Устройство для смешения и диспергирования жидкостей

. )5 В 01 Р 11/О БРЕТЕНИ ИСАНИЕ ТЕЛЬСТВУ ВТОРСКОМУ и СС 72 985.СР 1987.И ДИСтройн бражено предлагаемо ий вид в"разрезе;. на фиг.1; на Фиг. ки боковой поверх ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШЕНИЯПЕРГИРОВАНИЯ ЖИДКОСТЕЙ(57) Изобретение относится кствам для интенсификации физимеханических процессов в сусп Изобретение относится к устройствам для интенсификации физико- механических процессов в суспензиях и пульпах и может быть использовано при обработке жидких сред (например, водных растворов и суспензий) .различными реагентами или поверхностно- активными веществами, при кислотной обработке пласта при регулировании гидродинамического режима работы аппаратов (например, флотомашин), при бурении нефтяных и газовых скважин в химической и пищевой отраслях промьппленности, где необходимо смешивать жидкие вещества с цельюполучения однородной массы по своим физико-механическим свойствам.Цель изобретения - повышение эффективности смешения. и пульпах и обеспечивает повышениеэффективности смешения, В устройстведля смешения и диспергирования жидкостей внутри смесительной камерысоосно ей установлен рассекатель жидкости, выполненный в виде усеченногоперфорированного конуса, меньшееоснование которого обращено в сторонуразгрузки жидкости. Между рассекателем и коническим диском в боковой -стенке установлены магнитострикционные излучатели ультразвуковых колебаний. Перфорация на конусе выполненас чередованием отверстий круглой итрапециевидной Формы. 1 з.п. Ф-лы,3 ил 1 таблс На фиг.1 изоустройство, общна фиг.2 - вид Аучасток развертности рассекателя.Устройство состоит изпитательной воронки 2, ппатрубков 3, сопла 4 Лаврированного рассекателя 5с круглыми 6 и трапециевиверстиями. В боковой стентельной камеры 8 вмонтиронитострикционные излучатзвуковых колебаний, котоны в корпус 10. Для самоикости с поверхности коничка 11 в нем выполнены отвпричем диск имеет угол коравный 2-4 , В диске 11 у корпуса 1,одводящихаля, перфожидкостидными 7 от=ке смесиваны магели 9 ультрарые помещезлива жидеского дисерстия 12,нусности,становленрезонатор 13 с отверстиями на поверхности. Корпус заканчивается выходнымпатрубком 14, который насажен, например, на колонку 15,Устройство работает следующимобразом.Предположим, что необходимо эффективно смешать и подвергнуть диспергированию две жидкости: водутехническую и раствор соляной кисло- -ты в процентном соотношении соответственно 80:20. Техническая вода поступает под давлением через питательную воронку 2, проходит через сопло4 Лаваля с закритически расширяющейся выпускной частью, Сюда же подведены патрубки 3, через которые вводится раствор, например, соляной кислоты. Подбирают диаметры насадоктак, чтобы обеспечить процентное сост.ношение 80:20 или регулируют скоростьподачи технической воды и растворасоляной кислоты из указанного расчета. В сопле 4 Лаваля за счет повышения скорости движения жидкости давление падает ниже давления ненасыщенных паров, поэтому из среды выделяются пузырьки воздуха. Поскольку пузырьки воздуха попадают под струю 3 р. раствора соляной кислоты, выходящегоиз патрубков 3, то они захватываютсяи вместе со струей технической водыуносятся, попадая на рассекатель 5жидкости с отверстиями 6 и 7, стремясь пройти через них, освободивместо и пространство для новой порции жидкости. Попадая в рассекатель 5, жидкость рассекается на отдельные струи, различные по форме ипо своей мощности, Так, например,из круглого отверстия 6 выходит непрерывная (в виде "колбаски" ) струя,а из тралециевидного отверстия 7выходит расходящаяся струя, Наличие 45двух струй дает возможность эффективнее обрабатывать весь поток жидкости, сходящий из рассекателя жидкости 5 и устремляющийся к вмонтированным мчгнитострикционным излучателям 9. Наличие в жидкости воздушныхпузырьков в момент смешения и подачажидкости из рассекателя 5 жидкостив виде струй приводят к тому, чтосмесь воды с соляной кислотой, про 55ходя зону действия ультразвуковых -колебаний, вызывает захлопывание воздушных пузырьков. В результате в резонаторе 13 воздушная фаза отделяется от смеси благодаря наличию отверстий, через которые она (смесь) свободно протекает в колонку 15 через отверстие патрубка 14. Таким образом, наличие эффекта кавитации, возникаюГщего в результате действия ударной волны (жидкость многократно ударяется о резонатор, о конический диск 11, установленный в нижней части устройства), приводит к тому, что жидкость при обработке раствором соляной кис-: лоты направляется в колонку 15 дотех пор, пока ее приемистость недостигнет 5-10 м/ч при давлении10 кгс/см,Условия проведения исследованийхарактеризуются следующими параметрами. Температура окружающей среды равна 22-24 С. Габаритные размерыустройства ВЬН щ 400400"720 мм. -Нагнетают через питательную воронку 2 жидкость - воду техническую, через подводящие патрубки 3 - керосин осветительный с удельным весом 0,879 кг/м . Цвет керосина - оранжезво-желтый.lРезультаты опытов сведены в таблицу,Анализ экспериментальнйх исследо-званий показывает, что применительно к условиям опытов оптимальное значение параметров наблюдается при наличии в.устройстве рассекателя 5 жидкости с перфорированной поверхностью (круглой и трапециевидной формы) и установка в устройстве преобразова-. телей (в данном случае магнитострикционного излучателя). При этом достигается эффективность смещения Э=" = 92,5 - 93,3 Х, а эффективность диспергирования достигает величины 89,1-89,77. В предлагаемом устрой.стве для смешения и диспергирования жидкостей используется энергия движущейся жидкости. Испытания показали работоспособность предлагаемого устройства, его технологичность, а также возможность более рационально использовать смешивающиеся жидкости при внесении их в технологический процесс.Формула изобретения1. Устройство для смешения и диспергирования жидкостей, содержащее смесительную камеру, перфорированный рассекатель жидкости, подводящие599078с чередованием отверстий круглойи трапециевидной формы.2, Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено магнитострикционными излучателями ультразвуковых колебаний, установленными в боковой стенке смесительной камеры между рассекателемжидкости и коническим диском. УУ Наименование исследуемого параметрапп (условия проведения опытов) Эе = 50 7 Э = 30,2 Устройство с вмонтированными в боковой стенке преобразователей типа ПМС-бс частотой излучения 18,3 кГцУстройство с соблюдением п.1 при наличии рассекателя,5 с круглой перфорацииУстройство с соблюдением условий п.1, при наличии на поверхности рассекателя 5 отверстий трапециевидной формыУстройство с соблюдением условий п.1 при наличии на поверхности рассекателя 5 чередующихся отверстий круглой и трапециевидной формыУсловия те же, что и в п,4 Э = 63,9 Э = 47,3 Э = 68,8 Э = 69,1 Эс = 92 ф 5Э = 89,1 Эс = 93 ф 3Э = 89,7 Эс 39 ф 8 Э = 29,1 6, Устройство без рассекателя 5, без ультразвуковых излучателей ПМС5и отводящие патрубки, питательную воронку с соплом Лаваля, перфорированный резонатор, установленный на коническом диске, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности смешения, рассекатель жидкости выполнен в виде обратного усеченного конуса, при этом перфорация на конусе выполнена Эффективность работы устройстваЭ - эффективность смещения Э - эффективность диспергирования, 71599078Составитель Т.КругловаКорректор Т.ПалийРедактор А,Ревин Техред М,ДидыкЗаказ 3105 Тираж 508 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101