Диспергатор-смеситель Советский патент 1993 года по МПК B28C5/46 

Изобретение относится к установкам для активации цемента и получения цементной суспензии и позволяет интенсифицировать процессы диспергирования, а также может быть использовано для интенсификации химических, кристаллизационных, биологических и др. процессов в жидкостях

Известна установка для активации цемента, содержащая установленную на основании посредством амортизаторов раму с вибраторами, герметическую емкость с размещенными в ней трубопроводом с гидродинамическим излучателем, патрубками для ввода и вывода цементной суспензии и подачи избыточного давления.

Недостатками этой установки являются: - потребность в избыточном давлении для обеспечения работы гидродинамических излучателей;

- значительный расход воды;

- значительные габариты по высоте.

Известна установка для активации цемента, содержащая герметическую емкость на амортизаторах, обеспеченную фигурными секциями, соединенными между собой и образующими герметический объем, подключенными к вакуум-насосу, с установленными в нем поочередно по центру магнитострикционными преобразователями с мембранами и пьезокерамическими излучателями с тефлоновыми трубками, расположенными под ними параллельно наклонным стенкам фигурных секций.

Недостатками этой установки являются:

- недостаточная степень диспергирования и смешивания дисперсной смеси;

- низкая производительность из-за большей протяженности путей перемещения суспензии;

VJ

ю

4 О 00

J

- трудоемкость в изготовлении фигурных секций;- значительные расходы воды и электроэнергии.

Известна установка для активации цементной суспензии, содержащая герметическую емкость на амортизаторах, обеспеченную секциями, каждая из которых в нижней части снабжена прикрепленными к стенкам емкости сферическими перегородками, разделяющими емкость по высоте на изолированные друг от друга отсеки, соединенные трубопроводом для прохода охлаждающей жидкости, причем в перегородках выполнены отверстия, в которых установлены нижние концы трубок с пьезокерамически- ми излучателями, верхние концы которых посредством упругих прокладок герметично прикреплены к стенкам емкости и мембранам магнитострикционных преобразователей. Каждая секция снабжена подключенным к системе разряжения штуцером, соединенным с расположенной между мембранами и нижней поверхностью сферической перегородки рабочей полостью.

Недостатками этого изобретения являются:

- недостаточна степень диспергирова- ния суспензии;

- ненадежность в работе герметических соединений упругими прокладками и сложность их замены;

- значительный расход воды и электроэнергии.

. Известна установка для активации цементной суспензии, содержащая установленную на амортизаторах емкость с размещенными последовательно в ней на кольцевых прокладках из упругого материала мембранами, снабженными магнито- стрикционными преобразователями; установка снабжена воронками, каждая из которых расположена под мембраной и смонтирована на емкость посредством кольца и прокладки, установленной параллельно оси емкости, тягой с шаровыми клапанами, один из которых размещен в крышке емкости, а каждая из последующих - в днище мембраны, выполненной в виде тарельчатой формы с перфорированной 6т- бортовкой, причем каждый преобразователь расположен на днище мембраны.

Недостатками этой установки являются:

- значительный расход электроэнергии, т.к. каждая мембрана снабжена магнито- стрикционным преобразователем;.

- ненадежность в работе шаровых клапанов, что снижает производительность установки в результате их частой замены.

В качестве прототипа принята энергия Диспергатор-смеситель, содержащий на амортизаторах герметическую емкость в виде расположенных соосно и симметрично относительно горизонтальной плоскости сферообразных полых оболочек с горизонтальной перегородкой и с уплотнением вертикальные мембраны, размещенные по оси емкости и зеркально относительно перего- родки мембраны с магнитострикционными .преобразователями, запорно-раздаточную арматуру.

Недостатками установки являются:

- недостаточно высокое качество дис- 5 пер.гирования и смешивания суспензии, в связи с медленным ее поступлением.в емкость и неполным перемешиванием части суспензии;

- сложность конструкций (овальное се- 0 чение емкости, дополнительное крепление гидродинамических излучателей);

- сложность сборки, разборки, эксплуатации и ремонта ввиду неудобства общей компановки узлов и соединений. 5 Целью изобретения является повыше- . ние качества суспензии. ..

На чертеже изображен диспергатор- . смеситель, общий вид,

Диспергэтор-смеситель имеет корпус, 0 состоящий из двух симметрично и соосно расположенных относительно горизонтальной оси сферообразных оболочек 1 и 2, верхний из которых обеспечен входным патрубком 3 с пробковым краном 4, а ниж- 5 ний - выходным патрубком 5 с пробковым краном 6, а оболочки разделены перегородкой в виде амортизационным прорезиненным уплотнения 7 с центральным-отверстием 8, защищенной от механических воздейст- 0 вий пластинами 9, герметически закрепленной между фланцами 1-0 оболочек 1. 2 посредством дополнительных прокладок 11 и установленных совместно с фланцами 12 дополнительной мембраны 13 в виде цилин- 5 дров с днищами 14, с внутренней стороны которых соосно и жестко закреплены перфорированные цилиндрические мембраны 15, а с наружной - магнитострикционные преобразователи 16. В днище 14 мембраны 13 вы- 0 полнено отверстие 17. Установка смонтирована на амортизаторах 18.

Диспергатор-смеситель работает еледу- ющим образом.

При закрытом пробковом кране б, от- 5 крытом пробковом кране А и включенных магнитострикционных преобразователях по входному патрубку 3 подается водоце- ментная или любая другая суспензия, химические составы, биологически загрязненные жидкости, жидкости в которых требуется

обеспечить воздействие на химические или электрохимические процессы, процессы кристаллизации.

Суспензия или жидкость, омывая верхний магнитострикционный преобразователь 16 охлаждает его и попадает в зону ультразвукового поля мембраны 13, а далее, через ее отверстия в зону воздействия ультразвукового поля между мембранами 13 и 15 и затем - между остальными мембранами до поступления в последнюю цилиндрическую мембрану 15 у вертикальной оси. Через отверстие 8 суспензия или жидкость, прошедшая процессы диспергирования и смешивания в верхней части емкости под воздействием ультразвука и кавитации, поступает в симметрично расположенную нижнюю часть системы перфорированных мембран 15, где проходит обратный путь воздействия диспергации и смешивания, а

затем, через отверстия нижней мембраны 13 поступает в нижнюю часть оболочки 2, охлаждая при этом нижний магнитострикционный преобразователь 16 и заполняя постепенно емкость.

По заполнении емкости в течение 2-3 мин вся суспензия подвергается ультразвуковому и кавитационному воздействию, а затем частично или полностью открывается пробковый кран 6 выходного патрубка 5 и процесс

непрерывного диспергирования и смешивания суспензии или жидкости продолжается.

Использование: устройство для приготовления суспензии. Сущность: устройство содержит смонтированную на амортизаторах герметичную емкость в виде расположенных соосно и симметрично относительно горизонтальной плоскости сферообразиых полых оболочек с горизонтальной перегородкой и с уплотнением, вертикальные мембраны, размещенные по оси емкости, вертикальные мембрана с магнитострикционными преобразователями, запорно-раздаточную арматуру. Оно снабжено верхней и нижней дополнительными мембранами. Каждая оболочка снабжена фланцем. Дополнительная мембрана выполнена в виде перфорированного цилиндра с днищем. Вертикальная мембрана выполнена в виде концентрично размещенных полых цилиндров. Одни торцы полых цилиндров соединены с внутренней поверхностью днища дополнительной мембраны. Магнитострикционный преобразователь закреплен на наружной поверхности днища дополнительной мембраны. Перегородка размещена между фланцами оболочек емкости. 1 ил.

Формула изобретения Диспергатор-смеситель, содержащий смонтированную на амортизаторах герметичную емкость в виде расположенных соосно и симметрично относительно горизонтальной плоскости сферообразных полых оболочек с горизонтальной перегородкой и с уплотнением, вертикальные мембраны, размещенные по оси емкости, и зеркально относительно перегородки вертикальные мембраны с маг- нитострикционными преобразователями, за- порно-раздаточную арматуру, отличающийся тем, что, с целью повышения качества суспензии, он снабжен установленными по оси емкости и зеркально расположенными относительно перегородки верхней и нижней дополнительными мембранами, каждая

оболочка емкости - фланцем, причем дополнительная мембрана выполнена в виде перфорированного полого цилиндра с днищем, а вертикальная мембрана - в виде концент- рично размещенных перфорированных полых цилиндров, одни из торцов которых соединены с внутренней поверхностью днища дополнительной мембраны, магнитострикционный преобразователь закреплен на наружной поверхности днища дополнительной мембраны, при этом перегородка размещена между фланцами оболочек емкости и выполнена в виде пластин с центральными отверстиями, уплотнение установлено между пластинами, а днище верхней уплотнительной мембраны выполнено с отверстием по периферии.