Кавитационный смеситель

Кавитационный смеситель

Реферат

 

Изобретение относится к устройствам для смешения, используемым в нефтехимической, пищевой и других отраслях народного хозяйства, и позволяет интенсифицировать процесс смешения. Кавитационный смеситель содержит корпус 1, кавитатор, выполненный в виде крыльчатки 2 с клиновидной формой сечения лопастей и острой передней кромкой, которая установлена на валу 3 с возможностью вращения и снабжена коаксиально установленным внешним цилиндром 4, жестко соединенным с ее лопастями, на котором укреплены кронштейны 5 с установленными на них параллельно основной дополнительными крыльчатками 6 с клиновидной формой сечения лопастей и острой передней кромкой. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для смешения реагентов с основными технологическими продуктами и предназначено для использования в нефтехимической, пищевой и других отраслях народного хозяйства, где необходимо эффективное перемешивание веществ. Целью изобретения является интенсификации процесса смешения. На фиг. 1 изображен предлагаемый кавитационный смеситель; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Кавитационный смеситель содержит корпус 1, кавитатор, выполненный в виде установленной в корпусе 1 крыльчатки 2 с клиновидной формой сечения лопастей и острой передней кромкой. Крыльчатка 2 установлена на валу 3 с возможностью вращения и снабжена коаксиально установленным внешним цилиндром 4, жестко соединенным с ее лопастями, на котором укреплены кронштейны 5 с установленными на них параллельно основной дополнительными крыльчатками 6 с клиновидной формой сечения лопастей и острой передней кромкой. Вал 3 укреплен в подшипнике 7, установленном в направляющих 8. Кавитационный смеситель работает следующим образом. Поток смешиваемых компонентов движется по корпусу 1 со скоростью 2 3 м/с. Попадая на крыльчатку 2, поток увеличивает скорость до 8 12 м/с, при этом снижается давление, и при достижении давления насыщенных паров жидкость вскипает. Образуются паровые пузырьки, при схлопывании которых образуются кумулятивные микроструйки со скоростью порядка 10⁵ м/с и ударными давлениями до 10⁴ атм, оказывающие разламывающее, перемешивающее воздействие. Под воздействием тангенциального усилия на лопасти крыльчатки 2 она совершает вращательное движение. Для дальнейшей интенсификации смешения лопасти крыльчатки 2 снабжены цилиндром 4 с кронштейнами 5, на которых установлены параллельно основной дополнительные крыльчатки 6. При обтекании крыльчатки 6 также достигается кавитационный режим течения. Кроме того, за счет тангенциального усилия на лопастях крыльчаток 6 вращается с большой скоростью цилиндр 4 и вал 3 с крыльчаткой 2. При этом увеличивается объем возникновения и существования пузырьков, что обеспечивает рост объема жидкости, подвергаемой кавитационной обработке. Наличие двух концентрических расположенных зон кавитации приводит к неожиданному стремлению взаимного проникновения, что обеспечивает дополнительное повышение однородности смешиваемых компонентов. Вращающиеся кронштейны 5 работают как турбинки, обеспечивая дополнительное макросмешивание. Использование режима развитой кавитации, когда пузырьки схлопываются за элементами конструкции, обеспечивает высокую износоустойчивость последней.

Формула изобретения

Кавитационный смеситель, включающий корпус, кавитатор, выполненный в виде установленной в корпусе крыльчатки с клиновидной формой сечения лопастей и острой передней кромкой, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса смешения, крыльчатка установлена на валу с возможностью вращения и снабжена коаксиально установленным внешним цилиндром, жестко соединенным с ее лопастями, на котором укреплены кронштейны с установленными на них параллельно основной дополнительными крыльчатками с клиновидной формой сечения лопастей и острой передней кромкой.

РИСУНКИ

Рисунок 1