Кавитационный реактор - SU1437084A1

Описание

00 .4

Изобретение относится к устройствам для обработки суспензий, эмульсий в гидродинамическом кавитацион- ном поле и может найти применение в химической, пищевой, нефтехимической и других отраслях промьшшенности Целью изобретения является повьппе ние интенсивности кавитационной обработки при снижении удельных энергозатрат .

На чертеже изображен кавитацион- ный реактор, общий вид.

Реактор состоит из конфузора 1, диффузора 2 и проточной камеры 3, имеющей в сечении форму прямоугольника . В проточной камере 3 перпендикулярно ее оси установлен кавитатор, выполненный в виде двух пластин 4 и 5, закрепленных на стержне 6 с возможностью поворота вокруг его оси и имемщих в поперечном сечении форму симметричного профиля, обращенного в сторону диффузора. Пластины 4 и 5 выполнены из упругого материала и имеют в поперечном сечении форму неполного эллипса.

Кавитационный реактор работает следующим, образом.

Поток обрабатываемых компонентов поступает в конфузор 1, в котором в результате уменьшения поперечного сечения скорость потока возрастает. Далее высокоскоростной поток поступает в проточную камеру 3, обтекая пластины 4 и 5, на наружной поверхности которых образуются кавитацион- ные каверны. При смыкании каверн возникает поле кавитационных пузырьков , оказывающих при охлопывании эрозионное воздействие на обрабатываемые компоненты. Наиболее оптимальный режим обработки характеризуется срывной формой кавитации.

При обтекании потоком симметричного профиля, выполненного из упругого материала, попеременно образуются и срываются каверны то с верхней 4, то с нижней 5 пластин. За счет попеременного образования каверн на кавитатор действуют попеременно два противоположно направленных крутящих момента. Поскольку стержень 6 за креплен в корпусе с возможностью свободного поворота вокруг своей оси

0

5

0

5

0

5

0

то под действием этих моментов г:ази- татор совершает маятниковые колебания по отношению к оси аппарата. При этом часть каверны, образованной на поверхности одной из пластин 4 и 5, выносится в свободный поток за счет движения кавитатора, и ее отрыв и разрушение происходят не только за счет кинетической энергии массы жидкости, полученной от приращения скорости вследствие разности давлений в каверне и свободном пото- ке, но и за счет кинетической энергии свободного потока, которая значительно превьш1ает потенциальную энергию кавитационной полости. Наложение частоты колебаний кавитатора на частоту отрыва каверн приводит .к. резкой интенсификации процесса генерирования кавитационных пузырьков кавернами и их схлопывания. Кроме того, за счет флуктуации потока при отрывной форме кавитации пластины 4 и 5 вибрируют, приводя к интенсивному разрушению пограничного слоя на поверхности кавитатора, что вызывает возрастание количества зародышей кавитации. Все это приводит к резкому возрастанию эрозионной активности кавитационного поля.

После кавитационной обработки поток компонентов поступает в диффузор 2, где скорость его снижается до на- чапьной скорости транспортировки.

Формула изобретения

Кавитационный реактор, содержащий конфузор, диффузор и проточную камеру прямоугольного сечения с установ-} ленным перпендикулярно ее оси кави- татором, выполненным в виде двух пластин, закрепленных на стержне с возможностью поворота вокруг его оси и имеющих в поперечном сечении форму симметричного профиля, обращенного в сторону диффузора, отличающийся тем, что, с целью повьш1е- ния интенсивности кавитационной обработки при снижении удельных энергозатрат , пластины выполнены из упругого материала и имеют в поперечном сечении форму неполного эллипса.

Реферат

Изобретение относится к устройствам для обработки эмульсий и суспензий в кавитационном поле,- исполь зуемьп- в химической, пищевой и других отраслях промыгаленности, и позволяет повысить интенсивность обработки при снижении удельных энергозатрат . Кавитационньй реактор содержит конфузор 1, диффузор 2 и проточную камеру 3, имеющую в сечении форму прямоугольника. В проточной камере 3 перпендикулярно ее оси установлен кавитатор, выполненный в виде двух пластин 4,5, закрепленных на стержне 6 с возможностью поворота вокруг его оси и имеющих в поперечном сечении форму симметричного профиля, обращенного в сторону диффузора. Пластины 4,5 выполнены из упругого материала и имеют в поперечном сечении форму неполного эллипса. 1 ил. 0. (Л

Формула