Способ классификации жидких дисперсных систем

 

Изобретение относится к способам классификации суспензий и эмульсий и м.б. использовано в химической, металлургической, пищевой и др. отраслях пром-сти. Цель изобретения - повьшение качества классификации жидких дисперсных систем с концентрацией дисперсной фазы до 5 об.%. В двух последовательно соединенных горизонтально расположенных кольцевых трубопроводах (ТП) 1 и 2 прямоугольного сечения, создают поток дисперсной системы со скоростью не более 1,0 м/с. Направление кольцевого движения потока в ТП 2 противоположно направлению его движения в ТП 1. Под действием поперечной силы в ТП I частицы смещаются к внутреннему контуру 3 ТП I. При этом происходит сгущение дисперсной фазы и концентрирование частиц на выходе контура 3 при времени движения потока, определяемом соотношеgrad AV+):(), ,. нием T k ( :р)-( где graduV - поперечньш градиент скорости потока; Е F (со, ,со, R,, Rj); G3, и СО - угловая скорость потока на его внутреннем и вйешнем контурах; R, и RJ - радиусы внутренних контуров потока; d, - минимальный размер частиц дисперсной фазы; |U - динамический коэффициент вязкости диспер СО У о СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) g В 03 В 5/32

ВСЕ Мр гье

I3 J6

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3927228/22-03 (22) 11 . 07. 85 (46) 23.12.87, Бюл. Ф 47 (71) Грозненское научно-производственное объединение "Промавтоматика" (72) В.П.Соколов, Л.В.Илясов, Н.Ф.Лешонок и В.Е,Шульга (53) 622.755(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(- 209337, кл. В 03 В 5/34, 1966, Авторское свидетельство СССР

Ф 1299386, кл. В 03 D 3/06, 1984. (54) СПОСОБ КЛАССИФИКАЦИИ ЖИДКИХ ДИСПЕРСНИХ СИСТЕМ (57) Изобретение относится к способам классификации суспензий и эмульсий и м.б. использовано в химической, металлургической, пищевой и др. отраслях пром-сти. Цель изобретения— повышение качества классификации жидких дисперсных систем с концентрацией дисперсной фазы до 5 об.7.. В двух последовательно соединенных горизонтально расположенных кольцевых тру— бопроводах (ТП) 1 и 2 прямоугольного сечения создают поток дисперсной системы со скоростью не более 1,0 м/с.

Направление кольцевого движения пото— ка в ТП 2 противоположно направлению

его движения в ТП 1. Под действием поперечной силы в ТП 1 частицы смещаются к внутреннему контуру 3 ТП 1.

При этом происходит сгущение дисперсной фазы и концентрирование частиц на выходе контура 3 при времени дви— жения потока, определяемом соотноше 7 нием Т «1с ((u:.p) (gtad йЧ+1) (dì„„ Е) где дгайй7 — поперечный градиент скорости потока; Е = Р ((),, у, В,, R ); (, ), и Я вЂ” угловая скорость потока на

его внутреннем и вйешнем контурах;

R, и R — радиусы внутренних контуров потока; d „ — минимальный размер частиц дисперсной фазы; — динамический коэффициент вязкости диспер1360796 сной среды; — плотность дисперсной среды; 1с=Р (R,;R ). При переходе потока в ТП 2 узкий поверхностный слой сконцентрированных частиц переходит с контура 3 ТП 1 на внешний контур 4 ТП 2. Затем при смещении потока к внутреннему контуру ТП 2 дисгде d — максимальный размер часмако тиц дисперсной фазы.

На чертеже показана схема устрой10 ства для реализации предлагаемого способа.

Поток дисперсной системы, содержащей равномерно распределенные частицы, создают в двух последовательно

15 соединенных горизонтально расположенных кольцевых трубопроводах 1 и 2 прямоугольного сечения. Ширину и высоту сечения второго трубопровода 2 берут равными соответственно ширине и высоте сечения первого трубопрово, дае В трубопроводах устанавливают скорость потока дисперсной системы не более 1,0 м/с ° Трубопроводы соединяют так, что направление кольцевого движения потока во ртором трубопроводе 2 противоположное направлению движения потока в первом трубопроводе 1.

Поток в первом трубопроводе совер30 шает кольцевое движение против часовой стрелки, а во втором трубопроводе — по часовой стрелке.

Под действием поперечной силы в первом кольцевом трубопроводе происЗб ходит непрерывное смещение частиц к внутреннему контуру трубопровода.При этом в первом трубопроводе обеспечивается сгущение дисперсной фазы и кон40 центрирование частиц всех размеров на выходе внутреннего контура 3 этого трубопровода. При переходе потока из где grad hV

d мин

F. < H R и н и

Изобретение относится к способам классификации суспензий, эмульсий и может быть использовано в химической, металлургической, пищевой, горно-обогатительной, цементной и других отраслях промышленности, Целью изобретения. является повышение качества классификации жидких дисперсных систем с концентрацией дисперсной фазы до 5 об.7., Способ включает создание плоского горизонтального кольцевого потока со скоростью не более 1,0 м/с, концентрирование дисперсной фазы, последующее изменение направления кольцЕвого движения потока на противоположное и вывод фракций дисперсной фазы путем деления потока, в первом кольцевом потоке дисперсную фазу концентрируют на внутреннем контуре потока при времени движения этого потока, определяемом соотношением

Т„е k

d« Е поперечный градиент скорости потока; минимальный размер частиц дисперсной фазы;

1 ° е 2) ° внутренний и внешний радиусы кольцевого потока; угловая скорость потока на его внутреннем и внешнем контурах; динамический коэффициент вязкости дисперсионной среды; плотность дисперсионной среды;

Г (R В ), персная фаза классифицируется при времени движения потока, определяемом соотношеннем T„=k ° (p: P) 1 i ай тaV+1: с1макс Е), где с1ма„с максимальный. размер частиц дисперсной фазы. Вывод фракций из ТП 2 производят с помощью делителя 5 потока. 1 ил.

2 а классификацию дисперсной фазы производят при времени движения потока, определяемом соотношением: р д

Т„-k — -К- — — — — с1мс ко Е

1360796 где grad ЬЧ вЂ” поперечный градиент

25 скорости потока; +< т +<> Rq э Rg) э

Q u Q — угловая скоро сть пото1 2 ка на его внутреннем и внешнем контурах;

30 К и Р— радиусы внутреннего и

1 внешнего контуров потока;

d ù — минимальный размер частиц дисперсной фазы; — динамический коэффициент вязкости дисперсной среды; — плотность дисперсной среды;

1с=Р(К„;К), а классификацию дисперсной фазы производят при времени движения потока, Ьпределяемом соотношением ш

45 T„ k °

Составитель Е.Киселева

Техред M.Äèäûê Корректор И.Муска

Редактор И,Шулла

Заказ 6I75/IO Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ .Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород,ул.Проектная,4 первого во второй трубопровод узкий повер:у остный слой сконцентрированных частиц дисперсной фазы переходит с внутреннего контура 3 первого трубопровода на внешний контур 4 второ— го трубопровода 2.

Во втором трубопроводе аналогично первому происходит смещение частиц к внутреннему контуру, крупные частицы 10 полностью смещаются в поперечном направлении на расстояние, равное шири-не трубопровода, и присутствуют на выходе его внутреннего контура. Так как во втором трубопроводе смещение 15 частиц всех размеров происходит с узкого поверхностного слоя внешнего контура, а скорость смещения частиц одинакова для частиц одного размера, то на выходе второго трубопровода 20 частицы разделяются на фракции, раз— мер которых уменьшается по мере удаления от внутреннего контура трубопровода к внешнему.

Вывод фракций осуществляют с помощью делителя 5 потока, установленного на выходе второго трубопровода.

Количество каналов делителя потока выбирается, исходя из задач классификации.

Пример. Экспериментальные исследования по предлагаемому способу проводятся на двух последовательно соединенных трубопроводах аналогичного сечения и радиусов. Направление кольцевого движения в первом трубопроводе против часовой стрелки, а во втором — по часовой стрелке. Длина кольцевого пути первого трубопровода составляет один виток, а второго — одну четвертую часть витка. Ту же дисперсную систему вводят на вход первого трубопровода, а вывод фракций осуществляют на выходе второго трубопровода с помощью аналогичного десятиканального делителя потока.

Классификацию частиц осуществляют при той же скорости потока и при тех же значениях коицентрации дисперсной фазы.

Формула изобретения

Способ классификации жидких дисперсных систем, включающий создание плоского горизонтального кольцевого потока со скоростью не более I,Oì/с, концентрирование дисперсных частиц, классификацию и вывод фракций дисперсной фазы, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышение качества классификации жидких дисперсных систем с концентрацией дисперсной фазы до 5 об., после концентрирования дисперсной фазы изменяют направление плоского горизонтального потока на противоположное, при этом концентрирование дисперсной фазы производят при времени движения этого потока, определяемом соотношением где d — максимальный размер часма кс тиц дисперсной фазы, причем фракции выводят делением потока.