Гидродинамический эмульсатор Советский патент 1982 года по МПК F04F5/00 

(54) ГИДЮДИНАМИЧЕСКИЙ ЭМУЛЬСАТОР

I

Изобретение относится к струйной технике.;

Наиболее близким к изобретению по техни ческой сущности и достигаемому результату является гидродинамическое устройство, содержащее трубопровод подачи активной среда|, подсоединенный к активному соплу, во входном патрубке которого расположено устройство для закрутки активной среды, вьшолненное в виде двух симметрично расположенных относительно оси трубопровода вихревых элементов, каждый из которых имеет последовательно установленные по оси патрубка входное сопло и цилиндрическую камеру с щелевыми отверстиями и осевым соплом соответственно на боковой и торцовой поверхностях, причем первый вихревой элемент сообщен с соплом, а второй - с камерой смешения посредством соединительного трубопровода, выходной конец которого расположен тангенциально к внутренней поверхности камеры смешения, и трубопровод подачи пассивной ереды 1..

Однако в известном устройстве не обеспечивается многократное смещение активной

и пассивной сред, что не позволяет на выходе из устройства получать устойчивых смесей сред.

Цель изобретения - улучщение процесса смешения активной и пассивной сред с получением устойчивой к расслоению змульсии.

Указашия цель достигается тем, что гидродинамический змульсатор дополнительно содержит поршневой насос с камерой охлаждения сальника и , расположенным перпендикулярно оси активного сопла, и в патрубке . между местом подсоединения к соплу трубопровода подата активной среды и вторым вихревым элементом установлено напорное сопло, трубопровод подачи пассивной среды подсоединен к активному соплу между напорным соплом и вторым вихревым элементом, а на выходе камеры смешения установлен коифузор, сооб1ценш.1Й с камерой охлаждения сальника поршневого насоса.

На фит. 1 представлен гидродинамический змульсатор, продольный разрез; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение 5-Б на фиг. 1.

Гидродинамический эмульсатор содержит трубопровод 1 подаш активной среды, подсоединенный к активному соплу 2, во входном патрубке 3 которото расположено устройство для закрутки активной среды, выполненное в виде двух симметрично расположенных относительно оси трубопровода 1 вихревых элементов 4 и 5, каждый из которых иМеет последовательно установленные по оси патрубка 3 входное сопло 6, 7 и цилиндрическую камеру 8 и 9 с щелевыми отверстиями 10, 11 и осевым соплом 12 и 13, соответственно на боковой и тордовой поверхностях, причем первый вихревой элемент 4 сообщен с соплом 2, а второй вихревой элемент 5 - с камерой 14 смещения посредством соединительного трубопровода 15, и трубопровод 16 пассивной среды.

Дополнительно эмульсатор содержит поршневой насос с камерой 17 охлаждения сальника и валом 18, расположенным перпендикулярно оси активного сопла 2, и в патрубке 3 между местом подсоединения к соплу 2 трубопровода 1 подачи активной среды и вторым вихревым элементом 5 установлено напорное сопло 19, трубопровод 16 подачи пассивной среды подсоединен к активному соплу 2 между напорным соплом 19 и вторым вихревым элементом 5, а на выходе камеры 14 смешения установлен конфузор 20, сообщенный с камерой 17 охлаждения сальника поршневого насоса;

Активная среда под давлением подается через трубопровод 16 подачи активной среды в устройство для закрутки активной среды и разделяется на два потока. Первый поток активной среды проходит первый вихревой элемент 4, закручивается с небольшой степенью крутки и истекает из активного сопла 2 в камеру смешения 14. Второй поток активной среды подается в напорное сопло 19 и истекая из последнего увлекает пассивную среду, поступающую через трубопровод 16 в вихревой элемент 5, в котором смесь активной и пассивной сред закручивается с высокой степенью крутки. Степень крутки потока определяется соотношением сечений щелевых отверстий 10 и И на боковой поверхности и осевого сопла 12 и 13 на боковой и торцевой поверхностях цилиндрических камер 8, 9 вихревых элементов 4 и 5. При высокой степени закрутки потока в смеси возникают ультразвуковые колебания, что обеспешвает эффективное первичное смещение сред. В камере 14 смещения имеет место вторичное смешение сред, где смешивается истекающая из активного сопла 2 слабозакрученная среда и, поступающая по соединительному трубопроводу 14 смесь активной и пассивной сред.

Угол oL вьгбирается таким образом, чтобы течение в камере смешения 14 при вторичном взаимодействии потоков было нестабилизированным.

S Из камеры 14 смешения поток смеси сред поступает в конфузор 20 и превращается в более однородную эмульсионную смесь, которая затем поступает в камеру 17 охлаждения салышков поршневого насоса. Движущийся

О с возвратно-поступательным перемещением вал 18 насоса делит внутренную полость камеры охлаждения на две зоны по ходу потока (А и Б). Поток смеси сред, поступая в зону А, расщиряется и движется перпендикулярно

5 валу поршневого насоса в зону Б. При этом, в зоне Б возникают интенсивные вихри с получением устойчивой к расслоению фаз эмульсии.

Таким образом, в результате гидродинами0 ческого трехкратного перемешивания, гидродинамический эмульсатор обеспечивает устойчивой к расслоению эмульсии.

Формула изобретения Гидродинамический эмульсатор, содержащий

5 трубопровод подачи активной среды, подсоединенный к активному соплу, во входном патрубке которого расположено устройство для закрутки активной среды, выполненное в виде двух симме:фично расположенных относительно

0 оси трубопровода вихревых элементов, каждый из которых имеет последовательно установленные по оси патрубка входное сопло и цилиндрическую камеру с щелевыми отверстиями и осевым соплом соответственно на боковой и торцевой поверхностях, причем первый вихревой элемент сообщен с соплом, а второй - с камерой смещения посредством соединительного трубопровода, выходной конец которого расположен тангенциально к внутренней поверхности камеры смешения, и трубопровод подачи пассивной среды, отличающийс я тем, что, с целью улучшения процесса смешения активной и пассивной сред, эмульсатор дополнительно содержит поршневой насос с камерой охлаждения сальника и валом, расположенным перпендикулярно оси активного сопла, и в патрубке между местом подсоединения к соплу трубопровода подачи активной среды и вторым вихревым элементом установлено напорное сопло, трубопровод подачи пассивной среды подсоединен к активному соплу между напорным соплом и вторым вихревым элементом, а на выходе камеры смешения установлен конфузор, сообщенный с камерой охлаждения сальника порщневого насоса.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 675212, ,кл. F 04 F .5/42, 1977.

Фиг.2

Фиг.

Б-6