Гидродинамический кавитационный реактор

(21) .(22) (46) (72) (71) зяйс (53) (56) В 78 тво СССР978. и уменьзатЮ УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИД 3501937/29-1226. 10. 8215.11.84. Бюл. В 42Н.Е.Немчина и Л.П.ОдерийКиевский институт народноготва им. Д.С.Коротченко676. 1.021. 3 (0888)1Авторское свидетельс240, кл. 0 21 В 1/36, 1(54)(57) 1. ГИДРОДИНАИИЧЕСКИЙ КАВИТАЦИОННЫЙ РЕАКТОР, включающий состоя щую из конфузора, проточного участка и диффузора камеру для обработки . потока волокнистой массы,соосно размещенный в камере стержень с кавитатором и средством для возвратно-поступательного перемещения стержня вдоль оси камеры, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью увеличения степени диспергирования шения удельных энергетических рат при заданной производительности за счет оптимизации режимов кавитационного воздействия, он имеет по крайней мере одну дополнительную камеру для обработки потока волокнистой массы, установленную за первой камерой, а кавитатор выполнен в виде крыльчаток с противоположно направленными лопастями, смонтированных на стержне соответственно в каждом из диффузоров камер, причем лопасти крыльчаток имеют клиновидный профиль сечения, острую переднюю кром ку, обращенную в сторону направления потока, и снабжены механизмом изменения угла их наклона относительно стержня.2. Реактор по и. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем,.что стержень выполнен попым, механизм изменения уг- увивши ла наклона лопастей расположен в по- ффффф лости стержня и выполнен в виде штока, снабженного штифтами, на которых смонтированы лопасти крыльчаток.4 11240Изобретение относится к устройствам для диспергирования и перемешивания в средах жидкость-жидкость,жидкость-твердое тело, жидкость-волокно и может быть использовано для проведения технологических процессов вхимической, нефтеперерабатывающей,пищевой, целлюлозно-бумажной, асбесто-цементной и других отраслях промьппленности, 10Известно устройство для гидродинамической распушки волокна, котороевключает в себя состоящую из конфузора, проточного участка и диффузора камеру для обработки потока волокнистой массы, соосно размещенный вкамере стержень с кавитатором и сред-,ство для возвратно-поступательного перемещения стержня вдоль оси камеры 1.К недостаткам этого устройства относится увеличение загромождения проточной части при регулировании режимов кавитационной обработки, что приводит к значительному повышению гидравлического сопротивления, большимудельным энергозатратам, затрудняетрегулирование режима кавитационнойобработки при заданной производительности и уменьшает степень диспергирования,30Цель изобретения - увеличение степени диспергирования и уменьшениеудельных энергетических затрат призаданной производительности за счетоптимизации режимов кавитационноговоздействияПоставленная цель достигается тем,что гидродинамический кавитационныйреактор, включающий состоящую из конЮфузора,проточного участка и диффузора,"камеру для обработки потока волокнистой массы, соосно размещенный в камере стержень с кавитатором и средство для возвратно-поступательногоперемещения стержня вдоль оси камеры,имеет по крайней мере одну дополни 45тельную камеру для обработки потокаволокнистой массы, установленную запервой камерой, а кавитатор выполненв виде крыльчаток с противоположнонаправленными лопастями, смонтированных на стержне соответственно в каждом из диффузоров камер, причемлопаоти крыльчаток имеют клиновидный профиль сечения, острую переднюю кромку,обращенную в сторону направления потока, и снабжены механизмом измене. ния угла их наклона относительностержня. 63 2Причем стержень выполнен полым,механиЗм изменения угла наклона лопастей расположен в полости стержняи выпоЛнен в виде штока, снабженногоштифтами, на которых смонтированылопасти крыпьчаток.На фиг. 1 изображен гидродинамический казитационный реактор, общийвид, на фиг. 2 - крепление лопастейвид сверху, на фиг. 3 - сечение А-Ана фиг, 2.Гидродинамический кавитационныйреактор состоит из камер 1, включающих конфузоры 2, проточные участки3 и диффузоры 4,В камерах 1 соосно размещен полыйстержень 5 с кавитаторами 6 и 7, выполненяыми в виде крыпьчаток с противопопожно направленными лопастями 8клиновндного профиля с острой передней кромкой 9, обращенной в сторонунапраю 1 ения потока. Внутри стержня5 находится механизм изменения угланаклона лопастей, выполненный в видештока 10, снабженного штифтами 11,на которых смонтированы лопасти 8кавитаторов 6 и 7. В стенках стержня 5.в местах расположения штифтов 11 выполнены продольные сквозные прорези 12, перед прорезями - поперечные поверхностные канавки 13, в которые входят штифты 14, закрепленные на внутренних кромках 15 лопастей 8. Стержень 5 имеет наружную резьбовую нарезку 16 для перемещения его вместе с кавитатофами 6 и 7 вдоль камер 1.Для фиксирования положения стержня 5 служит контргайка 17; а для продольного перемещения - ручка 18. Для продольного перемещения штока 10 относительно стержня 5 и изменения угла наклона лопастей служит винт 19 с укрепленной иа нем ручкой 20 и фиксатором 2 1.Устройство работает следующим образом,Поток диспергируемой и перемешиваемой массы, попадая в конфузоры 2, увеличивает скорость с 1-2 до 8-10 м/с в проточных участках 3. С этой скоростью потоки жидкости попадают в диффузоры 4 и натекают на установленные в них кавитаторы 6 и 7 и закручиваются последними в противоположнЫе стороны. При этом на лопастях клиновидного профиля образуются кавитаЦионные суперкаверны, которые/26. Тираж 37 НИИПИ Государственного делам изобретений и 5, Москва, Ж, Рауша 13 Патент", г. Ужгород, ул. Проектн 3 1124063 4 замыкаются за лопастями с образова- мального количества кавнтационных пунием полей кавитацнонных микропузырь- зырьков, а следовательно, максимальков, и после их схлопывания - куму- ное кавитацнонное воздействие. При лятцвных микроструек, которые ока- изменении производительности реакзывают диспергирующее, размалывающеетора для сохранения оптимального рефибрилирующее и микроперемешивающее жима кавитационной обработки перемевоздействие на массу. щением стержня 10 изменяются углынаклона лопастей относительно стержДля увеличения интенсивности кави- ня 5. Поэтому плавное регулирование. тационного воздействия кавитаторы б и 1 О местоположения кавитаторов в диф при помощи стержня 5 устанавливают- фузорах и углов наклона лопастей ся в таком месте диффузора, где ско- (углов атаки) позволяет интенсифицирость и давление обеспечивают опти" ровать процессы смешения и дисерги" мальный режим кавитацнонного обте- рования и снизить удельные знергокания лопастей и получение макси затраты,