Аппарат для магнитной обработки жидких сред

 

Изобретение относится к аппаратам для магнитной обработки и позволяет интенсифицировать процесс приготовления водных эмульсий и паст при повышении качества готового продукта. Аппарат содержит магнитную систему в в.иде блока из последовательно соединенных соосных ферромагнитных стаканов . Стаканы вьшолнены с отверстиями в днище, сообщены со средствами ввода и вывода обрабатываемой среды , и в них размещенц постоянные магниты с цилиндрическими полюсными наконечниками, образующими зазор со стенкой стакана. Полюсные наконечники выполнены с расположенными на их боковой поверхности параллельными и примыканнцими друг к другу кольцевыми желобами сегментного поперечного сечения . Длина зазора между полюсным наконечником и стенкой стакана не менее 1/4 высоты стакана. При этом блок ферромагнитных стаканов снабжен размещенным снаружи кожухом с патрубками для охлаждающей нли подогревакщей воды. 3 з.п. ф-лы, 4 нл. с ® (Л с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (gg 4 В 01 Р 13/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4079266/23-26 (22) 20.06,86 (46) 30.05.88. Бюл. У 20 (71) Проектно-технологическое бюро

Всесоюзного промышленного объединения по производству товаров бытовой химии (72) О.К.Сланин, P.Ñ.Õàêèìîâ, M.Ã.Äàé÷, Ф.З.Файнцимнер и А.С.Ковалев (53) 66.063.(088.8) (56) Классен В.И. Омагничивание вод» . ных систем. М.: Химия, 1982, с. 147. (54) АППАРАТ ДЛЯ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ

ЖИДКИХ СРЕД (57) Изобретение относится к аппаратам для магнитной обработки и позволяет интенсифицировать процесс приготовления водных эмульсий и паст при повышении качества готового продукта.

„„SU„„1398896 А 1

Аппарат содержит магнитную систему в виде блока из последовательно соединенных соосных ферромагнитных ста" каноэ. Стаканы выполнены с отверстиями в днище, сообщены со средствами ввода и вывода обрабатываемой среды, и в них размещенц постоянные магниты с цилиндрическими полюсными наконечниками., образующими зазор со стенкой стакана. Полюсные наконечники выполнены с расположенными на их боковой поверхности параллельными и примыкающими друг к другу кольцевыми же.лобами сегментного поперечного сечения .Длина зазора между полюсным наконечником и стенкой стакана не менее

1/4 высоты стакана. При этом блок ферромагнитных стаканов снабжен размещенным снаружи кожухом с патрубками для охлаждающей или подогревающей воды 3 з е и е флы 4 ил е

1398896

Изобретение. относится к устройствам, использующим энергию магнитного поля для получения высокодисперсных суспензий и эмульсий„, и может быть использовано в производстве восковых эмульсий и синтетических моющих паст.

Цель изобретения -- интенсификация процесса приготовления водных эмульсий и паст дри повышении качества ro- 10 тового продукта.

На фиг. 1 схематически изображен аппарат, продольнык разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. i на фиг.3 — блок, продольный разрез; 1 на фиг, 4 — схема работы аппарата.

Аппарат содержит магнитную сксте" му в виде блока 1 из последовательно соединенных соосных ферромагнитных

l стаканов 2. Последние выполнены с от- 20 верстиями 3 в днкще к сообщены со средствами ввода и вывода обрабатываемой среды — патрубками 4 и 5.

В стаканах 2 размещены постоянные магниты 6 с цилиндрическими полюсными наконечниками 7, образующими зазор 8 со стенкой стакана. Полюсные наконечники 7 выполнены с расположенными на их боковой поверхности параллельными и примыкающими друг к другу кольцевыми желобами сегментного поперечного сечения. Длина зазора между полюсным наконечником и стенкой стакана не менее 1/4 высоты стакана, что обеспечивает высокое качество и стабильность эмульсии. Блок 1 ферромагнитных стаканов 2 снабжен размещенным снаружи него кожухом 9 с патрубками 10 и 11 для охлаждающей или подогревающей воды. 40

Полюсные наконечники выполнены в виде набора шакб 12, Отверстия 3 в днище стакана для получения дополнительного дкспергируи>щего эффекта выполнены в виде диффузоров, суммарная площадь проходного сечения которых больше или равна площади наименьшего сечения зазора между полюсным нако" нечником и стенкой стакана, чтобы наибольшая скорость потока достига.-. лась в пиковых сечениях зазора.

Аппарат снабжен установленными в кожухе 9 дополнительными блоками кз ферромагнитных стаканов, При этом магниты в блоках размещены с образованием по всей длине блока одинаковой полярности, блоки с чередующейся полярностью расположены в кожухе в шахматном порядке.

Шайбы 12 стянуты винтом 13 и конической резьбовой шайбой 14.

Для обеспечения герметизации резьба стаканов уплотняется прокладками 15. На концах блоков устанавливаются цилиндрические крышки 16, в которые ввинчиваются патрубки 17, законтренные гайками 18. Для обеспечения надежности сборки на поверхности стаканов и крышек выполнены проточки под ключ.

Аппарат работает следующим об- разом.

В технологической схеме аппарат подключается к существующим стандартным реакторам 19 через насос 20, образуя циркуляцконный контур реактор— насос — аппарат - реактор. Изготовление эмульсий и паст в этом случае осуществляют следующим образом.

В реактор 19 загружают рецептурное количество воды через патрубок 10, начинают подачу горячей воды в корпус аппарата и включают насос 20, Вода, циркулируя через блоки 1, приобретает предварительную смагниченность и быстро нагревается. Интенсификация омагничивания и нагрева достигается за счет турбулкзации потока в зазорах 8 и многократного пересечения силовых линий поля, После достижения необходимой температуры воды в ее поток через всасывающий патрубок насоса 20 постепенно подаются расплавленные и жидкие воскообразные компоненты, Проходя в движущемся потоке омагниченной воды сначала через отверстия 3 в стаканах, а затем в зазоры с острыми пиками, воскообразные вещества подвергаются одновременному вбздействию турбулизации, дросселирования (резкой смены давления) и магнитного поля, максимальная напряженность которого совпадает с пиками скоростей. В результате происходит интенсивное диспергирование (дробление) воскообразных на мелкие частицы — образуется эмульсия. В случае изготовления паст порошкообразные вещества подаются в реактор 19, откуда также с движущимся потоком попадают в аппарат и диспергируются в массе. Магнитное поле закрепляет поверхность раздела фаз, не позволяет протекать обратному процессу (коагуляции мелких частиц в более крупные) и тем самым стабилизирует эмульсии и пасты как в процессе изготовления, 1398896

10 так и в готовом состоянии. Эффекты диспергирования и стабилизации накапливаются и закрепляются по мере последовательного и многократного прохождения потока через ряд магнитных зазоров. После окончательного введения всех рецептурных компонентов в корпус аппарата немедленно подается холодная вода. При продолжающейся циркуляции происходит окончательная стабилизация и быстрое охлажцение эмульсии и пасты, при этом частицы дисперсий не коагулируют. Вода — теплоноситель, протекая в корпусе аппарата между магнитными блоками с разноименной полярностью, также омагничивается, что препятствует отложению солей на поверхностях и ухудшению теплообмена Такич образо * предла-- 20 гаемый аппарат позволяет совместить и интенсифицировать процессы гидродинамического диспергирования, теплообмена и омагничивания, а на этой основе значительно сократить дли- 25 тельность процессов изготовления, снизить энергозатраты и повысить дисперсность и стабильность эмульсий и паст, С целью максимального использования магнитного потока и усиления его воздействия на диспергируемый поток в блоках и на охлаждающую (подогре вающую) воду в корпусе магниты в стаканах ориентируют таким образом, что-, бы на поверхностях блоков по всей длине образовывалась постоянная полярность "N" или "S". Блоки в корпусе устанавливаются относительно друг друга в шахматном порядке с чередующейся полярностью. Таким образом, в аппарате создана единая магнитная система, в которой силовые линии скон-. центрированы в рабочем зазоре внутри блоков, а также в зазорах между бло45 ками разноименной полярности. Дпя рационального использования, внутреннего объема крепление магнитов и наконечников осуществлено с помощью винта с потайной головкой и резьбовой кониГ ческой шайбой с прорезью под отвертку. Аппарат монтируется вертикально, при этом конические поверхности шайб не позволяют скапливаться остаточным вязким продуктам в нерабочем состоянии. Оптимальные параметры аппарата (конфигурация и размеры волновой поверхности, скорость протекания потока, размеры и количество стаканов в блоке) устанавливают экспериментально для каждой конкретной эмульсии или пасты, а количество блоков в аппарате определяют расчетным путем исходя из требуемой объемной производительности.

Формула изобретения

1, Аппарат для магнитной обработки жидких сред, преимущественно водных эмульсий и паст, содержащий магнитную систему в виде блока последовательно соединенных соосных ферромагнитных стаканов с отверстиями в днище, сообщенных со средствами ввода и вывода обрабатываемой среды, и размещенных в стаканах постоянных магнитов с цилиндрическими полюсными наконечниками, образующими зазор со стенкой стакана, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса приготовления водных эмульсий и паст при повышении качества готового продукта, полюсные наконечники выполнены с расположенными на их боковой поверхности параллельными и примыкающими друг к другу кольцевыми желобами сегментного поперечного сечения, длина зазора между полюсным наконечником и стенкой стакана не менее i/4 высоты стакана, при этом блок ферромагнитных стаканов снабжен размещенным снаружи него кожухом с патрубками для охлаждающей или подогревающей воды.

2. Аппарат по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что полюсные наконечники выполнены в виде набора шайб..

3. Аппарат по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что отверстия . в днище стакана выполнены в виде диффузоров, суммарная площадь проходного сечения которых больше или равна площади наименьшего сечения зазора между полюсным наконечником и стенкой стакана °

4. Аппарат по и. 1 — 3, о т л ич а ю шийся тем, что он снабжен установленными в кожухе дополнительными блоками ферромагнитных стаканов, при этом магниты в блоках размещены с образованием по всей длине блока одинаковой полярности и блоки с чередующейся полярностью распо- . ложены в кожухе в шахматном порядке, I

1I398896

1398896

1398896

С иР о

Составитель Н.Федорова

Редактор М.Петрова Техред М.Ходанич Корректор В.Гирняк

Заказ 2613/6 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

xro делам изобретений и открытий ва Ж-35 а ская наб . 4 5

113035, Иоск,, Р уш ° д /

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4