Ультразвуковой гидродинамический излучатель Советский патент 1980 года по МПК B01F11/02 B06B1/20 

(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ i

1

Изобретение относится к устройствам для получения высокодисперсных суспензий и эмульсий и может быть использовали в обогащений полезных ископаемых, xHMiTческой, пищевой промыщленности, а также других отраслях Промышленности, где осуществляется гомогенизация и массообмен.

По основн;ому авт. свид. № 243984 известен ультразвуковой гидродинамический излучатель для получения водных эмульсий массы, состоящий из корпуса, эжектора, тангенциального вкладыща с многозаходной леиточной резьбой, кольцевого магнита и крыщки с соплом.

Недостатком аппарата является низкая степень дисперсности эмульгируемой жидкости, а также проскок через аппарат крупных (более 100 мкм) частиц, имеющий место при работе с вязкими веществами. Это объясняется тем, что в этом устройстве отсутствует эффективное взаимодействие потока, истекающего через эжектор в осевом направлении и вихревого потока, образованного многозаходной спиральной нарезкой вкладыща. Кавитация, являющаяся основным диспергирующим фактором при получении частиц малых (единиц микронов) размеров, в этом аппарате развита недостаточно.

Этот аппарат малоэф фекти1ен if неприемлем для получения высокодисперсных эмульсий вязких трудноэмульгируемых веществ.

Цель изобретения - повышение степени дисперсности эмульсий, в особенности высоковязких трудноэмульгируемых веществ. 0 Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковой гидродинамический излучатель по авт. свид. № 243984 снабжен коаксиально установленным в эжекторе стаканом с тангенциально расположенным в его верхней части патрубком, при этом внутренняя поверхность стакана в нижней части выполнена с винтовой нарезкой, направление которой противоположно направлению нарезки тангенциального вкладыща.

Струи диспергирующей жидкости, введ денные из камеры высокого давления и вихревую камеру через нарезку вкладыща, тангенциально закручиваются и образуют основной вихревой поток. Установка стакана коаксиально эжектору и соединение его с

камерой высокого давления позволяет до пбЛ11и ёл1Ё:н8 ввоДй-гб в вихрёву1дкашру вспомогательный осевой поток диспергирующей жидкости (воды). Таким образом, между

и всгтойбгатёльным пбтбкайй заключен тонкий слой (доли влиллиметра) эмульгируемой жидкости, эжектируемой через эжектор. Наличие на стакане винтовой нарезки, противоположной нарёзке вКЛады ша, обеспечивает закрутку вспомогательно гГ1ШШГ 111га1 йё1ёШи-ifpW

НШтравЖнрЮ вращения основного вихревого потока диспергирующей жидкости, и тонкий кольцевой лой эмульгируемой жидкостй при истечении из эжектора оказывается под дейсГТвйём ПрО№воположно-направлен них СИЛОсновного и вспомогательного осевого вихревых потоков диспергирующего агента, которые разрывают тонкий слой жидкости. Кроме того, на этот слой действуют дополнительно акустические колебания, воз пикающие при взаимодействии двух потоков диспергирующей жиДко&тй, kotopbie усиливают эффект диспергирования. Соединение стакана с камерой Высокого давления тангенциально введенной в него трубкой

йШыщает завихрение вспомогательного потока диспергирующей жидкости, тем самым обеспечивая высокий диспергирующий эффект предлагаемого устройства.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Ультразвуковой излучатель содерясит цилиндрический корпус 1, в котором выполнены вихревая камера 2 и камера 3 высокого Да ВЛёния; внутри корпуса установлен эжектор 4, вкладыш 5 с многозаходной ленточной резьбой, кольцевой магнит 6, подпираемый крышкой 7 с соплом 8. Внутри эжектор коаксиально ему установлен стакан 9,

соединенный с камерой ВысбК6го давления

тангенциальным патрубком 10 и имеющий

в нижней части на внутренней поверхности

ЭДнВДвук) нарезку В направЛёМиГ TtpcjTHBoгГоложном нарезке вкладыша, и ребра 11,

при помощи которых патрубок фиксируется

ПО оси эжектора. ,г

Устройство для получения тонкодисперсной суспензии и эмульсии работает следующим образом.

Эмульгирующая жидкость (вода в случае приготовления водных эмульсий) под давлением,создаваемым насосом, поступает в камеру 3 высокого давления и по многозаходной спиральной нарезке вкладыша 5, тангенциально подается в вихревую камеру 2, образуя основной вихревой поток. Одновременно из камеры 3 высокого давления, эмульгирующая жидкость через тангенциальный патрубок 10 попадает в стакан 9, о ткуда в Виде вспомогательного вихревого потока, благодаря наличию внутренней винтовой нарезке на выходном конце стакана, Вводится в вихревую камеру 2.

Эмульгируемая ЖИДКОСТЬ подается по щели, образованной стаканом и внутренней поверхностью трубки эжектора 4, а также

подается в к:ачестве компонента в смеси с

эмульгирующей жидкостью.

На тонкий кольцевой слой эмульгируемой жидкости, заключенный между стаканом и внутренней стенкой эжектора, дейст0 вук)т противоположно-направленные силы основного И Вспомогательного вихревых потоков эмульгирующей жидкости. В вихревой камере 2 при взаимодействии основного и вспомогательного вихревых потоков жидкости, возникают турбулизация и акустические колебания, способствующие процессу диспергирования. В этой же камере жидкость подвергается воздействию магнитных силовых линий кольцевого магнита б, что интенсифицирует процесс эмульгирования.

Формула изобретения

Ультразвуковой гидродинамический излучатель по авт. свид. № 243984, отличающийся Тем, что, с целью повышения степени дисперсности эмульсии за счет создания дополнительного потока диспергирующей жидкости, он снабжен коаксиально установлейным в эжекторе стаканом с тангенциально расположенным в его верхней части патрубком, при этом внутренняя поверхность стакана в нижней части выполнена с винтовой нарезкой, направление которой противоположно направлению нарезки тангенциального вкладыша.