Устройство для получения водно-спиртовой смеси

 

Использование: при приготовлении алкогольных напитков и экстрагентов для экстракции растительного сырья. Сущность изобретения: устройство для получения водно-спиртовой смеси содержит корпус с диафрагмой с отверстием, установленной в нем с образованием камер предварительного и окончательного перемешивания, и патрубками подачи воды и спирта в камеру предварительного перемешивания. Патрубок подачи спирта, корпус и диафрагма выполнены соосными. Патрубок подачи спирта расположен перпендикулярно патрубку подачи воды. В патрубках подачи воды и спирта установлены дополнительные диафрагмы с отверстиями, выполненными в виде сопел. На диафрагме патрубка подачи спирта смонтирован концентратор продольных колебаний, противоположный конец которого размещен заподлицо в отверстии основной диафрагмы с образованием кольцевого зазора. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к конструкции смесителя для приготовления водно-спиртового раствора и может быть использовано при приготовлении алкогольных напитков и экстрагентов для экстракции растительного сырья, в частности при приготовлении бальзамов.

Известно устройство для получения водно-спиртовой смеси, содержащее корпус, разделенный диафрагмой с отверстием на камеры предварительного и окончательного перемешивания, и патрубки подачи воды и спирта в камеру предварительного перемешивания, при этом патрубок подачи спирта, корпус и диафрагма выполнены соосными, камера предварительного перемешивания и патрубок подачи воды выполнены кольцевыми и охватывающими патрубок подачи спирта.

Недостатками этого устройства являются низкое качество перемешивания и высокая энергоемкость, связанная с высоким гидравлическим сопротивлением камеры окончательного перемешивания.

В настоящем изобретении ставится задача повышения качества перемешивания за счет повышения дисперсности компонентов и снижения энергоемкости за счет снижения гидравлического сопротивления камеры окончательного перемешивания и использования диссипативной энергии предварительного перемешивания на окончательное перемешивание смеси.

Предлагаемое устройство для получения водно-спиртовой смеси, содержащее корпус, разделенный диафрагмой с отверстием на камеры предварительного и окончательного перемешивания, и патрубки подачи воды и спирта в камеру предварительного перемешивания, при этом патрубок подачи спирта, корпус и диафрагма выполнены соосными, согласно изобретению, патрубки подачи воды и спирта снабжены диафрагмами с сопловыми отверстиями, диафрагма патрубка подачи спирта снабжена соосным стержневым концентратором продольных колебаний, свободный конец которого размещен заподлицо в отверстии диафрагмы корпуса с образованием кольцевого зазора, а патрубок подачи воды расположен перпендикулярно патрубку подачи спирта.

Такая конструкция устройства позволяет использовать диссипативные энерговыделения при предварительном переме- шивании на генерирование ультразвуковых колебаний диафрагмы патрубка подачи спирта, передаваемые по концентратору продольных колебаний и используемые на ультразвуковое мелкодисперсное распыление и окончательное перемешивание компонентов смеси. Кроме того, создание колебаний стержневого концентратора создает разрежение на входе в камеру окончательного перемешивания, что снижает гидравлическое сопротивление и энергоемкость устройства.

В предпочтительном варианте концентратор продольных колебаний выполнен с осевым каналом и снабжен размещенным на линии нулевых смещений и сообщенным с осевым каналом штуцером подачи корректирующего агента, желательно расположенным под углом 45^о к продольной оси концентратора продольных колебаний.

Такая конструкция устройства позволяет корректировать качественный состав сортировки при приготовлении алкогольных напитков, в желательном варианте при минимальной диссипации ультразвуковой энергии и без нагрева потока корректирующего агента.

На фиг. 1 изображено устройство для приготовления водно-спиртовой смеси, разрез; на фиг. 2 то же, со штуцером для корректирования состава сортировки.

Устройство для получения водно-спиртовой смеси содержит корпус 1, разделенный диафрагмой 2 на камеры 3 и 4 предварительного и окончательного перемешивания соответственно, патрубки 5 и 6 подачи воды и спирта в камеру 3, снабженные диафрагмами 7 и 8 с сопловыми отверстиями 9 и 10. Корпус 1, патрубок 6 и диафрагма 2 выполнены соосными, а патрубок 5 установлен перпендикулярно патрубку 6. Диафрагма 8 снабжена стержневым концентратором 11 продольных колебаний, свободный конец которого размещен заподлицо в отверстии диафрагмы 2 с образованием кольцевого зазора 12.

В стержневом концентраторе 11 может быть выполнен осевой канал 13, сообщенный со штуцером 14 подачи корректирующего агента, желательно расположенным под углом α к оси концентратора 11, равным 45^о для уменьшения диссипации в нем ультразвуковых колебаний.

Устройство работает следующим образом.

Воду подают по патрубку 5 через сопла 9 в диафрагме 7 в камеру 3 предварительного перемешивания перпендикулярно оси корпуса 1. Одновременно по патрубку 6 через сопла 10 в диафрагме 8 в воду подают спирт. При контакте спирта с водой за счет экзотермического эффекта реакции растворения часть спирта переходит в газовую фазу, что приводит к увеличению давления в зоне образования пузырьков газовой фазы и возникновению ударной волны, которая периодически перекрывает выходные отверстия сопел 10 в диафрагме 8, создавая пульсацию истечения спирта, усиливающую амплитуду генерируемых колебаний ультразвуковой частоты. Диафрагма 8, воспринимающая гидравлические удары, совершает колебания той же частоты и передает их стержневому концентратору 11. Полученная в камере 3 смесь поступает к диафрагме 2 и истекает через зазор 12 к торцевой поверхности стержневого концентратора 11, у которой за счет продольных колебаний создается разрежение, облегчающее истечение смеси. При поступлении смеси на торцевую поверхность концентратора 11 происходит ее распыление в камеру 4 с дисперсностью до 0,1 мкм, обеспечивающей качественное окончательное перемешивание воды и спирта без необходимости пропускания жидкостного потока по лабиринтным каналам, обладающим значительным гидравлическим сопротивлением. Таким образом осуществляется получение водно-спиртовой смеси для экстракции растительного сырья, когда не требуется высокая точность состава смеси.

При необходимости высокой точности составления смеси, в частности при приготовлении алкогольных напитков, организуют дополнительный поток корректи- рующего агента, как правило воды, объемный расход которого регулируют по измерению плотности сортировки. В этом случае дополнительный поток корректирующего агента вводят в осевой канал 13 в стержневом концентраторе 11 продольных колебаний через штуцер 14, расположенный на линии его нулевых смещений для исключения диссипации энергии генерируемых ультразвуковых колебаний в трубопроводе подачи потока корректирующего агента. Угол α равный 45^о, выбран таковым для минимизации диссипации ультразвуковых колебаний в корректирующем агенте, который, проходя через штуцер 14 и осевой канал 13 в стержневом концентраторе 11, поступает к его торцевой поверхности и распыляется совместно с остальными компонентами смеси в камеру 4.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает высокое качество смещения компонентов водно-спиртовой смеси при их высокодисперсном распылении и минимальных энергозатратах за счет снижения гидравлического сопротивления камеры окончательного перемешивания и утилизации теплоты экзотермической реакции предварительного перемешивания на окончательное перемешивание водно-спиртовой смеси.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДНО-СПИРТОВОЙ СМЕСИ, содержащее корпус с диафрагмой с отверстием, установленной в нем с образованием камер предварительного и окончательного перемешивания, и патрубками подачи воды и спирта в камеру предварительного перемешивания, патрубок подачи спирта, корпус и диафрагма выполнены соосными, и патрубок подачи спирта расположен перпендикулярно патрубку подачи воды, отличающееся тем, что оно снабжено установленными в патрубках подачи воды и спирта дополнительными диафрагмами с отверстиями, выполненными в виде сопл, и стержневым концентратором продольных колебаний, один из концов которого смонтирован на диафрагме патрубка подачи спирта, а другой размещен заподлицо в отверстии основной диафрагмы с образованием кольцевого зазора.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что концентратор продольных колебаний выполнен с осевым каналом и снабжен размещенным на линии его нулевых смещений и сообщенным с осевым каналом штуцером подачи корректирующего агента.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что штуцер расположен под углом 45^o к продольной оси концентратора продольных колебаний.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2