Устройство для получения дисперсных систем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1205929(51)4 В 01 Р 3/08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 У,к=(21) 3300642/23-26 (22) 02.06.81 (46) 23.01.86. Бюл. У 3 (71) Московский ордена Ленина институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии (72) В.И.Ралетнев (53) 66,063(088,8) (56) Патент ФРГ В 1300510, кл. 12 д 1/01, 1969,Авторское свидетельство СССРУ 701652, кл. В 01 Р 11/00, 1976, (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ жидкое - газ, жидкое - жидкое, содержащее рабочий сосуд с днищем и герметичной крышкой, установленный на вибростенде, патрубки для подвода компонентов и отвода готового продукта и систему для подвода затравочной порции газа, о т л и ч а ю щ е е с я . тем, что,г с целью уменьшения затрат энергии,оно дополнительно снабжено размещенным между днищем сосуда и вибростендом резонансным упругим элементом сжесткостью, определяемой по следующей зависимости К где о 3 - круговая частота колебаний 1и 1 - масса сосуда с компонентамиК - коэффициент жесткости упругого подвеса.2. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что резонанс ный упругий элемент выполнен в виде одной или нескольких пружин, равномерно распределенных по окружности, центр которой совпадает с центром вибростенда.Изобретение относится к химической технологии, в частности к получению дисперсных систем, и может быть использовано во всех отраслях промышленности, где производится интенсивное смешение дисперсных систем жидкое - жидкое (пен, эмульсий).Цель изобретения - уменьшение за" трат энергии на проведение процесса вибрационного смешения в режиме вибротурбулизации при одновременном снижении требований к конструктивным элементам вибростенда (уменьшение амплитуды перемещения вибростола).На фиг.1 приведена схема устройства для получения дисперсных систем на фиг.2 - выполнение разонансного упругого элемента.Устройство содержит рабочий сосуд 1 с днищем и герметичной крышкой 2, прикрепленный к неподвижным опорам 3 упругими подвесами 4. Устройство имеет патрубки для подводе компонентов и отвода готового продукта, причем слив готового продукта осуществляется через кран 5, расположенный в нижней части сосуда, гдеимеется также система б подачи за" травочной порции газа. Днище рабочего сосуда 1 прикреплено к верхнему концу резонансного упругого элемента 7, нижняя часть которОго прикреплена к рабочей площадке 8 вибрационного стенда 9. Жесткость резонансного упругогоэлемента определяется по зависимости К=оМ шсгде А - круговая частота колебанийвибростола (равная частоте режима вибротурбулизации);ш - масса сосуда с компонентамиЫ - коэффициент жесткости упругого подвеса. Возможно выполнение резонансного упругого элемента в виде одной или нескольких пружин, равномерно расположенных по окружности, центр которой совпадает с центром вибростенда, упругого сильфона, симметрично расположенного относительно вертикальной оси, проходящей через центр вибростенда и т.д. Для предотвращения боковых смещений пружин может быть предусмотрена установка внешней или внутренней направляющей. 5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Устройство работает следующим об" разом.При включении вибрационного стенда 9 колебания через рабочую площадку 8 и Резонансный упругий элемент 7 передаются рабочему сосуду 1, содержащему смешиваемые компоненты и газ. Наличие резонансного упругого элемента 7 приводит к увеличению амплитуды колебаний рабочего сосуда 1 (в 2-3 раза) по сравнению с амплитудой колебаний рабочей площадки 8 вибростенда 9.В качестве вибрационного стенда 9 используется стенд ВЭДСА, при включении которого РН настраивается на частоту режима вибротурбулизации (для данной установки 25-30 Гц) и перегрузку 2-3 я. Через 2 с после того как колебания рабочей площадки 8 вибрационного стенда 9 через резонансный упругий элемент 7 передаются с увеличенной амплитудой сосуда 1, в нижнюю часть жидкой фазы подается затравочная порция газа через систему б (объем мл). Свободная поверхность жидкости при этом совершает интенсивные движения с захватом пузырей газа из области А. Затем пузырей становится все больше, т.е,область, занятая пузырями, увеличивается. Начиная с некоторого момента времени, пузыри резко двигаются вниз и заполняют весь сосуд. В нижней части сосуда 1 (область Б с большей объемной концентрацией газовой фазы) образуется Рой пузырей. Время от начала включения стенда 9 до движения пузырей вниз и начала процесса смешения в режиме вибротурбулизации - несколько секунд. После окончания требуемой полноты процесса смешения готовый продукт сливается через кран 5.. В качестве упругих подвесов 4 и резонансного упругого элемента 7 используются пружины неограниченно кратного действия, изготовленные из рессорно-пружинной стали и работающие при напряжениях, циклически меняющихся во времени. На установке проводится насыщение жидкости воздухом, получение пены путем добавления в воду вспенивателя (мыльный порошок) и получение эмульсий типа водаверетенное масло-воздух. Процесс насыщения жидкости воздухом происходит равномерно по всему объему жидЗаказ 8587/7 тираж 5 Ж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д.4/5филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 кости до теоретически возможного за 5-10 с. Полное вспенивание при добавлении мыльного порошка происходит за 20-40 сПолучение эмульсий вода - веретенное масло - воздух при объемных соотношениях веретен-. ное масло - вода 1:9, 2:8, 3:7, 4:6, 5:5, 6:4, 7:3, 8:2, 9:1 занимает 30-60 с при количестве газа в области А 30-60 мл.Амплитуда ускорения сосуда со смешиваемыми компонентами для протекания вибрационного смешения в режиме вибротурбулизации должна быть больше некоторой критической 7-9 8 (8 - ускорение свободного падения). Введение резонансного упругого элемента приводит к образованию новойколебательной системы, где рольупругого элемента выполняют упругиеподвесы и резонансный упругий элемент, а инерционности - сосуд сосмешиваемыми компонентами, В случаекогда частота возбуждения вибрационного стола совпадает с собствен ной частотой новой колебательнойсистемы, амплитуда вертикальных колебаний сосуда значительно превышаетамплитуду колебаний рабочей площадки вибрационного стенда, что и при-.15 водит к уменьшению затрат энергии на