Кавитационный реактор

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 071077 (21) 2530190/23-26с присоединением заявки Но(5)М. Кл.з В 01 Г 3/08 Государственны й ком итет СССР но делам изобретений(71) Заявитель Кировский политехнический институт(54) КАВИТАЦИОННЫй РЕАКТОР 1Изобретение относится к области получения эмульсий и суспензий в пищевой цромышленности, например при производстве маргарина, сливочного масла и т.д., в молочной промышленности, химической промышленности, в целлюлознО-бумажной промышленности для размола волокнистой массы,в метлообрабатыва цей про енности 1 О для приготовления смазывающих и охлаждатощих жидкостей,в лакокрасочной проыааленности,в топливной промышленности для приготовления топливных эмульсий и т.д.Известен генератор кавитации, 15 содержащий ротор и статор конусообразной Формы. Рабочие поверхности ротора и статора выполнены шероховатымц,. например микрозубчатыми 1 .В данном устройстве интенсивность 20 смесеобраэовання невысокая, так как кавитация возбуждается за счет шероховатостей, создающих незначительную интенсивность кавитации. Кроме того, в данном устройстве нет воэможности регулировать интенсивность процесса образования кавитации и приготовление. технической сущности и достигаемому 30 ыДщ :. - :. эффекту является кавитационный реактор, содержащий корпус, имеющий всечении Форму прямоугольника, в котором перпендикулярно потоку комгюнентов установлен цилиндрический обтекатель, покрытый слоем эластичного,материала 2). Недостатки этого устройства заключаются в том, что оно не обеспечивает тонкого качественного диспергирования и имеет небольшую производительность, так как содержит обтекатель, создающий крупные кавитационные каверны, которые не способствуют тонкому диспергированию. Кроме того, длина эоны кавитации, а следовательно, и интенсивность процесса обработки волокнистой массы. не регулируются.Целью изобретения является интенсификация перемешивания и повышение качества смеси.Поставленная цель достигается тем, что в корпусе кавитационного реактора, имеющего в сечении форму прямоугольника, дополнительно по сече-нию-корпуса установлены цилиндрические обтекатели, отношение расстояния между которыми к диаметру обтекателяравно 0,8-1,1, а отношение высоты обтекателя к его диаметру равно 0,8-1,2.На поверхности обтекателей выпол-.нена насечка,На фиг, 1 представлен кавитационный реактор, разрез; на фиг, 2 - схема устройства для приготовления смеси. 5. Кавитационный реактор содержиткорпус 1, имеющий в сечении формупрямоугольника. В корпусе установлены цилиндрические обтекатели 2,на поверхности которых выполнена насечка, и эллиптические обтекатели 3,установленные с возможностью вращения вокруг их продольной оси, Цилиндрические обтекатели установлены перпендикулярно потоку компонентов нарасстоянии, отношение которого кдиаметру обтекаля равно 0,8-1,1 аотношение высоты обтекателя к егодиаметру составляет 0,8-1,2. В корпусе реактора выполнены отверстия 204 для подачи второго компонента.В реакторе может быть установленонесколько рядов цилиндрических обтекателей.Устройство для приготовления смеси содержит резервуар 5, насос б,всасывающий 7 и нагнетающий 8 трубопроводы, емкость 9 для второго компонента, сливной трубопровод 10 итрубопровод 11 для вывода готовойсмеси, 30Всасывающий трубопровод 7 имеетряд отверстий, расположенных на различных уровнях,Устройство работает следующим образом. 35Один из компонентов смеси, составляющий больший процент, наЛиваютв резервуар 5, откуда насосом б понагнетающему трубопроводу 8 подают вкавитационный реактор. При создании 4 Оскбрости выше критической в жидкости,находящейся между цилиндрическими обтекателями 2, создается первичнаякавитация, при которой за обтекателями образуется зона вакуума, гдепроисходит образование каверн (пузырь- (коп), заполненных парами жидкости игазов, которые затем захлопываются.Второй компонент смеси, составляющийменьший процент, поступает иэ емкости 9 в отверстия 4 реактора 1, расположенные за цилиндрическими обтекателями 2, и интенсивно смешивается спервым компонентом смеси.Подача одного из компонентов смеси непосредственно в зону кавитации, 55образующуюся за цилиндрическими обте-кателями, способствует более интенсивному перемешиванию частиц компонентов" - "-"смеси .При кавитации в микрообъемах жидкости происходят пульсации давления(давление повышается до десятков тысяч атмосфер), которые дробят частицысмеси на еще более мелкие; происходят термодинамические, злектрохими ческие и другие процессы, интенсифицирующие процесс приготовления смесей, За эллиптическими обтекателями 3 создается вторичная кавитация, которая также интенсифицирует процесс изготовления смесей, Максимальная интенсивность кавитации, т.е. оптимальная длина зоны кавитации за цилиндрическим обтекателем 2, равная 1,5-3,0 его диаметрам, устанавливается путем изменения свободного расстояния между эллиптическими обтекателями за счет их поворота вокруг своих осей на угол от 0 до 90 ф, при котором происходит, например, изменение свободного расстояния между кими от максимального до минимального значения и, следовательно, изменение интенсивности смесеобразования.Из кавитационного реактора по сливному трубопроводу 10 смесь поступает в резервуар 5 и при необходимости снова идет на рециркуляцию. Готовая смесь отводится из резервуара 5 по трубопроводу 11.Использование предлагаемого реактора в промышленности не требует больших капитальных затрат и времени на его изготовление. Реактор представляет собой небольшой участок трубы длиной примерно до 1 м, который можно присоединить к существующим линиям как обводный участок, не нарушая существующего технологического цикла. При использовании кавитационного реактора самостоятельно целесообразно применять насосы объемного типа, так как в них с изменением противодавления подача практически не изменяется.формула изобретения1, Кавитационный реактор, содержащий корпус, имеющий в сечении фор-му прямоугольника, в котором перпендикулярно потоку компонентов установлен цилиндрический обтекатель,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью интенсификации перемешиванияи повышения качества смеси, он дополнительно снабжен цилиндрическимиобтекателями, установленными по сечению корпуса, отношение расстояниямежду которыми к диаметру обтекателя равно 0,8-1,1, а отношение высоты обтекателя к его диаметру равно0,8-1,2.2. Реактор по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что на поверхности обтекателей выполнена насечка.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 237817, кл, В 01 Г 3/08, 1967.2, Авторское свидетельство СССР9 393382 кл, Р 21 Э 1/24, 1972745050 иг,1 орректор Е. Рошк 5924/50 Тираж 578 ВНИИПИ Государственного комите по делам изобретений и отк 113035, .Москва, Ж, Рауюская набодписное к та С рытиа ав вавав ававааавав Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул