RU2001666C1 - Гидродинамический кавитационный эмульгатор - Google Patents
Гидродинамический кавитационный эмульгаторInfo
- Publication number
- RU2001666C1 RU2001666C1 SU904892602A SU4892602A RU2001666C1 RU 2001666 C1 RU2001666 C1 RU 2001666C1 SU 904892602 A SU904892602 A SU 904892602A SU 4892602 A SU4892602 A SU 4892602A RU 2001666 C1 RU2001666 C1 RU 2001666C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ring
- flow chamber
- cavitation
- diffuser
- confuser
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
- B01F23/41—Emulsifying
- B01F23/411—Emulsifying using electrical or magnetic fields, heat or vibrations
- B01F23/4111—Emulsifying using electrical or magnetic fields, heat or vibrations using vibrations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F31/00—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
- B01F31/80—Mixing by means of high-frequency vibrations above one kHz, e.g. ultrasonic vibrations
- B01F31/81—Mixing by means of high-frequency vibrations above one kHz, e.g. ultrasonic vibrations by vibrations generated inside a mixing device not coming from an external drive, e.g. by the flow of material causing a knife to vibrate or by vibrating nozzles
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
Abstract
Использование: дл эмульгировани в химической и нефтеперерабатывающей промышленности . Сущность изобретени : гидродинамический эмульгатор содержит конфузор. проточную камеру, переход щую в диффузор. В проточной камере установлены кавитаторы, выполненные в виде кольца , имеющего в продольном сечении обтекаемую форму. Кавитаторы имеют разный диаметр, могут быть установлены в одном сечении или со смещением по длине камеры. Приведены соотношени размеров кавитаторов, углы конфузора, диффузора. 1 З.П.Ф-ЛЫ, 3 ИД
Description
Изобретение относитс к химическому машиностроению, конкретно к гидродинамическим кавитационным эмульгаторам, и может быть использовано в химической и нефтеперерабатывающей промышленности .
Известен гидродинамический кавита- ционный реактор, например, дл обработки волокнистых суспензий, включающий кон- фузор. диффузор и проточную камеру с ус- тановленными в ней кавитаторами, образующими решетку.
Однако в таких кавитаторах энерги ка- витационного пол благодар пространственному расположению кэвитаторов рассредоточена в большом объеме, что оказывает м гкое и малоэффективное размалывающее воздействие на волокнистую массу. Кроме того, пространственна решетка из ка- витаторов не создает сплошного пол кавитации , а вблизи внутренних стенок проточной камеры волокниста масса не подвергаетс воздействию кавитационного пол .
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому, т.е. прототипом, вл етс гидродинамический кавитационный реактор, включающий конфуэор, диффузор и проточную камеру с установленными в ней кавитаторами, выполненными в виде стержней , продольные оси которых параллельны между собой и лежат в плоскости поперечного сечени проточной камеры. Стержни имеют поперечное сечение в виде треугольника , основанием направленного в сторону конфузора, либо в виде трапеции, большим основанием направленной в сторону конфузора .
Недостатком этого гидродинамического кавитационного реактора (прототипа) вл етс также его низка эффективность дл получени высокодисперсных эмульсий, обусловленна тем, что энерги кавитационного пол рассредоточена в большом обь- еме, а возникающие после прохождени через кавитаторы, образующие пространственную решетку, каверны слипаютс в суперкаверну , котора имеет интенсивность гораздо меньшую, чем другие формы кавитации .
Целью изобретени вл етс создание более интенсивной кавитации с минимальными гидравлическими потер ми.
Указанна цель достигаетс тем, что в известном гидродинамическом кавитацион- ном эмульгаторе, содержащем круглый в сечении конфузор. переход щий в проточную камеру, диффузор, установленные в камере кавитаторы, выполненные в форме кольца в поперечном сечении и обтекаемой формы в продольном сечении, например в форме выт нутой капли с углом расширени 80-90° и удлиненной хвостовой частью, устанавливают кавитаторы в количестве от 1 до 3 в зависимости от объема обрабатываемой
эмульсии, угол закрыти конфузора 60- 100°, так как при этих углах критерий кавитации имеет наибольшее значение. Проточна камера имеет минимальную длину: 0,7-0,8 длины диффузора. Оптимальный
0 угол расширени диффузора 110-120°. При диаметре эмульгатора до 40 мм может быть установлено одно кавитационное кольцо толщиной 1/8-1/10 диаметра проточной камеры с соотношением площадей внутренне5 го кольца к наружному FD/FH 0,3.
Дл увеличени интенсивности кавитации кавитационные кольца могут иметь до 6-8 перемычек.
При больших размерах (до 100мм)кави0 тационный эмульгатор может иметь до 2-3 кавитационных кольцевых насадок. Последние могут быть расположены в одну линию, уступом в сторону диффузора. Увеличение диаметра эмульгатора более 100 мм неэф5 фективно.
На фиг. 1 показан предлагаемый эмульгатор , продольное сечение; на фиг. 2 и 3 - варианты расположени кавитаторов.
Гидродинамический кавитэционный
0 эмульгатор состоит из конфузора 1, переход щего в проточную камеру 2, в которой установлены кавитаторы в виде колец 3. Камера переходит а диффузор 4.
Эмульгатор работает следующим обра5 зом.
Диспергируема масса подаетс в конфузор 1, на выходе из которого в проточную камеру 2 скорость потока возрастает с 6-7 до 8-14 м/с. В камере 2 поток обтекает
0 кольца 3, выполненные в форме выт нутой капли, за которыми возникают кавитационные каверны, при смыкании последних образуетс большое количество микропузырьков. При охлопывании пузырь5 ков возникают локальные давлени большой силы, ведущие к диспергированию обрабатываемой эмульсии.
Пример1. На лабораторном стенде проведены эксперименты, позвол ющие
0 оценить интенсивность кавитации косвенным путем с помощью определени средне- численного радиуса эмульсии, полученного на предлагаемом эмульгаторе. Состав эмульсии: дизельное топливо - вода в соот5 ношении 1:100. В ходе эксперимента определены потери напора на аппарате с помощью дифференциального манометра. Аппарат имеет конфузор, проточную часть диаметром d 20 мм, кольцевой кавитатор. Кавитаторы выполнены с различными углами лобовой части, диаметр кольца d 8 мм. Результаты эксперимента сведены в табл. 1.
Из результатов экспериментов видно, что оптимальный угол лобового расширени кавитатора 80-90°. Увеличение угла ведет к увеличению потерь напора без заметного изменени среднечисленного радиуса частиц эмульсии.
П р и м е р 2. Эксперимент проводилс на том же лабораторном стенде, с тем же аппаратом, что и в примере 1. Измен лась толщина кольца и составл л а 1/6,1/8,1/10, 1/12 диаметра проточной части. Диаметр осевой линии кольца 8 мм. Результаты экспериментов сведены в табл. 2.
Увеличение толщины кольца ведет к образованию интенсивной кавитации, что подтверждаетс экспериментом, но в то же врем заметны потери напора. При уменьшении толщины кольца потери напора незначительны , но интенсивность кавитации недостаточна дл получени эмульсии с хорошей дисперсностью. Наиболее оптимальна толщина кольца 1/18-1/10 проточной части аппарата.
ПримерЗ. Эксперименты проводились на том же стенде, что и в примере 1. Диаметр проточной части кавитационного эмульгатора 20 мм. Толщина кольца 2.8 мм. В ходе экспериментов в навигационном эмульгаторе устанавливались кавитаторы с разным отношением внутренней площади и внешней площади, ограниченной кавитато- ром, (см. табл. 3).
Кавитационное кольцо с маленьким внутренним диаметром вызывает большие гидродинамические потери, кольцо с большой внутренней площадью уменьшает внут- реннее сечение эмульгатора. Наиболее оптимальное отношение внутренней площади кольца и площади, ограниченной кольцом и стенкой эмульгатора, равно 0.3-0,5.
Конфузор должен иметь угол закрыти 0 60-100°. Эти предельные значени были получены в результате рассмотрени этого параметра с точки зрени создани интенсивной кавитации на линии закрыти конфу- зора и оптимальных гидродинамических потерь.
Угол закрыти 60-100° был выведен как оптимальный в результате анализа двух формул: критери кавитации, который характеризует интенсивность кавитации, и гидродинамических потерь,
Конфузор с углом закрыти 60-100° и кавитационное кольцо с геометрическими параметрами, определенными в результате эксперимента: угол расширени лобовой части кольца 80-90°, толщина внутренней части кольца 0,3 площади проточной части, в совокупности создают наиболее интенсивную кавитацию с минимальными гидродинамическими потер ми.
5
0
30
(56) Авторское свидетельство СССР N; 467158, кл. О 21 В 1 /36. 1975.
Авторское свидетельство СССР № 610896, кл. D 21 В 1/36. 1978.
Т а б л и ц а 1
Claims (2)
1. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ КАВИТА- ЦИОННЫЙ ЭМУЛЬГАТОР. содержащий конфузор, диффузор, между которыми размещена проточна камера, включающа кавитатор, отличающийс тем. что. с целью создани более интенсивной кавитации с , минимальными гидравлическими потер ми , кавитатор выполнен в форме кольца, которое имеет обтекаемую форму в продольном сечении и толщину, равную 1 /8 - 1/10 диаметра проточной камеры, при этом отношение площади поперечного сеТаблица2
ТаблицаЗ
чени внутренней части кольца к площади сечени проточной камеры, наход щейс снаружи кольца, равно 0,3, угол расширени лобовой части кольца составл ет 80 - 90, конфузор выполнен с углом 60 - 100. а диффузор -110 -120 .
2. Эмульгатор по п.1, отличающийс тем, что эмульгатор дополнительно снабжен дополнительными кавитаторами меньшего диаметра, установленными в одном сечении с основным кавитатором или со смещением по длине проточной камеры в сторону диффузора.
cpva.Z
фи&.З
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904892602A RU2001666C1 (ru) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | Гидродинамический кавитационный эмульгатор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904892602A RU2001666C1 (ru) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | Гидродинамический кавитационный эмульгатор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001666C1 true RU2001666C1 (ru) | 1993-10-30 |
Family
ID=21550995
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904892602A RU2001666C1 (ru) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | Гидродинамический кавитационный эмульгатор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2001666C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104492291A (zh) * | 2014-12-18 | 2015-04-08 | 重庆康乐制药有限公司 | 便于更换的乳化反应装置 |
-
1990
- 1990-10-22 RU SU904892602A patent/RU2001666C1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104492291A (zh) * | 2014-12-18 | 2015-04-08 | 重庆康乐制药有限公司 | 便于更换的乳化反应装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5492654A (en) | Method of obtaining free disperse system and device for effecting same | |
EP0879363B1 (en) | Method and device for obtaining a free disperse system in liquid | |
EP1054724B1 (en) | Method and apparatus of producing liquid disperse systems | |
US6935770B2 (en) | Cavitation mixer | |
JP5606068B2 (ja) | 渦発生器 | |
RU2553861C1 (ru) | Гидродинамический смеситель | |
WO1994008707A1 (en) | Microbubble generator | |
RU2001666C1 (ru) | Гидродинамический кавитационный эмульгатор | |
WO2002046034B1 (de) | Verfahren zum signaturfreien ausbringen von abgas aus unterwasserfahrzeugen | |
RU2600998C1 (ru) | Струйный гидравлический смеситель | |
EP1501626B1 (en) | Device and method of creating hydrodynamic cavitation in fluids | |
RU2075619C1 (ru) | Устройство для обработки жидкого топлива кавитацией | |
RU2619783C1 (ru) | Акустический смеситель | |
RU54816U1 (ru) | Устройство приготовления водно-мазутной эмульсии | |
SU1487964A1 (ru) | Устройство для перемешивания потока многофазной жидкости | |
RU2335337C2 (ru) | Роторно-пульсационный аппарат | |
RU2016641C1 (ru) | Гидродинамический смеситель | |
RU2084681C1 (ru) | Генератор кавитации-3 | |
RU2080167C1 (ru) | Роторный аппарат гидроударного действия | |
RU2429066C1 (ru) | Устройство для физико-химической обработки жидкой среды | |
WO2005009598A1 (en) | A method and equipment for mixing fluids | |
RU2717031C1 (ru) | Турбулентный смеситель-реактор | |
SU1713628A1 (ru) | Способ получени эмульсий | |
RU2248252C1 (ru) | Универсальный гидродинамический гомогенизирующий диспергатор | |
KR20050112555A (ko) | 기포제트 충돌형 산기장치 |