Способ приготовления смеси и устройство для его осуществления

Способ приготовления смеси и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Снособ приготовления смеси путем последовательной обработки нотока среды в двух зонах, отличающийся тем, что, с целью повышения качества продукта, Б первой зоне потоку придают винтовое направление движения и обработку иедут в турбулентном режнме, а во второй зоне нотоку придают окружное направление и обработку ведут в режиме пузырьковой кавитации . 2. Устройство для приготовления смеси, включающее корпус с двумя камерами, сообщающимися между собой н разделенными перегородкой, и которых на одном валу расположены рабочне органы, отличающееся тем, что, с целью повышения качества продукта , рпбочнй орган в первой по ходу потока камере выполнен в виде лопастной мешалки с лонастями, установленными под углом 30-60° к направлению 1фан1ения, а рабочий орган во второй камере - в виде турбинной мешалки с лопастями, установ ленными под углом 90° к направлению вращения. к О5 со САЭ ОО

Ai (50 4 В О! Е 7100

Ф, Alt" .", Фф СОЮЗ СОВЕТСКИХ Ж СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2!) 3804667/23-26 (22) 8.06.84 (46) 15.10.86. Ьюл. ¹ 38 (7l) Дальневосточный технический институт рыбной промышленности и хозяйства (72) А. Я. Исаков, В. А. И)урина и С. H. Зиборов (53) 66.063(088.8) (56) Патент США .% 3845938, кл. 259 — 8, 1 974. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕН!ИЯ СМЕСИ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ (57) 1. Способ приготовления смеси путем последовательной обработки потока среды в двух зонах, отличающийся тем, что, с целью повышения качества продукта, в первой зоне потоку придают винтовое иа„„SU „„1.263331 правление движения и обработку ведут в турбулентном ре киме, а во второй зоне потоку придают окружное направление If обработку ведут в режиме пузырьковой кавита цин.

2. Устройство для приготовления смеси, вкл1очаюшсс корпус с двумя камерами, сообшаюшимися между собой и разделенными перегородкой, в которых на одном валу расположены рабочие органы, отличающееся тем, что, с целью повышения качества продукта, рабочий орган в первой по ходу потока камере выполнен в виде лопастной мешалки с лопастями, установленными под углом 30- — 60 к направлению вращении, а рабочий орган во второй камере — в виде турбинной мешалки с лопастями, установленными под углом 90 к направлению вра шеи н я.

1263331

Составитель Н. Федорова

Редант<>р В. Ковтун Texpeд И. Верес Корректор з. Тяско Заказ 5464/7 Тираж 578 Подписное

ВНИИПИ Государствеззззого комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раувзская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент». r. Ужгород, ул. Проектная. 4

Изобретение относится к техническим процессам получения смесей и может быть использовано для полу- ения устойчивых эмульсий.

Цель изобретения — повышение качества продукта.

На чертеже изобра>кено устройство, продольный разрез.

Устройство содержит корпус 1, штуцеоы для подвода топлива 2 и воды 3, в корпусе размещены первая камера 4, в которой на валу 5 установлена нагнетающая мешалка

6 с шестью лопастями, установленными под углом 30 — 60, камера 4,сообщена с второй камерой 7, Камеры разделены между собой перегородКой 8, в периферийной части которой выполнены тангенциально направленные отверстия 9. Во второй камере 7 на одном валу с лопастной мешалкой 6 установлена открытая турбинная мешалка 10 с лопастями, установленными под углом 90 к направлению вращения. Вывод смеси производится через штуцер 11.

Способ реализуется при помощи устройства следу|ощим образом.

Топливо и вода через штуцеры 2 и 3 соответственно поступают в первую камеру предварительного смешивания 4 в необходимой пропорции. Лопастная, с углом наклона лопасти а=45, нагнетающая мешалка 6, наса>ксшзая на вал 5, производит предварительное перемешивание и дробление сред и через тангенциально направленные отверстия 9 в перегородке 8 подает смесь во вторую камеру 7, где на одном валу с мешалкой

6 установлена открытая турбинная мешалка

l0. Эрозионно-разрушительное воздействие кавитации приводит к интенсивному дроблению капель воды и образованию мелкодисперсной водотопливной эмульсии, которая через штуцер 11 выходит из устройства.

Эффект достигается тем. что лопастная мешалка 6, имеющая меньшее гидравлическое c îíðîòèâëåèèå, придает потоку винтовое направление (при этом создается турбулентный режим), сообщает среде — аксиальные и радиальные скорости и снижает статическое давление.

В камере 7 окончательного перемешивання жидкость с пониженным давлением поступает на турбинную мешалку 10 с больI1lHM гидравлическим сопротивлением, потоку придается окружное направление, при этом создается режим пузырьковой кавитации, который определяется значением центробежного критерия Рейнольдса, равным

Reu=105. Были проведены испытания по реа. лизации способа в образце устройства, имеющем следующие определявшие геометрические и кинематические характеристики; с1и=

=14 10 м — диаметр турбинной мешалки;

N=1460 об/мин — число оборотов электродвигателя для получения эмульсий мазутов

10 марок Ф 5, Ф12, М20, М406, М100 с водой.

При углах 30 — 60 лопастной мешалки в камере предварительного перемешивания одновременно достигается наилучшее сочетание области максимального насосного эффекта и малого гидравлического сопротив15 леши. Осевой насосный эффект равен /ос = %отк 5!псс COS(x — л(1м

1 з

1а где ът- — относительная угловая скорость между лопаткой мешалки и жид20 костью;

d — диаметр мешалки.

Наибольшее значение осевого насосного эффекта находятся в пределах 30 — 60 установки лопастей.

Коэффициент сопротивления лопасти

25 при сс=24 (— — l,l, при n=45 (,=2,5, при сс=90 (> = — 3,5. Насосный эффект при данных углах обеспечивает наибольшее падение давления в камере окончательного перемешивания, что создает благоприятные условия для образования кавитации и в

З0 конечном итоге обеспечивает получение мелкодисперсной смеси при высокой производительности и малом гидравлическом сопротивлении. 3а пределами значений углов а(30 и а)60 для обеспечения того же эффекта необходимо увеличивать мощность перемеш ива ния

Ъ=уЧН, где > — удельный вес среды; Ч вЂ” насосный эффект;

Н вЂ” гидродинамический напор.

Установка лопаток турбинной мешалки под углом 90 обеспечивает необходимое гидравлическое сопротивление для создания режима пузырьковой кавитации и получения тонкодисперсной смеси. Получена водотоп<5 ливная эмульсия со среднеарифметическим диаметром капель воды d=2,7 10 при однократном проходе через смеситель.