Устройство для диспергирования и растворения порошкообразных материалов в жидкости

Патент 1049094

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСПЕРГИРОВАНИЯ И РАСТВОРЕНИЯ ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ЖИДКОСТИ по авт.св. № 799798, отличают е е с я Tew, что, с целью снижения энергоемкости, оно дополнительно снабжено горизонтально расположенным стаканом, размещенным напротив сопла и выполнеНнцм со сферическим вогнутым дном. 0 С 4: СО о со 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ сВиДЕТЕЛЬСТВУ

»»»»»»

;"I, (l

c » j » :» °, " !,» ъ .Ъ (I "t

Ф (61) 799798 (21) 3449032/23-26 (22). 04. 06.,82 : (46) 23.10.83. Бюл. Ф 39, (72) В;Б.Шилов, Ю.К.СафонОв и И.Л.Фрисман (71) Всесоюзное ордена Трудового .Красного Знамени научно-производственное объединение целлюлозно-бумаж-ной промыщленности. (53) 66.061.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 799798, кл. В 01 Р 1/00, опублик..

1978.

3(51) В 01 Г 1/00; В 01 Р 5 0 (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСПЕРГИРОВАНИЯ И РАСТВОРЕНИЯ ПОРОШКООБРАЗНЫХ

МАТЕРИАЛОВ В ЖИДКОСТИ по авт.св. Р 799798, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью снижения энергоемкости, оно дополнительно снабжено горизонтально расположенным стаканом, размеМенным напротив сопла и выполнеиным со сферическим вогнутым дном.

1049094

Изобретения относится к перемешиванию и может найти применение в целлюлозно-бумажной промышленности для приготонления суспензий каолина, щелоко-сульф тных смесей и т.д.

По оснонному авт.сн. М 799798 5 известно устройство для диспергироваНия н растворения порошкообразных материалов в жидкости, содержащее циркуляционный насос, связанный всасывающим патрубком с емкостью, н верхней части которой установлены распределитель порошкообраэных материалов и сопло, соединенное с нагнетательным патрубком насоса, Сопло выполнено н виде полого конусообразного желоба с углом конусности

5 15о . 1

При смешении с жидкостью порошкообразных материалов, имеющих в массе комки, с целью разрушения этих

° . комков требуется либо увеличить крат-2О ность циркуляции содержимого емкости насосы, либо использовать насос большей мощности для увеличения скорости струи жидкости и тем самым увеличения напряжений при ударе. В том и 25 другом случае увеличивается энергоемкость процесса смешения.

Целью изобретения янляется снижение энергоемкости смешения.

Поставленная цель достигается 30 тем, что устройство для диспергиронания и растворения порошкообразных материалов и жидкости, содержащее циркуляционный насос и емкость, в верхней части которой установлены распредели тель порошкообразных материалов и сопло, выполненное в виде полого конусообразного желоба с углом конусности 5-15, снабжено горизонтально о расположенным стаканом, размещенным напротив сопла и выполненным со сфе 4О рическим вогнутым дном.

На чертеже изображено устройство, разрез.

Устройство содержит распределитель 1 порошкообразных материалов, 45 емкость 2, сопло 3, выполненное в виде полого .конусообразного желоба 4, ось 5 которого перпендикулярна осН распределителя 1. Сопло 3 соединено с нагнетательным патрубком б цирку- 5() ляционного насоса 7. На трубопроводах соединяющих циркуляционный насос 7 с емкостью 2 и соплом 3, установлены заднижки 8. По оси 5 сопла 3 на стенке емкости 2 напротив сопла 3 установлен цилиндрический стакан 9 со сферическим вогнутым дном 10.

Устройство работает следующим образом.

В емкость 2 подают жидкость.в количестве, необходимом для получения смеси заданной концентрации, но уровень жидкости в конце смешения с учетом количества смешиваемого материала не должен достигать сопла 3 и стакана 9. Жидкость из емкости 7, подается в канал сопла 3, на выходе из которого образуется струя полукольцевого сечения. Скорость струи регулируется задвижкой 8. За счет конусности и полукольцевой формы сопла

3 струя на некбтором расстоянии от сопла сжимается, образуя струю круглого сечения.

Скорость струи такова, что ее кинематическая энергия больше потенциальной энергии ссыпающегося на поверхность струи материала, поэтому при совместном движении жидкости и материала происходит лишь перемещение материала с поверхности струи в ее нижние слои без .полного проникновения материала через струю.

В зоне сжатия струи Возникает сильно развитая турбулентность, эа счет которой происходит дальнейшее перераспределение частиц материала в жидкости и.полностью смачивается тот материал, который еще не успел проникнуть в жидкость.

В момент встречи струи со сферическим вогнутым дном 10 стакана 9 возникает мощный гидравлический удар, разрушающий комки материала и смешинающий его с жидкостью. Некото- рая замкнутость объема в зоне встречи струи с преградой (в данном случае со сферическим дном 10 стакана 9) вызывает интенсивное встречное движение подающего и отражающего потоков, сопровождаемое высокими градиентами скоростей турбулентного движения и напряжениями в жидкости.

Это максимально усиливает эффект ударного смешения жидкости и материала, что не требует в дальнейшем многократ ой циркуляции содержимого емкости Й;

Преимущества предлагаемого устройства обусловлены за счет более полного использования энергии струи путем обеспечения интенсивного встречного движения подающего и отраженного потоков в стакане (см.,таблицу).

В таблице приведены результаты испытаний известного и предлагаемого устройства и опытных масштабах.

Как видно из таблицы, предлагаемое устройство по сравнению с известным менее ннергоемко и не требует многократной циркуляции.

1049094

Устройство

Известное косой удар и плоскую стенку под углом 45О

45-50

22 прямой удар в плоскую стенку

25-30

9-.10

8,9

1-2

Предлагаемое

1.-2

2,5

Составитель Г. Ольшанская Редактор И. Шулла ТехредМ.Гергель Корректор А, Повх ь аа &»м»

Заказ 8282/5 Тираж б88 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 прямой удар в стенку со. сферическим углублением

Количество неразрушенных комков без циркуляции, Ъ

Энергоемкость смешения, Вт ч/кг

Кратность циркуляции до полного смешения