Гидродинамический кавитационный реактор

ОЛИИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)м л 2 Э 21 В 1/36 с присоединением заявки Нов Государственный комитет СССР по делам изобретений и открцтий(54) ГИДРОДИНАМИЧЕСКИИ КАВИТАЦИОННЫЙ РЕАКТОР Изобретение относится к гидродинамическим кавитационным реакторам ипредназначено для использования вцеллюлозно-бумажной промышленности,например, для размола волокнистоймассы.Известен ка.витационный реактор,содержащий конфузор, диффузор и промежуточную камеру с установленнымин ней в виде усеченных конусов, обращенных большими основаниями противпотока массы, кавитаторами, расположенными в виде пространственной решетки по концентрическим окружностям 1 .15Однако н таком реакторе энергиякавитационного поля благодаря пространственному расположению кавитатороврассредоточена в большом объеме, чтоприводит к мягкому и малоэффективному размалывающему воздейстнию на волокна,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является гидродинамический кавитационный реактор дляразмола волокнистой массы, состоящий из конфуэора, диффуэора и проточной камеры с установленными в нейкавитаторами с цилиндрическими понерхностями, продольные оси которых параллельны между собой и перпендикулярны к продольной оси проточнойкамеры (2)Однако в известном реакторе энерния кавитационного поля непостоянна, вслествие чего не все волокна массы одинаково активируются, Это сказынается на Физико-механических свойствах отлитой"из нее бумаги. Непостоянство энергии канитационного поля объясняется тем, что в существующеи конструкции кавитационного реактора не устраняется влияние работы насоса на давление массы н проточной камере. давление массы на входе в аппарат, а следовательно, и в проточкой камере эа канитаторами в зоне кавитационного поля изменяется довольно в широких пределах и периодически вызывает значительное снижение энергии кавитационного поля.Целью изобретения является улучшение Физико-механических свойств волокнаЭто достигается тем, что в гидро- динамическом кавитационном реакторе, включающем диффузор, конфузор и проточную камеру с установленными в ней кавитаторами с цилиндрическими по,9,77 14,8 11,14 рывной груз, кгс 4,05 5,35 6,6 150 280 550 жесткость, кгс/см 2,53 2,73 2,74 60 аерхностями, продольные оси которыхпараллельны между собой и перпендикулярны к продольной оси проточнойкамеры, по меньшей мере один кавитатор имеет полость и выполнен из упругого материала.Кроме того, полость кавитаторасообщается с проточной камерой.На фиг. 1 схематически изображенгидродинамический кавитационный реактор с кавитаторами в виде одногополого тела, ограниченного цилиндрической поверхностью с овальными впоперечном сечении основаниями; нафиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; нафиг. 3 - гидродинамический кавитационный реактор с кавитаторами, выполненными в виде полых тел, ограниченных цилиндрическими поверхностенс овальными в поперечном сеченииоснованиями; на фиг, 4 - разрезБ-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - гидродинамический кавитационный реактор,с кавитаторами, выполненными в видеполых тел, ограниченных цилиндрическими поверхностями с основаниями,представляющими в поперечных сечениях эллипсы.Гидродинамический кавитационныйреактор включает конфуэор 1, проточную камеру 2, в которой установленыкавитаторы 3, выполненные в видечастей цилиндра, укрепленных на про"тивоположных стенках камеры 2, икавитаторы 4, выполненные в виде одного полого внутри тела 4, ограниченного цилиндрической поверхностью соснованиями в поперечных его сеченияхв виде овалов, способного упругодеформироваться под воздействиемэнергии набегающего на него потокабумажной массы,Продольные оси кавитаторов параллельны между собой и перпендикулярны к продольной оси проточной камеры. Кавитаторы 4 крепят в камере 2свободно или неподвижно на шпильках5 в пазах 6. Сопротивлени продавливанию, кгс/см Прочность на излом примногократных перегибах,число двойных перегибов Как видно иэ приведенных данных, отливки, изготовленные иэ волокнистой массы, размолотой до одинаковой степени помола в различных реакторах (с затратой одинакового коли- честна электроэнергии в приводном устройстве), имеют различные физико. Поток целлюлозно-бумажной массы,попадая в конфузор 1, увеличиваетскорость с 1-2,5 м/сек. (обычнаяскорость транспортировки массы потрубопроводу) до 6-9 м/сек. Подвоздействием изменения скорости и 5 давления набегающего пульсирующегопотока бумажной массы в камере 2кавитаторы 4 упруго деформируются,При увеличении скорости и давлениянабегающего потока массы кавитато ры 4 упруго деформируются с удлинением по направлению движения потока (по стрелке а) и укорочениемего в поперечном сечении камеры и наоборот при уменьшении скорости и дав ления массы с укорочением по направлению потока и увеличением в направлении поперечного сечения камеры.При этом между поверхностями кавитаторов образуются щели, площадькоторых изменяется соответственнопропорционально изменениям скоростии давления набегающего потока бумажНой массы, образуя при этом оптимальные условия для поддержания постоянной величины энергии кавитационного поля, В проточной .камере2 на каждом из кавитаторов 3 и 4образуются каверны микропуэырьковпо всему сечению камеры. При смыкании каверн образуются поля микро пузырьков, и кумулятивные струи при.схлопывании последних оказываютразмалывающее воздействие на волокна целлюлозно-бумажной массы. В дифуэоре 7 скорость потока массы уменьшается до 1-2,5 м/сек, чтоотвечает требованиям дальнейшейтранспортировки массы с малыми гидравлическими потерями.Иэ волокнистой массы, размолотой 40 до 32 ШР в известных и предлагаемомреакторах, були приготовлены отливки весом 1 м 300 г, которые испытывали на прочностные свойства, Результаты приведены в таблице,механические показатели, Причем отливки, изготовленные иэ массы, обработанной в предлагаемом реакторе, имеют более высокие показатели. Это позволяет сделать вывод, что предлагаемый гидродинамический кавитационный реактор обеспечивает более6811высокое активирукнаее воздействиена волокна.Формула изобретения1. Гидродинамический кавитацион ный реактор для размола волокнистой массы, состоящий иэ конфуэора, диффуэора и проточной камеры с установленными в ней кавитаторами с цилиндрическими поверхностями, продольные 1 О оси которых параллельны между собой и перпендикулярны к продольной оси проточной камеры, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью улучше 38 ьния физико-механических свойств волокна за счет обеспечения постоянства энергии кавитационного поля, по меньшей мере один кавитатор имеет полость и выполнен иэ упругого материала,2. Реактор по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что полость кавитатора сообщается с проточной камерой. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 467158, кл. 0 21 В 1/36 19732. Авторское свидетельство СССР9 2406966, кл. О 21 В 1/36, 1976.