Агрегат для получения эмульсий
Владельцы патента RU 2775082:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" (RU)
Изобретение предназначено для получения стойких эмульсий и может быть использовано, например, в химической и пищевой отраслях промышленности. Агрегат для получения эмульсий содержит устройства загрузки и выгрузки, вертикальный корпус с крышкой, вертикальный вал с размещенным на нем диском, и конической насадкой, на внутренней поверхности которой установлены ребра. Соосно конической насадке размещен отражатель, а под корпусом расположена емкость для сбора эмульсии, снабженная насосом и соединенная трубопроводом с приемной камерой. Конструктивными особенностями предлагаемого агрегата для получения эмульсий является то, что в емкости для сбора эмульсии расположена мешалка, вал которой смещен от оси устройства выгрузки, а в трубопроводе между насосом и приемной камерой установлены завихрители, выполненные в виде пластин с отверстиями, имеющие возможность перемещения относительно трубопровода в радиальном направлении. Техническим результатом является качественное диспергирование, перемешивание капель исходных жидкостей и получение стойкой однородной эмульсии. 1 ил.
Предлагаемое изобретение предназначено для получения стойких эмульсий и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности.
Известен центробежный диспергатор-смеситель, включающий корпус, патрубки подвода и отвода обрабатываемой среды, закрытое лопастное колесо и расположенные концентрично колесу перфорированные кольца, на периферии лопастного колеса концентрично жестко закреплены два перфорированных кольца с радиальным зазором относительно располагающегося между ними, установленного неподвижно на корпусе перфорированного кольца. [Патент РФ на полезную модель №81098, МПК B011J 9/00, опубл. 10.03.2009, БИ №7].
К недостаткам данного устройства следует отнести невысокую степень диспергирования и перемешивания исходных жидкостей, приводящие к недостаточной стойкости получаемой эмульсии.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является агрегат для получения эмульсий, содержащий устройства загрузки и выгрузки, вертикальный цилиндрический корпус с крышкой, вертикальный вал с размещенным на нем диском, и конической насадкой, на внутренней поверхности которой установлены ребра, внутри конической насадки соосно размещен отражатель, состоящий из набора горизонтальных колец, расстояния между которыми возрастает пропорционально уменьшению объемной плотности потока по его сечению, а под корпусом расположена емкость для сбора эмульсии, снабженная насосом и соединенная трубопроводом с приемной камерой [Патент РФ 2441694, МПК B01F 3/08, опубл. 10.02.2012, БИ №4].
К недостаткам данного устройства следует отнести невысокую степень диспергирования и перемешивания исходных жидкостей, приводящие к недостаточной стойкости получаемой эмульсии.
Задачей данного изобретения является создание агрегата для получения эмульсий, позволяющего качественно диспергировать и перемешивать капли исходных жидкостей, что позволит получить стойкую эмульсию.
Поставленная задача достигается тем, что в агрегате для получения эмульсий, содержащем устройства загрузки и выгрузки, вертикальный корпус с крышкой, вертикальный вал с размещенным на нем диском, конической насадкой, на внутренней поверхности которой установлены ребра, соосно конической насадке размещен отражатель, а под корпусом расположена емкость для сбора эмульсии, снабженная насосом и соединенная трубопроводом с приемной камерой.
Отличительными признаками предлагаемого агрегата для получения эмульсий является то, что в емкости для сбора эмульсии расположена мешалка, вал которой смещен от оси устройства выгрузки, а в трубопроводе между насосом и приемной камерой установлены завихрители, выполненные в виде пластин с отверстиями, имеющие возможность перемещения относительно трубопровода в радиальном направлении.
На фиг. 1 показан агрегат для получения эмульсий.
Агрегат для получения эмульсий содержит устройства загрузки 1 и 2 и выгрузки 3, вертикальный корпус 4 с крышкой 5. Во внутреннем объеме вертикального корпуса установлен вертикальный вал 6 с размещенным на нем диском 7 и конической насадкой 8. На внутренней поверхности конической насадки 8 установлены ребра 9. Соосно конической насадке 8 размещен отражатель 10. Под корпусом 4 расположена емкость 11 для сбора эмульсии, снабженная насосом 12 и соединенная трубопроводом 13 с приемной камерой 14.
В емкости 11 для сбора эмульсии расположена мешалка 15, вал которой смещен от оси устройства выгрузки 3. В трубопроводе 13, между насосом 12 и приемной камерой 14 установлены завихрители 16, выполненные в виде пластин с отверстиями, имеющие возможность перемещения относительно трубопровода 13 в радиальном направлении. Агрегат работает следующим образом.
Несмешивающиеся жидкости поступают из устройств загрузки 1 и 2 в приемную камеру 14, далее из которой поступают на вращающийся диск 7. Под действием центробежных сил жидкости отбрасываются к периферии диска 7 и захватываются ребрами 9. Жидкости взаимодействуют с ребрами 9, дробятся, обтекают их, это приводит к перемешиванию и получению эмульсии. Далее предварительно сформированная эмульсия движется по конической насадке 8 и распыляется. Поток капель ударяется об отражатель 10, поступает в нижнюю часть корпуса 4. В процессе распыла и удара об отбойник происходит интенсивное перемешивание. Далее эмульсия через устройство выгрузки 3 перетекает в емкость 11 для сбора эмульсии, где происходит ее окончательное перемешивание при помощи мешалки 15. С целью повышения стойкости и дополнительного перемешивания часть эмульсии из емкости 11 при помощи насоса 12 по трубопроводу 13, имеющему завихрители 16 направляется в приемную камеру 14 для повторного смешения.
Благодаря тому, что вал мешалки 15 смещен от оси устройства выгрузки 3 процесс перемешивания интенсифицируется. Это объясняется тем, что подача эмульсии осуществляется не в центр, а на вращающиеся органы мешалки 15, с которыми происходит соударение потока, его дробление и многократные обтекания.
С целью интенсификации перемешивания в трубопроводе 13, между насосом 12 и приемной камерой 14 установлены завихрители 16, выполненные в виде пластин с отверстиями. При взаимодействии с завихрителями 16 происходит интенсивная турбулизация потока эмульсии, многократное деление потока на струи при протекании через отверстия и, как следствие, интенсивное перемешивание.
За счет того, что завихрители 16 имеют возможность перемещения относительно трубопровода 13 в радиальном направлении в данном агрегате можно получать эмульсии разных типов путем выставления необходимой величины смещения завихрителей 16.
Заявленный агрегат для получения эмульсий позволяет качественно диспергировать и перемешивать капли исходных жидкостей и получить стойкую однородную эмульсию.
Агрегат для получения эмульсий, содержащий устройства загрузки и выгрузки, вертикальный корпус с крышкой, вертикальный вал с размещенным на нем диском, конической насадкой, на внутренней поверхности которой установлены ребра, соосно конической насадке размещен отражатель, а под корпусом расположена емкость для сбора эмульсии, снабженная насосом и соединенная трубопроводом с приемной камерой, отличающийся тем, что в емкости для сбора эмульсии расположена мешалка, вал которой смещен от оси устройства выгрузки, а в трубопроводе между насосом и приемной камерой установлены завихрители, выполненные в виде пластин с отверстиями, имеющие возможность перемещения относительно трубопровода в радиальном направлении.
