Устройство для получения дисперсных систем Советский патент 1982 года по МПК B01F11/00 

Изобретение относится к технике приготовления дисперсных систем жидкость - газ, жидкость - жидкость вибрационными воздействиями и может быть использовано в химической,нефтехимической пищевой и других отраслях промышленности, связанных с получением и применением различных жидкостных и газожидкостных смесей.

Известие) устройство для получения дисперсных систем жидкость газ, жидкость - жидкость, содержащее емкость,. установленную на упругом основании, снабженную виброприводом и заполненную обрабатываемой жидкостью f1.

При работе этого устройства возбуждаются колебательные движения емкости и содержащегося в ней столба жидкости, что на определенных частотах внешних воздействий приводит к поступлению газа в жидкость через границу раздела фаз и возникновению так называемого режима вйбротурбулизации. Вибрации жидкости в этом режиме позволяют п элучать высококачественные смеси, в том числе из компо,нентов, несмешивающихся в обычных условиях;

Известно устройство, содержащее емкость, установленную на упругом основании, снабженную виброприводом и заполненную жидкостью, в которой размещен упругий резонатор, например, в виде газонаполненной сферы с гибкими стенками. Размещение резонатора в вибрируемой жидкости позволяет упростить настройку колеба10тельной системы на резонанс, ускорить установление режим.а вибротурбуляции и осуществлять расчет конструктивных параметров системы (объем резонатора, глубину его погружения, величину столба жидкости и др.). на заранее заданную частоту внешних воздействий Г 2J.

Недостаток данного устройства

20 заключается в значительном уменьшении эффективности вибрационных воздействий при отклонении режима колебаний от резонанса. Это происходит в связи с непредвиденным и обычно не25контролируемым в процессе эксплуатации изменением хотя бы одного из паРс1метров механической колебательной системы, например, количества газа в резонаторе, плотности жидкости,

30 частоты внешних воздействий, дав ления газа над свободной .поверхност жидкости, количества поступившего в жидкость газа и др. Как свидетельст вуют опытные данные, возникшее рассогласование между собственной частотой колебаний системы и частотой внешних воздействий на ±10% может .приводить к уменьшению амплитуды .колебаний на 60-70% соответственно падает и эффективностьвибрационных воздействий. Цель изобретения - интенсификация процесса перемешивания и снижение энергозатрат за счет повышения эффективности вибрационных воздействий. . Поставленная цель достигается, тем, что в . устройстве для долучения дисперсных систем жидкость газ, жидкость - жидкость, содержащем емкость, установленную на tynpyгом основании, снабженную виброприводом и заполненную жидкостью,в которой размещен упругий резонатор, например,,, в виде газонаполненной сфе ры с гибкими стенками резонатор ус новлен с возможностью свободного пе ремещения и емкость в верхней части снабжена ограничителем всплытия. При этом ограничитель всплытия в полнен в виде сетчатого поддона. Указанное выполнение устройства позволяет резонатору занять в жидкости то динамически устойчивое положение , при котором устанавливаетс наибольшая амплитуда импульсных колебаний резонатора и обеспечить тем самым достижение эффекта самоподстр ки механической колебательной систе мы ,на резонансный режим, который . всегда сопровождается минимальным расходованием внешней-энергии и максимальной эффективностью вибрационны воздействий. Наличие ограничителя всплытия резонатора исключает возмож ность срыва колебаний и обеспечивает возбуждение колебательной системы cp эу же после включения вибропривода. На чертеже схематически изображе но предлагаемое устройство, продоль.ный разрез. , Устройство для получения дисперсных систем содержит емкость 1, установленную на упругом основании: 2 ,. например, в виде пружинного амортизатора. Емкость снабжена виброприводом 3, в качестве которого может служить электродвигатель с дебалансами на валу, и .заполнена обрабатыва емой жидкостью 4. В жидкость погружен Объемно сжимаемый упругий резо натор 5, выполненный в виде, например, газонаполненной сферы с гибким стенками, в подповерхностном слое жидкости размещен ограничитель всплы тия 6 резонатора, перекрывающий поперечное сечение емкости и имеющий вид решетки, сетки или перфорированной пластины, которая закреплена, например, посредством неподвижного . кронштейна 7. . Возможно выполнение резонатора 5 из любого объемно сжимаемого упругого материала, а том числе пористого, например из пенополиуретана, губчатой резины и др. Шаровидная форма резонатора является предпочтительной из соображений обеспечения равномерных радиальных пульсаций при произвольном положении резонатора по отношению к возбудителю колебаний, т.е. виброприводу З..В жидкости 4 резонатор находится в свободном состоянии и возможности его перемещения ограничены лишь стенками и днищем емкости 1 и ограничителем всплытия 6.i Ограничитель всплытия 6 резонатора допускает возможность его закрепления на стенках емкости 1 (на чертеже не показано). Устройство работает следующим образом. При включении вибропривода 3 емкость 1 и содержащаяся в ней жидкость 4 начинают совершать колеба- . тельные движения в вертикальной плоскости. Вибрации жидкости передаются резонатору 5 и, благодаря его сжимаемости и упругости, возбуждают радиальные пульсации, т.е. периодические, с частотой внешних воздействий, изменения объема резонатора. Пульсационные движения резонатора 5 приводят к перераспре- / делению гидродинамического давления в жидкости и к Появлению виб- . рационной силы, действующей на резонатор 5 и вынуждающей его пе.ремещаться и занять в жидкости динамически устойчивое положение. В этом положении сила Архимеда равна вибрационной силе, а амплитуда пульсационных колебаний максимальна, что соответствует резонансному режиму. В дальнейшем любое отклонение данной колебательной системы от резо.нанса, вызванное изменением того или иного параметра,напримпр количества и плотности жидкости поступившего в нее газа, частоты внешних воздействий и т.п., приводит к соответствующему изменению положения резонатора по высоте вибрируемого столба жидкости, стабилизации резонансного режима колебёний,и в конечном счете, к повышению- эффективности вибрационных воздействий.. По сравнению с известным устройством предлагаемое позволяет на 50-60% сократить расход энергии и упростить систему управления реализуемым процессом. Формула изобре ения 1. Устройство для получения дисперсных систем газ - жидкость, жидv° J содержащее емкост установленную на упругом основании, снабженную виброприводом и эаполненную жидкостью, в которой разме«ен упругий резонатор, напри ер

стенк °. стенками, отличающееся

тем, что, с целью интенсификации процесса перемеш1,вания и снижения энергозатрат за счет повышения эффективности члбрационных воздействий, резонатор установлен с возможностью свободного перемещения и емкость в верхней части снабжена ограничителем его всплытия

2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем,что, ограничитель всплытия вьшолнен в виде сетчатого поддона.

.Источники ИНфОрМсЩИИ

принятые во внимание при экспертизе

м dJfl7 r° °® свидетельство СССР ® 3/08,опублик.

I

2. Авторское свидетельство СССР по заявке I 2761795/23-26, |Кл. В 01 F 3/08, опублик.13.11.79