Кавитационный смеситель

 

Изобретение относится к области перемешивания, в частности перемешивания жидких сред. Цель - повышение эффективности перемешивания. В корпусе 1 размещены кавитаторы 4 и 5 в виде лопастей с противоположным наклоном. Кавитатор 4 расположен по оси корпуса, а вращающийся кавитатор 5 - на внутренней поверхности корпуса 1. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области перемешивания и может быть использовано в химической, пищевой, нефтехимической, целлюлозно-бумажной промышленности, а также может найти применение в других отраслях народного хозяйства, где требуется осуществлять процессы смешения. Целью изобретения является повышение эффективности перемешивания. На чертеже приведен кавитационный смеситель, разрез. Кавитационный смеситель содержит корпус 1 с патрубками подвода 2 и отвода 3 смешиваемого материала. Внутри корпуса 1 размещены основной 4 и дополнительный 5 кавитаторы, выполненные в виде лопастей. Основной кавитатор 4 расположен по оси корпуса, а дополнительный 5 на его внутренней поверхности. Дополнительный кавитатор 5 выполнен с возможностью вращения, а лопасти основного 4 и дополнительного 5 кавитаторов выполнены с противоположным наклоном. При этом основной кавитатор 4 может быть выполнен с возможностью вращения. Смеситель работает следующим образом. Поток смешиваемого материала подают через патрубок подачи 2 в корпус 1, где поток движется со скоростью 7-10 м/с. При попадании на лопасти кавитаторов 4 и 5 поток материала закручивается, приводя во вращение крыльчатку 5 и обтекая крыльчатку 4. Для дальнейшей интенсификации крыльчатка 4 может быть выполнена с возможностью свободного вращения. В этом случае под воздействием потока она также раскручивается. Скорость потока увеличивается, и на задних кромках лопастей кавитаторов 4 и 5 образуются кавитационные пузырьки с образованием кавитационной каверны, в хвостовой части которой происходит схлопывание кавитационных пузырьков и образуются поля кумулятивных микроструй со скоростью порядка 10⁴ м/с и ударными давлениями 10⁵ кгс/см², которые оказывают интенсивное диспергирующее и перемешивающее воздействие на смешиваемый материал. При вращении лопастей кавитатора 5 вокруг неподвижных лопастей кавитатора 4 создаются значительные макровихри, которые интенсифицируют процесс образования кавитационных микропузырьков, увеличивают интенсивность смешения. При совпадении положений лопастей кавитаторов 4 и 5 происходит резкое увеличение скорости потока, а при этом на кавитационный режим накладываются пульсации давления. Это резко повышает интенсивность перемешивания. Для увеличения частоты пульсаций лопасти кавитатора 4 устанавливаются с возможностью свободного вращения. В этом случае, особенно при разнонаправленном вращении кавитаторов, достигается наивысшая интенсивность смешения. Макровихри, образовавшиеся при вращении кавитаторов 4 и 5, оказывают дополнительное перемешивающее воздействие. Использование данного изобретения позволяет снизить порог скорости, при которой наступает кавитационный режим течения, и увеличить количество кавитационных пузырьков, что резко интенсифицирует перемешивания.

Формула изобретения

1. Кавитационный смеситель, содержащий корпус с патрубками подвода и отвода смешиваемого материала, внутри которого размещены основной и дополнительный кавитаторы, выполненные в виде лопастей, и основной кавитатор расположен по оси корпуса, а дополнительный на его внутренней поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности перемешивания, дополнительный кавитатор выполнен с возможностью вращения, а лопасти основного и дополнительного кавитаторов выполнены с противоположным наклоном. 2. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что основной кавитатор выполнен с возможностью вращения.

РИСУНКИ

Рисунок 1