Устройство для диспергирования и растворения порошкообразных материалов в жидкости

Изобретения относится к перемешиванию и может найти применение вцеллюлозно-бумажной промышленностидля приготонления суспензий каолина,щелоко-сульф"тных смесей и т,д,По оснонному авт.сн, М 799798 5известно устройство для диспергироваНия н растворения порошкообразныхматериалов в жидкости, содержащеециркуляционный насос, связанный всасывающим патрубком с емкостью, н верхней части которой установлены распределитель порошкообраэных материалов и сопло, соединенное с нагнетательным патрубком насоса, Сопло выполнено н виде полого конусообразного желоба с углом конусности5-15 1 .При смешении с жидкостью порошкообразных материалов, имеющих в массе комки, с целью разрушения этих. комков требуется либо увеличить кратОность циркуляциисодержимого емкостинасосы, либо использовать насос большей мощности для увеличения скоростиструи жидкости и тем самым увеличения напряжений при ударе, В том и 25другом случае увеличивается энергоемкость процесса смешения,Целью изобретения янляется снижение энергоемкости смешения.Поставленная цель достигается ЗОтем, что устройство для диспергиронанияи растворения порошкообразных материалов и жидкости, содержащее циркуляционный насос и емкость, в верхней части которой установлены распределитель порошкообразных материалов исопло, выполненное в виде полого конусообразного желоба с углом конусности 5-15 , снабжено горизонтальноорасположенным стаканом, размещеннымнапротив сопла и выполненным со сфе 4 Орическим вогнутым дном.На чертеже изображено устройство,разрез.Устройство содержит распределитель 1 порошкообразных материалов, 45емкость 2, сопло 3, выполненное ввиде полого .конусообразного желоба 4,ось 5 которого перпендикулярна осираспределителя 1. Сопло 3 соединенос нагнетательным патрубком б циРкуляционного насоса 7. На трубопроводахсоединяющих циркуляционный насос 7с емкостью 2 и соплом 3, установленызаднижки 8, По оси 5 сопла 3 настенке емкости 2 напротив сопла 3установлен цилиндрический стакан 9со сферическим вогнутым дном 10.Устройство работает следующимобразом. В емкость 2 подают жидкость вколичестве, необходимом для получения смеси заданной концентрации, ноуровень жидкости в конце смешения сучетом количества смешиваемого материала не должен достигать сопла 3 истакана 9. Жидкость из емкости 7,подается в канал сопла 3, на выходеиз которого образуется струя полукольцевого сеЧения. Скорость струирегулируется задвижкой 8. За счет конусности и полукольцевой формы сопла3 струя на некбтором расстоянии отсопла сжимается, образуя струю круглого сечения.Скорость струи такова, что ее кинематическая энергия больше потенциальной энергии ссыпающегося на поверхность струи материала, поэтому присовместном движении жидкости и материала происходит лишь перемещениематериала с поверхности струи в еенижние слои без,полного проникновения материала через струю.В зоне сжатия струи Возникаетсильно развитая турбулентность, эасчет которой происходит дальнейшееперераспределение частиц материалав жидкости и.полностью смачиваетсятот материал, который еще не успелпроникнуть в жидкость,В момент встречи струи со сферическим вогнутым дном 10 стакана 9возникает мощный гидравлическийудар, разрушающий комки материала исмешинающий его с жидкостью. Некото- .рая замкнутость объема в зоне встречи струи с преградой (в данном случае со сферическим дном 10 стакана 9) вызывает интенсивное встречноедвижение подающего и отражающегопотоков, сопровождаемое высокимиградиентами скоростей турбулентногодвижения и напряжениями в жидкости,Это максимально усиливает эффектударного смешения жидкости и материала, что не требует в дальнейшеммногократной циркуляции содержимогоемкости й;Преимущества предлагаемого устройства обусловлены за счет болееполного использования энергии струипутем обеспечения интенсивного встречного движения подающего и отраженного потоков в стакане см.,таблицу).В таблице приведены результатыиспытаний известного и предлагаемого устройства и опытных масштабах.Как видно из таблицы, предлагаемое устройство по сравнению с известным менее ннергоемко и нетребует многократной циркуляции.1049094 Устройство щ а Известное косой удар в плоскую стенку под углом 45 О 45 т 50 4"5 22 прямой удар в плоскуюстенку 25 т 30.9-.10 8,9 1 щ 2 Предлагаемое 1.-2 2,5 Составитель Г. ОльшанскаяРедактор И, Шулла ТехредМ.Гергель Корректор А, Повх т тщю щае щт щю тю щ щтщтют щтююЮ ющщ е щ авщ еевщщщщ щщЗаказ 8282/5 Тираж б 88 ПодписноеВНИИПИ Государственного. комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Жт 35, Раушская наб., д. 4/5 ее авщтттютаююююююЮююта тютющщттщт щтщщ а филиал ППП фПатентф, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 прямой удар в стенкусо. сферическим углублением Количествонеразрушенных комковбез циркуляции, Ъ Энергоемщкость смешения,Вт ч/кг Кратностьциркуляциидо полногосмешения