Кавитационный смеситель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 160 51)5 В 01 г 11 0 ЕТЕНИЯ ЛЬС У ОРСКОМУ СИИ ИТЕЛЬ е кавит быть мичеси друЦелью я проситель вода и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ(56) Авторское свидетельство СССР1358140, кл. В 01 Р 11/02, 1985. (54) КАВИТАЦИОННЫЙ СМЕС (57) Изобретение относится к техниктационного перемешивания и можеиспользовано в химической, нефтехикой, пищевой, целлюлозно-бумажнойгих отраслях народного хозяйства.изобретения является интенсификацицесса смешения. Кавитационный смесодержит корпус с патрубками под Изобретение относится к технике кавитационного перемешивания и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой, целлюлозно-бумажной и других отраслях народного хозяйства.Целью изобретения является интенсификация процесса смешения.На фиг. 1 приведен кавитационный смеситель, общий вид, разрез; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1.Кавитационный смеситель содержит корпус 1 с патрубками подвода 2 и отвода 3 вещества. По оси корпуса 1 установлен с возможностью вращения кавитатор 4 в виде лопастей 5. В корпусе 1 установлены дополнительные кавитаторы 6 в виде лопастей 7, оси которых параллельны оси основного кавитатора 4. Оси дополнительных кавитаторов 6 установлены неподвижно, а сами кавитаторы 6 выполнены с возможностью вращения вокруг них, Внутренняя поверхность корпуса 1 выполнена в виде сопряженных цилиндрических поверхностей, оси которых совпадают с осями дополнительных отвода вещества. По оси корпуса установлен с возможностью вращения кавитатор в виде лопастей. В корпусе установлены дополнительные кавитаторы в виде лопастей, оси которых параллельны оси основного кавитатора. Оси дополнительных кавитаторов установлены с возможностью вращения вокруг них. Внутренняя поверхность корпуса выполнена в виде сопряженных цилиндрических поверхностей, оси которых совпадают с осями дополнительных кавитаторов. Лопасти основного кавитатора и лопасти дополнительных кавитаторов расположены напротив друг друга и выполнены с противоположным углом закрутки. Основной кавитатор может быть выполнен неподвижным. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. кавитаторов 6. Лопасти 5 основного кавитатора 4 и лопасти 7 дополнительных кавитаторов 6 расположены одна напротив другой и выполнены с противоположным углом закрутки. Основной кавитатор 4 может быть выполнен неподвижным.Смеситель работает следующим образом.Поток обрабатываемого вещества подают через патрубок 2 подачи в корпус 1, где поток движется со скоростью 7 - 10 м/с. При попадании на лопасти 5 и 7 поток смеси закручивается и приводит во вращение лопасти. Скорость потока увеличивается и на задних кромках лопастей 5 и 7 кавитаторов 4 и 6 образуются кавитационные пузырьки с образованием кавитационной каверны, в хвостовой части которой происходит схлопывание кавитационных пузырьков и образуются поля кумулятивных микро- струй со скоростью порядка 1 О м/с и ударными давлениями 1 Окгс/см, которые оказывают интенсивное диспергирование и перемешивающее воздействие на обрабатываемую смесь. При вращении кавитатопов 4 и 6образуются значительных размеров макровихри, взаимодействие которых образуетзоны локального повышения скорости потока, в которых происходит генерированиедополнительного количества кавитационныхмикропузырьков. Такими зонами будут зоныминимального расстояния между кавитаторами 4 и 6. Наивысшая эффективностьдиспергирования достигается при однонаправленном вращении кавитаторов 6. В этомслучае взаимодействие вихрей происходитболее интенсивно, что и приводит к расширению размеров зон образования кавитационных микропузырьков, При совпаденииположений лопастей крыльчаток происходитрезкое местное повышение скорости потока,вызывающее пульсацию скорости. Это обеспечивает создание пульсационного режима,наложение которого на кавитационный режим течения резко интенсифицирует обработку смеси. Такое создание пульсационного режима не требует специального оборудования, надежно и эффективно,Конфигурация каверны в этом случаесущественно отличается от каверны привзаимодействии двух крыльчаток. Остановимся на этом важном моменте более подробно. При взаимодействии нескольких кавитаторов в местах минимального расстояния между ними генерируется основная масса кавитационных микропузырьков и кавернав этом месте удлинена. При этом кавернаимеет количество удлинений, равное количеству кавитаторов. В удлинениях давление понижено относительно остального объема корпуса за кавитаторами. Это приводит кустремлению части объема в удлиненные каверны, при этом происходит интенсивноевзаимное касание и проникновение каверн,что обеспечивает резкое повышение интенсивности смешения.Выполнение внутренней поверхности корпуса в виде сопряженных цилиндрическихповерхностей улучшает процесс обтеканиякавитаторов 4 и 6, исключает застойныезоны.Аналогичный результат получается привыполнении кавитатора 4 неподвижным.При вращении крыльчаток 6 около неподвижного кавитатора 4 создаются значительные макровихри, которые интенсифицируют процесс образования кавитационных микро- пузырьков, растет их количество, а значит и интенсивность смешения.При совпадении положений лопастей кавитаторов 4 и 6 происходит резкое увеличение скорости потока, при этом на кавитационный режим накладываются пульсации давления. Это резко повышает интенсивность смешения.Для увеличения частоты пульсаций кави- "О татор 4 устанавливается с возможностьюсвободного вращения. В этом случае особенно при разнонаправленном вращений кавитаторов, достигается высокая интенсивность смешения. Макровихри, образовавшиеся при вращении крыльчаток 4 и 6, оказывают дополнительное перемешивающее воздействие.Использование изобретения позволяет повысить интенсивность диспергирования и го О могенизации за счет разнонаправленноговращения крыльчаток, обеспечивающего снижение порога скорости, при которой наступает кавитация, и увеличение количества ка вита ционных пузырьков.25Формула изобретения1. Кавитационный смеситель, содержащий корпус с патрубками подвода и отвода вещества с установленным по оси с возЗо можностью вращения кавитатором в виделопастей и дополнительными кавитаторами в виде лопастей, оси которых параллельны оси основного кавитатора, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса смешения, оси дополнительных кавитаЗ 5 торов установлены неподвижно, а сами кавитаторы выполнены с возможностью вращения вокруг них, при этом внутренняя поверхность корпуса выполнена в виде сопряженных цилиндрических поверхностей, оси которых совпадают с осями дополнительных кавитаторов, причем лопасти основного и дополнительных кавитаторов расположены напротив друг друга и выполнены с противоположным углом закрутки.2, Смеситель по п. 1, отличающийся тем, 45 что основной кавитатор выполнен неподвижным,1607923 А-А тель В. Боевчук КП КНТ СССРрина. 01 бретениям иРаушскаяПатент, г. Состави Техред А. Кра Тираж 506 комитета по изо осква, Ж - 35,ьский комбинатРедактор В. БугренковаЗаказ 3581НИИПИ Государственног113035, Мроизводственно-издател орректор С. Чернодписноеоткрытиям при Габ д. 45жгород. мл. Гага