RU83944U1 - Аппарат для обработки жидких сред в вихревом потоке - Google Patents
Аппарат для обработки жидких сред в вихревом потоке Download PDFInfo
- Publication number
- RU83944U1 RU83944U1 RU2009110440/22U RU2009110440U RU83944U1 RU 83944 U1 RU83944 U1 RU 83944U1 RU 2009110440/22 U RU2009110440/22 U RU 2009110440/22U RU 2009110440 U RU2009110440 U RU 2009110440U RU 83944 U1 RU83944 U1 RU 83944U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reaction chamber
- medium
- treated
- diameter
- chamber
- Prior art date
Links
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Аппарат для обработки жидких сред в вихревом потоке, содержащий цилиндрический корпус с каналами подачи и удаления обрабатываемой среды, с трубчатой реакционной камерой из немагнитного материала, заполненной рабочими ферромагнитными телами и охваченной электромагнитным индуктором, отличающийся тем, что каналы подачи и удаления обрабатываемой среды выполнены конусными, сужающимися со стороны реакционной камеры, причем диаметр входного отверстия в реакционную камеру больше диаметра выходного отверстия из камеры, перед входным отверстием в реакционную камеру с каналом подачи обрабатываемой среды сообщен канал подачи сжатого воздуха с распылителем, а перед выходным отверстием реакционной камеры установлен вогнутый по отношению к ней сетчатый отражатель.
Description
Решение относится к области энергетики и защиты окружающей среды. Оно позволяет проводить обработку жидкой среды в потоке и может быть использовано для интенсификации технологических процессов получения мелкодисперсных эмульсий, газонасыщенных жидкостей, а также для очистки и обеззараживания различных вод (природных, сточных и др.) Наиболее успешно решение может быть использовано при подготовке тяжелых низкосортных видов топлива. Из-за наличия в них различных примесей сгорание топлива происходит не полностью, это обусловливает низкую эффективность такого топлива, а также значительные выбросы вредных соединений в атмосферу. Поэтому тяжелое низкосортное топливо часто подвергают предварительной обработке для 'эффективного его использования.
Известен ряд установок для активации процессов и разделения фаз автора Вершинина Н.П. и др. (патенты РФ №№2049562, 2072256, 2072257, 2167102, 2170707, 2198140) а так же книга Вершинин Н.П. Установки активации процессов, г.Сальск, 2002 г., 332 с. Все упомянутые патенты, по сути, касаются усовершенствования установки, довольно сложной по конструкции.
Одна из них (пат. РФ №2198140, C02F 1/48, опуб. 2003.02.10) рассмотрена в качестве аналога. Установка для активации процессов и разделения фаз содержит трубчатые реакционные камеры с ферромагнитными частицами, выходные концы которых соединены с собирающей емкостью, каждая реакционная камера снабжена индуктором вращающегося электромагнитного поля, камеры сблокированы в отдельные модули, соосные между собой, каждый из которых имеет корпус для реакционных камер в виде наружного и внутреннего цилиндров, при этом внутренний цилиндр является собирающей емкостью, причем, соосно соединенные модули образуют общую собирающую емкость, и каждый модуль снабжен кольцевым раздаточным коллектором, соединенным с входными концами реакционных камер, каждый модуль сдвинут на 20-30 относительно модуля, расположенного выше, а кольцевой раздающий коллектор, соединенный с входными концами реакционных камер, представляет собой тороид, разрезанный у патрубка, соединяющего коллектор подводящей магистралью, причем, концы коллектора герметично закрыты.
Установка сложна по конструкции, хотя и достаточно эффективна в работе В качестве прототипа принят аппарат вихревого слоя (пат. РФ №2342987, B01F 13/08; опуб. 2009.01.10). Аппарат вихревого слоя содержит крышки с патрубками подвода и отвода охлаждающей среды, коллектор, сообщенный с патрубком подвода охлаждающей среды, размещенный между крышками индуктор вращающегося электромагнитного поля, имеющий осевой канал, в котором с зазором к стенкам канала установлена реакционная камера в виде трубы, имеющей сменную вставку с ферромагнитными частицами, индуктор также имеет обечайку из немагнитного материала и кожух, соединенный с крышками, при этом кожух и обечайка индуктора выполнены цилиндрическими, ферромагнитные частицы сменной вставки выполнены в виде стержней разных размеров, выбор которых производится по следующему соотношению:
Nобщ=N1+N2+N3+...+Nn,
где Nобщ - общее число ферромагнитных частиц сменной вставки;
N1 - число частиц длиной l1 и диаметром d1;
N2 - число частиц длиной l2 и диаметром d2;
N3 - число частиц длиной l3 и диаметром d3;
Nn - число частиц длиной ln и диаметром dn,
причем N1<N2<N3<Nn, l1/d1>l2/d2>l3/d3>ln/dn.
Наличие сменной вставки с ферромагнитными частицами, безусловно, сохраняет стенки реакционной камеры, но выбор размера ферромагнитных частиц по предлагаемой зависимости трудоемок и едва ли практически осуществим.
В предлагаемом решении задача повышения качества работы аппарата решается иным путем.
Технический результат - повышение эффективности работы аппарата за счет интенсификации процесса кавитации, перемешивания потока обрабатываемой среды и выравнивания распределения рабочих ферромагнитных тел в реакционной камере.
Этот технический результат достигается тем, что в аппарате для обработки жидких сред в вихревом потоке, содержащем цилиндрический корпус с каналами подачи и удаления обрабатываемой среды, с трубчатой реакционной камерой из немагнитного материала, заполненной рабочими ферромагнитными телами и охваченной электромагнитным
индуктором, каналы подачи и удаления обрабатываемой среды выполнены конусными, сужающимися со стороны реакционной камеры, причем, диаметр входного отверстия в реакционную камеру больше выходного отверстия из камеры, при этом перед входным отверстием в реакционную камеру с каналом подачи обрабатываемой среды сообщен канал подачи сжатого воздуха с распылителем, а перед выходным отверстием из реакционной камеры установлен вогнутый по отношению к ней сетчатый отражатель (выгнутый в сторону выходного отверстия).
Предлагаемое выполнение каналов подачи и удаления обрабатываемой среды обеспечивает перепады давления, а значит, интенсификацию процесса кавитации. В сужающейся части канала скорость потока возрастает, а среднее давление падает и достигает наименьшего значения в самой узкой части и при этом возникают кавитационные полости. При прохождении потоком расширяющейся части канала скорость его замедляется, давление возрастает. В результате кавитационные полости «охлопываются», и происходит гомогенизация и эмульгирование жидкой среды.
Подача сжатого воздуха через канал, сообщенный с каналом подачи обрабатываемой среды, обеспечивает создание турбулентности и дополнительных центров кавитации в виде мельчайших пузырьков воздуха, которые создает распылитель, при этом обработка жидкой среды начинается уже до попадания в рабочую зону аппарата, что повышает эффективность обработки.
Сетчатый отражатель не только снижает вероятность вылета рабочих тел из реакционной камеры, как это имеет место в известных решениях, но, благодаря своей вогнутой форме, создает обратное течение среды, способствующее перемешиванию потока, увеличению времени обработки и выравниванию распределения рабочих тел в объеме реакционной камеры, что в итоге повышает качество обработанного продукта.
Предлагаемый аппарат схематично показан на чертеже. Он содержит цилиндрический корпус 1, в котором выполнены каналы 2, 3 подачи и удаления обрабатываемой среды, с трубчатой реакционной камерой 4 из немагнитного материала, заполненной ферромагнитными телами 5 в виде иголок. Камера охвачена электромагнитным индуктором 6. Каналы 2, 3 подачи и удаления обрабатываемой среды выполнены конусными, сужающимися со стороны реакционной камеры 4. Диаметр входного отверстия 7 в реакционную камеру 4 больше диаметра выходного отверстия 8 из камеры 4. Эти диаметры могут быть подобраны экспериментально. Перед входным отверстием 7 в камеру 4 с каналом 2 сообщен канал 9 подачи сжатого воздуха, на выходе которого установлен распылитель 10. Сжатый воздух, который поступает через канал 9, создает
дополнительную турбулентность потока. Перед выходным отверстием 8 реакционной камеры 4 установлен вогнутый по отношению к ней (выгнутый в сторону выходного отверстия 8) сетчатый отражатель 11. Аппарат работает следующим образом.
Подключают электромагнитный индуктор 6, и ферромагнитные тела 5 в рабочей зоне камеры 4 приходят в вихревое движение. Через канал 9 в канал 2 подают сжатый воздух. Жидкую среду для обработки подают в рабочую зону камеры 4 через канал 2. Через канал 3 отводят обработанную жидкую среду. Основная обработка проходит в реакционной камере 4, это гладкая труба, внутри которой индуктором 6 наводится вращающееся переменное электромагнитное поле с высокой удельной мощностью. В качестве рабочих тел используются ферромагнитные частицы, которые принято называть иголками. В процессе обработки жидкости возникают вихревые потоки. Ферромагнитные тела в вихревом потоке под действием магнитострикции испытывают ультразвуковые колебания и передают их обрабатываемой среде, т.е. являются источником акустических волн. В результате действия акустических волн на поверхности твердой фазы имеет место кавитация, с которой связано появление в обрабатываемой среде ударных волн, вызванных схлопыванием кавитационных полостей в фазе сжатия акустической волны. Вблизи охлопывающегося пузырька в жидкости может возникать давление в несколько тысяч мегапаскалей. Исследованиями установлено, что образующиеся при кавитации газовые пузырьки под действием акустических волн подвергаются пульсации с определенной частотой. Для каждого диаметра газового пузырька существует резонансная частота. В условиях вихревого слоя спектр частот акустической волны непрерывный. Таким образом, создаются все условия для резонансных колебаний пузырьков любого диаметра, также и в том случае, если пузырек образован не в процессе кавитации, а введен в жидкую среду извне. Для ускорения начала процесса кавитации и его интенсификации через канал 9 вводят диспергированный сжатый воздух. Струя воздуха является для движущейся жидкой среды препятствием, в результате чего в ней появляются возмущения в форме турбулентности, приводящие к возникновению акустических волн и мелких пузырьков, которые становятся дополнительными центрами кавитации. При прохождении жидкой средой сужающегося канала 2 скорость потока возрастает, а среднее давление падает и достигает наименьшего значения в самой узкой части, при этом возникают кавитационные полости, которые охлопываются при прохождении расширяющейся части канала 3, происходит гомогенизация и эмульгирование жидкой среды. Действие,
движение и энергия рабочих тел 5 оказывают решающее влияние на процесс обработки. Чем равномернее распределены рабочие тела5 по объему рабочей зоны камеры 4, тем эффективнее работа. Струя жидкой среды, пройдя рабочую зону камеры 4, ударяется вместе с рабочими телами 5 в вогнутый сетчатый отражатель 11 и веером расходится обратно в рабочую зону, что способствует перемешиванию потока и выравниванию рабочих тел 5 в объеме рабочей зоны камеры 4. Это также увеличивает время обработки жидкой среды, что повышает качество полученного продукта.
Claims (1)
- Аппарат для обработки жидких сред в вихревом потоке, содержащий цилиндрический корпус с каналами подачи и удаления обрабатываемой среды, с трубчатой реакционной камерой из немагнитного материала, заполненной рабочими ферромагнитными телами и охваченной электромагнитным индуктором, отличающийся тем, что каналы подачи и удаления обрабатываемой среды выполнены конусными, сужающимися со стороны реакционной камеры, причем диаметр входного отверстия в реакционную камеру больше диаметра выходного отверстия из камеры, перед входным отверстием в реакционную камеру с каналом подачи обрабатываемой среды сообщен канал подачи сжатого воздуха с распылителем, а перед выходным отверстием реакционной камеры установлен вогнутый по отношению к ней сетчатый отражатель.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009110440/22U RU83944U1 (ru) | 2009-03-23 | 2009-03-23 | Аппарат для обработки жидких сред в вихревом потоке |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009110440/22U RU83944U1 (ru) | 2009-03-23 | 2009-03-23 | Аппарат для обработки жидких сред в вихревом потоке |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU83944U1 true RU83944U1 (ru) | 2009-06-27 |
Family
ID=41027470
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009110440/22U RU83944U1 (ru) | 2009-03-23 | 2009-03-23 | Аппарат для обработки жидких сред в вихревом потоке |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU83944U1 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2546168C1 (ru) * | 2014-01-21 | 2015-04-10 | Татьяна Борисовна Гореванова | Способ производства активного органического удобрения из отходов жизнедеятельности и комплекс для его осуществления |
MD4476C1 (ru) * | 2016-05-20 | 2017-11-30 | Государственный Университет Молд0 | Электрогидродинамический кавитатор |
RU2693942C1 (ru) * | 2018-10-01 | 2019-07-08 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" | Устройство для гидродинамического эмульгирования и активации жидкого топлива |
RU197271U1 (ru) * | 2019-09-23 | 2020-04-16 | Аркадий Владимирович Владимирцев | Физико-химический реактор с вихревым слоем |
RU2721391C1 (ru) * | 2019-02-12 | 2020-05-19 | Сергей Николаевич Красников | Способ получения гуминового концентрата из торфа |
RU2742634C1 (ru) * | 2020-06-08 | 2021-02-09 | Николай Иванович Спиридонов | Способ получения полиметаллических нанопорошков |
-
2009
- 2009-03-23 RU RU2009110440/22U patent/RU83944U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2546168C1 (ru) * | 2014-01-21 | 2015-04-10 | Татьяна Борисовна Гореванова | Способ производства активного органического удобрения из отходов жизнедеятельности и комплекс для его осуществления |
MD4476C1 (ru) * | 2016-05-20 | 2017-11-30 | Государственный Университет Молд0 | Электрогидродинамический кавитатор |
RU2693942C1 (ru) * | 2018-10-01 | 2019-07-08 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" | Устройство для гидродинамического эмульгирования и активации жидкого топлива |
RU2721391C1 (ru) * | 2019-02-12 | 2020-05-19 | Сергей Николаевич Красников | Способ получения гуминового концентрата из торфа |
RU197271U1 (ru) * | 2019-09-23 | 2020-04-16 | Аркадий Владимирович Владимирцев | Физико-химический реактор с вихревым слоем |
RU2742634C1 (ru) * | 2020-06-08 | 2021-02-09 | Николай Иванович Спиридонов | Способ получения полиметаллических нанопорошков |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU83944U1 (ru) | Аппарат для обработки жидких сред в вихревом потоке | |
AU2003274315B2 (en) | Apparatus and Methods for Moving a Working Fluid by Contact with a Transport Fluid | |
TWI444232B (zh) | 浮游分離裝置與方法及其利用製品的製造方法 | |
US20080099410A1 (en) | Liquid treatment apparatus and methods | |
RU2675546C2 (ru) | Устройство для формирования микропузырьков и система очистки загрязненной воды, содержащая устройство для формирования микропузырьков | |
JP2008246441A (ja) | 水中微細物等の処理装置 | |
CN105948376A (zh) | 一种污水深度处理装置 | |
RU2223815C1 (ru) | Способ приготовления эмульсии, система и устройство для его осуществления | |
JP2001000890A (ja) | 高効率ガス溶解装置 | |
JP2011136306A (ja) | 活性汚泥処理装置 | |
RU156526U1 (ru) | Установка для перемешивания жидкостей в резервуарах | |
PL183241B1 (pl) | Urządzenie do mieszania powietrza i wody w oczyszczalniku wody | |
RU47770U1 (ru) | Смеситель для жидкостей и газов | |
RU99086U1 (ru) | Акустический активационный генератор | |
RU2187381C1 (ru) | Аэратор | |
SU1183590A1 (ru) | Кавитационный реактор | |
JP2002200415A (ja) | 空気を水に溶解する装置 | |
JP2004049938A (ja) | 汚泥処理装置と方法 | |
RU82582U1 (ru) | Смесительное устройство для систем газ - жидкость | |
RU2613556C1 (ru) | Устройство для обессоливания и обезвоживания нефти | |
RU85838U1 (ru) | Эжектор с газоструйными ультразвуковыми генераторами | |
RU32005U1 (ru) | Ультразвуковое устройство для обработки жидкости | |
RU207722U1 (ru) | Устройство для смешения коагулята с водой | |
RU2084681C1 (ru) | Генератор кавитации-3 | |
SU1720700A2 (ru) | Вихревой гомогенизатор-смеситель |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20140324 |