Кавитационный реактор

 

Изобретение относится к устройствам для обработки жидких сред в гидродинамическом кавитзционном поле и может найти применение в химической, пищевой, нефтехимической и других отраслях промышленности , где требуется осуществлять эффективное перемешивание. Целью изобретения является повышение эффективности перемешивания . Кавитационный реактор содержит перекачивающее устройство с трубопроводами подвода и отвода, в которых размещены клапаны, и емкость для жидкости. Трубопровод подвода сообщен с емкостью. Перекачивающее устройство выполнено в виде мембранного насоса, в камере которого параллельно его мембране размещена дополнительная перфорированная мембрана, жестко соединенная с основной мембраной. Дополнительная мембрана образует в камере насоса две полости. Полость между мембранами имеет регулируемое устройство. Трубопровод отвода сообщен с емкостью для жидкости. 1 ил. (Л й«икя

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 .В 01 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4483503/26 (22) 19.09,88 (46) 07.05.91. Бюл.%17 (75) А.И.Павловский, А.В. Баратков и В, И,липа, (53) 66,063 (088.8) (56) Патент Франции М 1490719, кл, Р 15 С 1967. (54) КАВИТАЦИОННЫЙ РЕАКТОР (57) Изобретение относится к устройствам для обработки жидких сред в гидродинамическом кавитационном поле и может найти применение в химической, пищевой, нефтехимической и других отраслях промышленности, где требуется осуществлять эффективное перемешивание . Целью изобретеИзобретение относится к устройствам для обработки жидких сред в гидродинамическом кавитационном поле и может найти применение в химической, пищевой, нефтехимической и других отраслях промышленности, где требуется осуществлять эффективное перемешивание.

Цель изобретения — повышение эффективности перемешивания.

На чертеже приведена принципиальная схема кавитационного реактора.

Кавитационный реактор содержит перекачивающее устройство 1 с трубопроводами подвода 2 и отвода 3, в которых размещены клапаны 4 и 5 соответственно, и емкость 6 для жидкости. Трубопровод 2 подвода сооб-. щен с емкостью 6, Перекачивающее устройство 1 выполнено в виде мембранного насоса, в камере которого параллельно его мембране 7 размещена дополнительная

„„59„„1646588 А1 ния является повышение эффективности перемешивания. Кавитационный реактор содержит перекачивающее устройство с трубопроводами подвода и отвода, в которых размещены клапаны, и емкость для жидкости. Трубопровод подвода сообщен с емкостью, Перекачивающее устройство выполнено в виде мембранного насоса, в камере которого параллельно его мембране размещена дополнительная перфорированная мембрана, жестко соединенная с основной мембраной. Дополнительная мембрана образует в камере насоса две полости. Полость между мембранами имеет регулируемое устройство, Трубопровод отвода сообщен с емкостью для жидкости. 1 ил. перфорированная мембрана 8, жестко соединенная с основной мембраной 7. Мембрана 8 образует в камере насоса две полости

9 и 10. полость 9, расположенная между мембранами 7 и 8, имеет регулируемое дроссельное устройство 11. Трубопровод 3 отвода сообщен с емкость 6, Кавитационный реактор работает следующим образом.

В емкость 6 заливают жидкость, которую необходимо перемешать, приводят в движение мембраны 7 и 8 при помощи привода 12. При движении мембран 7 и 8 вверх происходит засасывание жидкости в камеру перекачивающего устройства 1 через.клапан 4. При этом регулируемое устройство 11 закрыто. После того, как обе полости 9 и 10 камеры заполнятся жидкостью, устройство работает в установившемся режиме. В этот момент устанавливается необходимый рас1646588 ход через регулируемое устройство 11. При движении мембран 7 и 8 вниз часть жидкости вытесняется из полости 10 через отверстия 13 в полость 9 и далее через регулируемое устройство 11 выводится из реактора.

Другая часть жидкости через клапан 5 возвращается в емкость 6. Диаметр отверстий

13 выбирается из условия возникновения кавитации при прохождении жидкости через них

S X Г h 1нl Чр„ где r — радиус мембраны 8;

h — величина перемещения мембраны 8;

fH — нижнее значение частоты колебаний мембран;

Ч» — критическая скорость движения жидкости через отверстия 13, при которой возникает кавитация.

При прохождении жидкости через отверстия 13 со скоростью V > VK за ними образуются поля микропузырьков, при схлопывании которых создается интенсивное перемешивающее воздействие на жидкость. Число кавитации при этом определяется

"н

К = р v /2 где Р— давление жидкости в полости 10;

Рл — давление насыщенных паров; р — плотность жидкости;

V — .скорость прохождения жидкости через отверстия.

Режим кавитации определяется перепадом давления на мембране 8, Этот перепад давления обеспечивается регулируемым устройством 11 и настройкой клапана

5. Скорость V определяется часто ой перемещения мембраны 8. При движении мемб5 раны 8 вверх клапан 4 открывается, клапан

5 закрывается, а в полость 10 поступает новая порция жидкости из емкости 6.

Расход через клапан 4 больше, чем расход через устройство 11, что предотвращает

10 переток жидкости через отверстия 13 из полости 9 в полость 10 при движении мембраны 8 вверх. Далее цикл повторяется.

Изобретение позволяет повысить эффективность перемешивания, при этом

15 можно изменять в широких пределах производительность реактора и режимы кавитационного воздействия, Формула изобретения

Кавитационный реактор, содержащий

20 перекачивающее устройство с трубопроводами подвода и отвода, в которых размещены клапаны, и емкость для жидкости, сообщенную с трубопроводом подвода, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения

25 эффективности перемешивания, перекачивающее устройство выполнено в виде мембранного насоса, в камере которого параллельно его мембране размещена дополнительная перфорированная мембрана, жест30 ко соединенная с основной с образованием двух полостей, при этом полость камеры, расположенная между мембранами, имеет регулируемое дроссельное устройство, а трубопровод отвода сообщен с емкостью

35 для жидкости.

1646588

Составитель В.Боев

Техред М.Моргентал Корректор О.Кундрик

Редактор М.Келемеш

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1361 Тираж 40 7 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиями при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская не@., 4/5