Гидродинамический кавитационный реактор

Предлагаемое техническое решение относится к области энергетики в частности: тепловым электрическим станциям различной мощности, котельным, тепловым пунктам и другим энергетическим объектам на которых применяется мазут в качестве основного или резервного топлива, для приготовления высококачественных водомазутных эмульсий изменяемой дисперсностью с последующим ее сжиганием в котельных агрегатах. Техническая задача, решаемая предлагаемым устройством состоит в обеспечении получения высококачественной водомазутной эмульсии с регулируемыми физическими характеристиками (дисперсностью и вязкостью). Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве, содержащем последовательно соединенные конфузор, проточную камеру, содержащую участок, выполненный в виде первого диффузора с установленными в нем кавитаторами, при этом второй диффузор на выходе, конфузор на входе и первый диффузор в проточной части имеют разные углы конусности, согласно изобретению, кавитаторы выполнены в виде цилиндров, расположенных в два ряда, устройство снабжено пластинами, расположенными вдоль корпуса перпендикулярно кавитаторам, и регулирующими стержнями, расположенными на входе проточной части между пластинами. Кроме того, боковая поверхность кавитаторов в пределах устройства может быть выполнена с насечкой на боковой стороне. Кроме того, устройство может быть снабжено дополнительными патрубками на конфузоре и на втором диффузоре. 2 з.п. ф-лы, 2 илл.

Предлагаемое техническое решение относится к области энергетики в частности: тепловым электрическим станциям различной мощности, котельным, тепловым пунктам и другим энергетическим объектам на которых применяется мазут в качестве основного или резервного топлива, для приготовления высококачественных водомазутных эмульсий изменяемой дисперсностью с последующим ее сжиганием в котельных агрегатах.

Известно устройство для регенерации донных отложений мазутохранилищ (патент РФ 2139467, опуб. 1999.10.10), содержит магистрали подачи мазута, диспергатор и насос, снабженное экструдером с загрузочной горловиной, перфорированным полым червяком и боковыми полыми штифтами, смещенными относительно отверстий червяка, и активатором, а диспергатор выполнен в виде роторного смесителя, входной патрубок полого статора которого выполнен с завихрителем и наклонным патрубком подачи нагретого мазута, при этом, выход экструдера подключен к входному патрубку полого статора роторного смесителя, выход которого соединен через насос с выходом активатора, а полости червяка и штифтов экструдера, наклоненный патрубок подачи нагретого мазута роторного смесителя и вход активатора соединены соответствующими магистралями подачи нагретого мазута.

Данное устройство имеет следующие недостатки: высокую сложность конструкции, большие габариты и, самое главное, отсутствие возможности регулирования качества (дисперсности) приготавливаемой водомазутной эмульсии.

Известен гидродинамический кавитационный реактор (патент РФ 2305589, опуб. 2997.09.10), принятый за прототип, включающий конфузор, проточную камеру, содержащую участок, выполненный в виде диффузора, с установленными в ней осевыми и пристеночными кавитаторами, при этом

проточная камера снабжена, по крайней мере двумя дополнительными участками выполненными в виде диффузоров, при чем все диффузоры связаны между собой и имеют разные углы конусности, а также снабжена, по крайней мере, одним кавитатором, который выполнен в виде полукольца.

Основным недостатком прототипа является отсутствие возможности регулирования качества приготавливаемой водомазутной эмульсии при изменении расхода рабочей среды.

Техническая задача, решаемая предлагаемым устройством, состоит в обеспечении получения высококачественной водомазутной эмульсии с регулируемыми физическими характеристиками (дисперсность и вязкость).

Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве, содержащем последовательно соединенные конфузор, проточную камеру, содержащую участок, выполненный в виде первого диффузора с установленными в нем кавитаторами, при этом второй диффузор на выходе, конфузор на входе и первый диффузор в проточной части имеют разные углы конусности, согласно изобретению, кавитаторы выполнены в виде цилиндров, расположенных в два ряда, устройство снабжено пластинами, расположенными вдоль корпуса перпендикулярно кавитаторам, и регулирующими стержнями, расположенными на входе проточной части между пластинами. Кроме того, боковая поверхность кавитаторов в пределах устройства может быть выполнена с насечкой на боковой стороне.

Кроме того, устройство может быть снабжено дополнительными патрубками на конфузоре и на втором диффузоре.

На фиг.1 представлен вид изобретения сбоку в разрезе, на фиг.2 вид сверху в разрезе.

Устройство содержит последовательно соединенные между собой конфузор 1 (фиг.1), проточную камеру 2, содержащую участок выполненный в виде первого диффузора 3 (фиг.2) с установленными в нем кавитаторами 4 (фиг.1), при этом второй диффузор 5 на выходе, конфузор на входе 1 и первый диффузор 3 в проточной части имеют разные углы конусности. Кавитаторы 4 (фиг.1) выполнены в виде цилиндров, расположенных в два

ряда, устройство снабжено пластинами 6, расположенными вдоль корпуса перпендикулярно кавитаторам и регулирующими стержнями 7 (фиг.1, 2), расположенными на входе проточной части между пластинами.

Все детали проточной камеры 2 сверху и снизу параллельно корпусу ограничиваются крышками 8 (фиг.1). Перпендикулярно корпусу устройства, на втором диффузоре 5 выхода рабочей среды и конфузоре 1 установлены дополнительные патрубки 9 (фиг.1) с регулируемыми вентилями. Боковая поверхность кавитаторов 4 выполнена с насечкой.

Устройство работает следующим образом: рабочее тело - мазут или водомазутная эмульсия, поступает в конфузор 1, на выходе из конфузора 1 попадает в проточную камеру 2, где равномерно распределяется между рабочими каналами, образованными пластинами 6. На первом ряде цилиндрических кавитаторов 4, за счет возникновения процесса кавитации, в результате местного падения давления, мазут или водомазутная эмульсия подвергается высокоэффективному перемешиванию с возникновением турбулентных потоков и микровзрывов. Далее по первому диффузору 3 проточной камеры 2 эмульсия поступает во второй ряд цилиндрических кавитаторов 4, где происходит окончательная обработка приготавливаемой смеси. За кавитаторами 4 давление потока выравнивается и на выходе из проточной камеры 2 смесь поступает во второй диффузор 5 и далее поступает в систему рециркуляции мазута. Путем перекрывания входных каналов регулирующими стрежнями 7, изменяется скорость и давление потока среды внутри устройства, за счет чего изменяется фазовый состав получаемой водомазутной эмульсии (дисперсность, вязкость).

Дополнительные патрубки 9 предназначены для подвода добавочной воды с целью утилизации замасленных и замазученых стоков.

Таким образом, благодаря тому, что устройство имеет изменяемое проходное сечение, цилиндрические кавитаторы с боковой насечкой, повышается эффективность его работы.

1. Гидродинамический кавитационный реактор, содержащий последовательно соединенные конфузор, проточную камеру, содержащую участок, выполненный в виде первого диффузора с установленными в нем кавитаторами, при этом второй диффузор на выходе, конфузор на входе и первый диффузор в проточной части имеют разные углы конусности, отличающийся тем, что кавитаторы выполнены в виде цилиндров, расположенных в два ряда, устройство снабжено пластинами, расположенными вдоль корпуса перпендикулярно кавитаторам и регулирующими стержнями, расположенными на входе проточной части между пластинами.

2. Гидродинамический кавитационный реактор по п.1, отличающийся тем, что боковая поверхность кавитаторов выполнена с насечкой.

3. Гидродинамический кавитационный реактор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными патрубками, установленными на конфузоре и на втором диффузоре.