Установка для кавитационного диспергирования

 

Изобретение касается измельчения твердых частиц в жидкости, позво ляет повысить эффективность диспергирования гидросистем различных машин путем уменьшения газосодержания в жидкости (Ж). При поступлении Ж в рабочее сопло в нем создается зона пздродинамической кавитации. Подвергшись кавитадионноку воздействию, Ж поступает в полость корпуса, откуда частично идет на слив, а частично эжектируется через герметичную ем кость (ГЕ) на вход зоны кавитации, при этом ГЕ создает в потоке эжектируемой Ж застойную зону. ГЕ вакуумируют, величину вакуума регулируют дросселем. Выделившийся в ГЕ воздух удаляют через клапан в атмосферу. Перфорированные стаканы с плавающими шариками совместно с золотниками и дросселями обеспечивают цикличность процессов ввделения и удаления воздуха из ГЕ. Б результате газосодержание в Ж уменьшается, а интенсивность сжатия кавитационных пузырьков возрастает . 1 ил. S .С

СОЮЗ СОВЕТСИИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 В 01 F 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО-ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТНРЫТИЙ (21) 4065283/31-26 (22 ) 17.02. 86 (46) 07.10.88. Бюл. У 37 (71) Ковровский филиал Владимирского политехнического института (72) М.10 Тимофеев (53) 66.063(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1172592, кл. В 02 С 19/18, 1985. (54 ) УСТАНОВКА ДЛЯ КАВИТАЦИОННОГО

ДИСПЕРГИРО ВАНИН (57) Изобретение касается измельчения твердых частиц в жидкости, позво» ляет повысить эффективность диснергирования гидросистем различных машин путем уменьшения газосодержания в жидкости (Ж), При поступлении W в рабочее сопло s нем создается зона

„.SU„„142 4 8 А 1 гидродинамической кавитацин. Подвергшись кавитацнонному воздействию, Ж поступает в полость корпуса, откуда частично идет на слив, а частично эжектнруется через герметичную ем кость. (ГЕ) на вход зоны кавитацин, при этом ГЕ создает в потоке эжектируемой Ж застойную зону. ГЕ вакууьяруют, величину вакуума регулируют дросселем. Выделившийся в ГЕ воздух удаляют через клапан в атмосферу.

Перфорированные стаканы с плавающими шариками совместно с золотниками и дросселями обеспечивают цикличность процессов выделения и удаления возду- ха из ГЕ. В результате газосодержа" Ж ние в Ж уменьшается, а интенсивность уу сжатия кавитационных пузырьков возрастает. 1 ил.! 428438

Изобретение относится к измельчению твердых частиц в жидкости и может быть использовано в гидросистемах различных машин, а также в химической промышленности.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса диспергирования путем уменьшения критического давления в зоне кавитации и автоматического поддержания величины этого давления на достигнутом уровне, На чертеже схематически изображена установка для кавитационного дис пергирования. 15 установка содержит корпус l с размещенными в нем подвижным в рсевом направлении рабочим соплом 2 с внутренней поверхностью в виде конфузора

3 и диффузора 4, сопряженных через цилиндрический участок 5, в котором выполнено сквозное отверстие 6, и приемным соплом 7, Наружная поверхность рабочего сопла 2 выполнена в виде ступенчатого цилиндра и обра- 25 зует в корпусе 1 полости 8 и. 9.

Полость 8 соединена отверстием 6 с входом диффузорного участка рабочего сопла 2, а полость 9 сообщается с выходом рабочего сопла 2, а также соединена с герметичной емкостью 10 че. рез дроссель 11, В верхней стенке емкости 10 установлены соединенные между собой перфорированный стакан 12 с плавающим шариком 13 и воздухоспуск. ной клапан 14, в нижнеЦ стенке емкости 10 установлен перфорированный стакан 15 с плавающим шариком 16. С нижней стороны перфорированный стакан 15 соединен каналом 17 в нижней стенке емкости 10 через подпружиненный главный золотник 18 распределителя с полостью 8 и, кроме того, через нерегулируемый дроссель 19 с емкостью 10, через нерегулируемый дрос-. сель 20 - с подпружиненным торцом управляющего золотника 21. Противопо" ложный торец управляющего золотника 21 соединен с емкостью 10, а торец главного золотника 18 - через управ50 ляющий золотник 21 с входом рабочего сопла 2.

Установка работает следующим образом.

Поток жидкости поступает на вход

55 установки,. проходит через рабочее соп ло 2 последовательно подвергаясь кавитационному воздействию в двух зонах кавитации, поступает в полость 9 корпуса 1 и отводится иэ установки.

Одновременно эа счет сообщения полости 8 с емкостью 10 и входом в диффузорную часть рабочего сопла 2 часть жидкости отсасывается из предварительно заполненной емкости 10, что вызывает падение в последней давления. В результате падения давления в емкости 10 из жидкости, заполняющей ее, начинает выделяться воздух, который скапливается под верхней стенкой емкости 10. Одновременно под действием возникшего перепада давлений между емкостью 10 и полостью 9 часть потока жидкости, поступившего из рабочего сопла 2 в полость 9 корпуса

1, всасывается через регулируемый дроссель 11 в емкость 10, При определенном значении разрежения в емкости 1О наступает равновесие отводимого из емкости 10 и подводимого в нее количеств жидкости. Величина подводимого в емкость 10 количества жидкости, а следовательно, и величина разрежения в емкости определяется настройкой дросселя 11. По мере работы уст ановки емко сть 10 з аполняется воздухом, выделившимся из. жид" кости, уровень жидкости падает, а гаэосодержание в потоке жидкости уменьшается от исходной до величины, значение которой определяется давлением в емкости 10. При этом за счет уменьшения парциального давления воздуха происходит понижение давления в зонах кавитации и интенсивность схлопывания кавитационных пузырьков возрастает. Интенсивность образования и роста кавитационных пузырьков сохраняется до требуемого уровня эа счет наличия цилиндрического участка 5 между выходом конфузора 3 рабочего сопла 2 и отверстием 6, на котором имеет место минимальное давление в установке. При определенном .значении уровня жидкости в емкости 10 шарик

16 запирает канал 17 и равновесие между подводимым и отводимым из емкости

10 потоками жидкости нарушается, так как сопротивление дросселя 19 велико по сравнению с сопротивлением дросселя 11. Жидкость заполняет емкость 10, вытесняя при этом воздух через клапан 14 под некоторым избы" точным давлением, определяемым настройкой клапана !4. После полного заполнения емкости жидкостью шарик:

13 запирает вход клапана !4, вызывая

Ф ормула з 142843 дальнейшее повышение давления в емкости !О, В результате этого происходит переключение золотника 21 в положение, соединяющее:вход рабочего сопла

2 с торцом главного золотника 18.

Преодолевая усилие, пружины, золотник

18 переключается в положение, отсекающее полостью 8 от канала 17. При этом происходит гидростатическая раэ- 1р грузка шарика 16 и золотника 21, в результате чего шарик 16 всплывает, открывая канал 17, а управляющий золотник 21 переключается в исходное положение ° Причем разгрузка золотника 15

21 происходит с запаздыванием но отношению к разгрузке шарика 16; величина которого определяется настройкой дросселя 20. Переключение золптника

21, в свою очередь, вызывает переклю- 20 чение золотника 18 в исходное положение, после чего цикл удаления воздуха из жидкости повторяется, 25 изобретения

Установка для кавитационного диспергирования твердых примесей в жидкости, содержащая корпус с размещенными в нем подвижньм в осевом направлении рабочим соплом с внутренней поверхностью в виде конфузора-диффузора со сквозньм отверстием, выпол8

4 ненным в меньшем сечении сопла, и приемным соплом, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса диспергирования путем уменьшения критического давления в,зоне кавитации и автоматического поддержания величины этого давления на достигнутом уровне, она снабжена распределителем, состоящим иэ главного и управляющего золотников, и двух нерегулируемых дросселей, герметичной емкостью с воздухоспускньм клапаном, верхним и нижним клапанами, расположенными на стенках емкости и выполненными в виде перфорированных стаканов с плавающими шариками, при этом сопряжение конфузорного и диффузорного участков рабочего сопла выполнено в форме цилиндра, а наружная поверхность рабочего соппа — в форме ступенчатого цилиндра, образующего в корпусе две полости, одна иэ которых сообщена с цилиндрическим сопряжением и через главный золотник — с нижним клапаном, который через один нерегулируемый дроссель, сообщен с емкостью и через другой нерегулируемый дроссель — с одним из торцов управляющего золотника, другой торец которого соединен с емкостью, а торец главного золотника соединен через управляющий золотник с входом рабочего сопла.

1428438

Составитель АЛикитин

Техред М.Дидик

Корректор В.Романенко

Редактор Г.Волкова

Заказ 5071/12 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений .и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4