных паров;

р- плотность жидкости;

V - скорость прохождения жидкости через отверстия.

Режим кавитации определяется перепадом давления на мембране 8, Этот перепад давления обеспечивается регулируемым устройством 11 и настройкой клапана 5. Скорость V определяется частотой перемещения мембраны 8. При движении мембраны 8 вверх клапан 4 открывается, клапан 5 закрывается, а в полость 10 поступает новая порция жидкости из емкости 6.

Расход через клапан 4 больше, чем расход через устройство 11, что предотвращает

переток жидкости через отверстия 13 из полости 9 в полость ТО при движении мембраны 8 вверх. Далее цикл повторяется.

Изобретение позволяет повысить эффективность перемешивания, при этом

можно изменять в широких пределах производительность реактора и режимы кавита- ционного воздействия,

Формула изобретения Кавитационный реактор, содержащий

перекачивающее устройство с трубопроводами подвода и отвода, в которых размещены клапаны, и емкость для жидкости, сообщенную с трубопроводом подвода, отличающийся тем, что, с целью повышения

эффективности перемешивания, перекачивающее устройство выполнено в виде мембранного насоса, в камере которого параллельно его мембране размещена дополнительная перфорированная мембрана, жестко соединенная с основной с образованием двух полостей, при этом полость камеры, расположенная между мембранами, имеет регулируемое дроссельное устройство, а трубопровод отвода сообщен с емкостью

для жидкости.

72

Изобретение относится к устройствам для обработки жидких сред в гидродинамическом кавитзционном поле и может найти применение в химической, пищевой, нефтехимической и других отраслях промышленности, где требуется осуществлять эффективное перемешивание. Целью изобретения является повышение эффективности перемешивания. Кавитационный реактор содержит перекачивающее устройство с трубопроводами подвода и отвода, в которых размещены клапаны, и емкость для жидкости. Трубопровод подвода сообщен с емкостью. Перекачивающее устройство выполнено в виде мембранного насоса, в камере которого параллельно его мембране размещена дополнительная перфорированная мембрана, жестко соединенная с основной мембраной. Дополнительная мембрана образует в камере насоса две полости. Полость между мембранами имеет регулируемое устройство. Трубопровод отвода сообщен с емкостью для жидкости. 1 ил. (Л й«икя