Кавитационный реактор - SU1183590A1

Описание

Изобретение относится к устройствам для обработки суспензий, эмульсий в гидродинамическом кавитационном поле и может найти применение в химической, пищевой, целлюлозно-бумажной и строительной промышленности .

Цель изобретения - интенсификация процесса обработки.

На чертеже изображен кавитационный реактор, общий вид.

Реактор состоит из корпуса 1, патрубка подачи 2 и отвода 3 смеси. Внутри корпуса соосно расположен на свободном конце стержня 4 кавитатор 5 выполненный в виде усеченного конуса. В стержне 4 и кавитаторе 5 выполнен сквозной канал 6, внутри которого установлен плунжер 7. Он делит канал 6 на две камеры 8 и 9. Причем камера 8 связана через торец кавитатора 5 с внутренней полостью корпуса 1, а камера 9 сообщается трубопроводом 10 с пневмосистемой через золотниковый распределитель 11, имеющий привод, например электродвигатель 12 с регулируемым числом оборотов.

Кавитационный реактор работает следующим образом.

Поток обрабатываемой смеси под давлением со скоростью 10-12 м/с через сквозной патрубок 2 поступает в корпус 1, обтекая кавитатор 5, установленный на стержне 4. За кавитатором 5 образуется кавитационная каверна, при смыкании которой создается зона схлопывающихся микропузырьков, генерирующих интенсивное быстроменяющееся поле давлений и высокоскоростные кумулятивные микроструи, оказывающие диспергирующее воздействие на смешиваемые материалы . Камера 8 сообщается через торец кавитатора с внутренней полостью образовавшейся кавитационной каверны. Внутри камеры 8 устанавливается давление парогаза равное давлению внутри каверны. Поскольку камера 9, размещенная с другой стороны плунжера 7, соединена трубопроводом 10 с пневмосистемой через золотниковый распределитель 11, то при вращении электродвигателя 12 сжатый воздух и вакуум подается поочередно в камеру 9, вызывая тем самым колебания плунжера 7, которые создают пульсации давления в камере 8 и соответственно внутри кавитационной каверны, что вызывает ее колебания. Поскольку для каверны в обычном ражиме работы характерны колебания с собственной частотой, то наложение вынужденных колебаний с помощью пульсаций давления внутри каверны с такой же частотой, вызывает резонансные колебания каверны. При этом объем кавитационной каверны возрастает, а эрозионная активность генерируемых ею полей микропузырьков повышается в 1,5 - 2,0 раза, так как в режиме резонанса каверны генерируется большое число пузырьков больших размеров . Все это позволяет интенсифицировать процесс диспергации перемешиваемых веществ . Электродвигатель 12 дает возможность изменять угловую скорость вращения распределителя 11, позволяя тем самым создавать пульсации давления в камере 8 различной частоты и обеспечивает быструю настройку кавитационного реактора на резонансный режим работы. Обработанная смесь выводится из реактора через патрубок 3.

Реферат

КАВИТАЦИОННЫЙ РЕАКТОР, содержащий цилиндрический корпус с пат рубками подачи и отвода смеси и установленный в корпусе соосно с ним стержень с закрепленным на его свободном конце кавитатором , выполненным в виде усеченного конуса, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса обработки, он имеет золотниковый распределитель с патрубками для присоединения к пневмосистеме и подпружиненный плунжер, причем в стержне и кавитаторе выполнен сквозной канал, внутри которого установлен плунжер, делящий канал на две камеры, одна из которых имеет выход в полость корпуса, а другая сообщена с золотниковым распределителем. «3 (Л 00 оо ел со