Устройство для получения дисперсных систем

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сомз СоветскихСов 1 иапнстнческихРеспублик о 965495(23) ПриоритетГосударственный комитет СССР по делам изобретений н открытийОпубликовано 151082. Бюллетень М 38 Дата опубликования описания 15. 10. 82(72) Авторы П,А.Малышев,А,С.Цапенко и Ю.Г 5 4 ) устройст ПаЛУЧЕНИЯ ДИСПВИСТЕМ 3 ча Изобретение относится к технике приготовления дисперсных систем жидкость - газ, жидкость - жидкость вибрационными воздействиями и может быть использовано в химической,нефтехимической пищевой и других отраслях промышленности, связанных с получением и применением различных жидкостных и газожидкостных смесей,Известно устройство для получения дисперсных систем жидкость гаэ, жидкость - жидкость, содержащее емкость, установленную на упругом основании, снабженную виброприводом и заполненную обрабатываемой жидкостью 111. При работе этого устройства воэ" буждаются колебательные движения емкости и содержащегося в ней столба жидкости, что на определенных частотах внешних воздействий приводит к поступлению газа в жидкость через границу раздела фаз и возникновению так называемого режима вибротурбули эации. Вибрации жидкости в этом режи" ме позволяют получать высококачественные смеси, в том числе из компо,нентов, несмешивающихся в обычных условиях. О Известно устройство, содержащее емкость, установленную на упругом основании, снабженную виброприводом и заполненную жидкостью, в которой размещен упругий резонатор, например, в виде газонаполненной сферы с гибкими стенками, Размещение резо" натора в вибрируемой жидкостипозволяет упростить настройку колебательной системы на резонанс,. ускорить установление режима вибротурбуляции и осуществлять расчет конструк тивных параметров системы (объем резонатора, глубину его погружения, величину столба жидкости и др.).на заранее заданную частоту внешних воздействий Г 2Недостаток данного устройства заключается в значительном уменьшении эффективности вибрационных воздействий при отклонении режима колебаний от резонанса. Это происходит в связи с.непредвиденным и обычно неконтролируемым в процессе эксплуатации изменением хотя бы одного из параметров механической колебательной системы, например, количества газа в резонаторе, плотности жидкости,стоты внешних воздействий, давления газа над свободной поверхностью жидкости, количества поступившего в жидкость газа и др. Хак свидетельст-вуют опытные данные, возникшее рассогласование между собственной частотой колебаний системы и частотой 5 внешних воздействий на + 10% может приводить к уменьшению амплитуды колебаний на 60-70 соответственно падает и эффективность вибрационных воздействий. 10Цель изобретения - интенсификация процесса перемешивания и снижение энергозатрат за счет повышения эффективности вибрационных воздействий. 15Поставленная цель достигается. тем, что в . устройстве для цолучения дисперсных систем жидкость - газ, жидкость вжидкость, содержа.щем емкость, установленную на упру- щ гом основании, снабженную виброприводом и заполненную жидкостью,в которой размещен упругий резонатор, например, в виде газонаполненной сферы с гибкими стенками резонатор уста. новлен с возможностью свободного пе" ремещения и емкость в верхней части снабжена ограничителем всплытия.При этом ограничитель всплытия выполнен в виде сетчатого поддона.Указанное выполнение устройства позволяет резонатору занять в жидкости то динамически устойчивое положение, при котором устанавливается наибольшая амплитуда иьяульсных колебаний резонатора и обеспечить тем 35 самым достижение эффекта самоподстрой ки механической колебательной системы на резонансный режим, который всегда сопровождается минимальным расходованием внешней энергии и мак симальной эффективностью вибрационных воздействий, Наличие ограничителя всплытия резонатора исключает возмсжность срыва колебаний и обеспечивает возбуждение колебательной системы сра.5 зу же после включения вибропривода.На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство, продоль,ный разрез.Устройство для получения дисперс" ных систем содержит емкость 1, установленную на упругом основании 2, например, в виде пружинного амортизатора. Емкость снабжена виброприводом 3, в качестве которого может служить электродвигатель с дебалансами на валу, и,заполнена обрабатываемой жидкостью 4, В жидкость погружен объемно сжИмаемый упругий резо- натор 5, выполненный в виде, например, газонаполненной сферы с гибкими 60 стенками. В подповерхностном сЛое жидкости размещен ограничитель всйлытия б резонатора, перекрывающий поперечное сечение емкости и имеющий вид решетки, сетки или перфориро ванной пластины, которая закрепленаЮ например, посредством неподвижного кронштейна 7.Возможно выполнение резонатора 5 из любого объемно сжимаемого упругого материала, в том числе пористого, например из пенополиуретана, губчатой резины и др, Шаровидная форма резонатора является предпочтительной из соображений обеспечения равномерных радиальных пульсаций при произвольном положении резонатора по отношению к возбудителю колебаний, т.е. виброприводу ЗВ жидкости 4 резонатор 1 находится в свободном состоянии и воэможности его перемещения ограничены лишь стенками и днищем ем" кости 1 и ограничителем всплытия 6.Ограничитель всплытия б резонатора допускает воэможность его закрепления на стенках емкости 1 (на чертеже не показано).Устройство работает следующим образом.При включении вибропривода 3 ем" кость 1 и содержащаяся в ней жидкость 4 начинают совершать колеба- . тельные движения в вертикальной плоскости. Вибрации жидкости пере" даются резонатору 5 и, благодаря его сжимаемости и упругости, воэ" буждают радиальные пульсации, т.е. периодические, с частотой внешних воздействий, изменения объема ре" эонатора. Пульсационные движения резонатора 5 приводят к перераспределению гидродинамического давле" ния в жидкости и к появлению вибрационной силы, действующей на резонатор 5 и вынуждающей его пе,- ремещаться и занять в жидкости динамически устойчивое положение.В этом положения сила Архимеда равна .фвибрационнойф силе, а ампли. туда пульсационных колебаний максимальна, что соответствует резонансному режиму. В дальнейшем любое отклонение данной колебательной системы от резонанса, вызванное изменением того или иного параметра,иаприм.,р количества и плотности жидкости поступившего в нее газа, частоты внешних воздействий и т.п., приводит к соответствующему изменению положения резонатора по высоте вибрируемого столба жидкости, стабилизации резонансного режима колебаний,и в конечном счете, к повышению эффективности вибрационных воздействийПо сравнению с известным устройством предлагаемое позволяет на 50-60 сократить расход энергии и упростить систему управления реализуемым процессом.Формула изобретения1, Устройство для получения дис- /. персных систем гаэ - жидкость, жидкаэ 7732/7 Тираж 622 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и от 113035, Москва, Ж, РаушскаПодписноеета ;ССРрытийнаб., д, Я/5 юеФилиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная,кость - жидкость, содержащее емкостьР установленную на упругом основании, снабженную виброприводом и заполненную жидкостью, в которой размещен упругий резонатор, напримерв виде гаэонаполненной сферы с гибкими стенками, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью интенсификации процесса перемешивания и снижения энергозатрат эа счет повышения эффективности вибрационных воздействий, резонатор установлен с воз можностью свободного перемещения и емкость в верхней части .снабжена ограничителем его всплытия. 2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем,что, ограничитель всплытия выполнен в виде сетчатого поддона. 5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССРР 428768, кл. В 01 Г 3/08,опублик.1974.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2761795/23-26кл. В 01 Р 3/08, опублик.13.11.79