Меню Закрыть

Патент кавитатор

Изобретение относится к устройствам для генерации кавитационных явлений и может быть использовано в теплоэнергетике, нефтехимической промышленности, а именно в гидродинамических теплогенераторах, системах подготовки углеводородных топлив к сжиганию, установках для очистки воды, в кавитационных технологиях, связанных с переработкой вязких нефтей, нефтепродуктов, каменноугольной смолы. В кавитаторе завихряющий элемент выполнен в виде периферийно расположенных сужающихся спиралевидных геликоидных каналов с выходом в сопло. Каждый спиралевидный канал в поперечном сечении имеет форму геликоида с соотношением малой и большой осей 0,47. 0,75 и с внутренним плавным сужением по длине спиралевидных каналов. Каналы одновременно закручены с числом витков от 1,5 до 2,5 вокруг конической поверхности в виде сходящихся к вершине конуса спиралей с шагом закрутки, увеличивающимся по мере сужения спиралевидных каналов. Спиралевидные каналы имеют основной внутренний выступ и дополнительные внутренние плавные выступы. Основной выступ по форме выполнен в виде геометрической поверхности второго порядка с узкого конца геликоида. Дополнительные выступы расположены с тупого конца геликоида. Геликоиды вместе с основным и дополнительными внутренними выступами закручены вокруг своих продольных осей спиралевидных каналов с шагом 0,9 1,3 от наибольшей оси геликоида в направлении, противоположном направлению закрутки спиралевидных геликоидных каналов вокруг конической поверхности. Техническим результатом изобретения является повышение кавитационного эффекта за счет увеличения скорости движения жидкости. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Рисунки к патенту РФ 2516638

Изобретение относится к устройствам для генерации кавитационных явлений и может быть использовано в теплоэнергетике, нефтехимической промышленности, а именно в гидродинамических теплогенераторах, системах подготовки углеводородных топлив к сжиганию, установках для очистки воды, в кавитационных технологиях, связанных с переработкой вязких нефтей, нефтепродуктов, каменноугольной смолы.

Известно устройство для подготовки к сжиганию обводненного мазута, в котором тела кавитации выполнены из пластин с изогнутой поверхностью в виде прямого геликоида (патент на полезную модель RU № 112984, МПК F23K 5/12, 27.01.2012).

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является кавитатор, содержащий конфузор, диффузор, сопло, завихряющий элемент, обтекатель, входной и выходной патрубки (http://www.tstu.ru/r.php?r=structure.kafedra&sort=&id=3&f=eito. Статические гидродинамические кавитаторы). Недостатки известного устройства:

1. Торможение потока жидкости завихряющим пластинчатым элементом вызывает уменьшение скорости потока и снижает кавитационный эффект.

2. Невозможность достижения высокого кавитационного эффекта из-за ограничения скоростей потока жидкости, которые могут быть достигнуты в сужающем элементе в виде сопла.

Указанные недостатки устранены в заявляемом изобретении, которое направлено на решение задачи повышения кавитационного эффекта.

Технический результат достигается тем, что в кавитаторе, содержащем конфузор, диффузор, сопло, завихряющий элемент, выполненный в виде геликоида, обтекатель, входной и выходной патрубки, согласно заявляемому изобретению завихряющий элемент выполнен в виде периферийно расположенных сужающихся спиралевидных геликоидных каналов с выходом в сопло, каждый спиралевидный канал в поперечном сечении имеет форму геликоида с соотношением малой и большой осей 0,47 0,75 и с внутренним плавным сужением по длине спиралевидных каналов, которые одновременно закручены с числом витков от 1,5 до 2,5 вокруг конической поверхности в виде сходящихся к вершине конуса спиралей с шагом закрутки, увеличивающимся по мере сужения спиралевидных каналов, спиралевидные каналы имеют основной внутренний выступ, который по форме выполнен в виде геометрической поверхности второго порядка с узкого конца геликоида, и дополнительные внутренние плавные выступы, расположенные с тупого конца геликоида, геликоиды вместе с основным и дополнительными внутренними выступами закручены вокруг своих продольных осей спиралевидных каналов с шагом 0,9 1,3 от наибольшей оси геликоида в направлении, противоположном направлению закрутки спиралевидных геликоидных каналов вокруг конической поверхности.

Коническая поверхность, вокруг которой закручены спиралевидные геликоидные каналы, имеет вид поверхности прямого конуса или вид гиперболической поверхности.

Таким образом, технический результат достигается путем применения спиральных геликоидных сужающихся каналов двойного закручивания, движение жидкости по которым сопровождается резким увеличением скорости и возрастанием кавитационного эффекта.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан предлагаемый кавитатор, на фиг.2 — вид А на фиг.1, а на фиг.3 показан вид В на фиг.2.

Цифрами на чертежах обозначены следующие элементы: 1 — конфузор, 2 — диффузор, 3 — сопло, 4 — обтекатель, 5 — спиралевидные геликоидные каналы, 6 — основной внутренний выступ геликоидных каналов, 7 — дополнительные выступы спиралевидных геликоидных каналов, 8 — направление вращения основного вихря, 9 — направление вращения дополнительного вихря, 10 — направление винтообразной закрутки спиралевидных геликоидных каналов, 11 — входной патрубок, 12 — выходной патрубок.

Кавитатор содержит конфузор 1, диффузор 2, сопло 3, завихряющий элемент, выполненный в виде геликоида, обтекатель 4, входной 11 и выходной 12 патрубки.

Отличием предлагаемого кавитатора является то, что завихряющий элемент выполнен в виде периферийно расположенных сужающихся спиралевидных геликоидных каналов 5 с выходом в сопло 3.

Каждый спиралевидный канал 5 в поперечном сечении имеет форму геликоида с соотношением малой и большой осей 0,47 0,75 и с внутренним плавным сужением по длине спиралевидных каналов 5.

Спиралевидные геликоидные каналы 5 одновременно закручены с числом витков от 1,5 до 2,5 вокруг конической поверхности в виде сходящихся к вершине конуса спиралей с шагом закрутки, увеличивающимся по мере сужения каналов 5.

Спиралевидные геликоидные каналы 5 имеют основной внутренний выступ 6, который по форме выполнен в виде геометрической поверхности второго порядка с узкого конца геликоида.

Спиралевидные геликоидные каналы 5 имеют дополнительные внутренние плавные выступы 7, расположенные с тупого конца геликоида.

Геликоиды вместе с основным внутренним 6 и дополнительными внутренними плавными 7 выступами закручены вокруг своих продольных осей спиралевидных каналов 5 с шагом 0,9 1,3 от наибольшей оси геликоида в направлении, противоположном направлению закрутки спиралевидных геликоидных каналов вокруг конической поверхности.

Коническая поверхность, вокруг которой закручены спиралевидные геликоидные каналы 5, имеет вид поверхности прямого конуса или вид гиперболической поверхности.

Назначение и взаимодействие элементов следующее.

Конфузор 1 (см. фиг.1) служит для постепенного сужения площади общего проходного сечения потока жидкости, подаваемой в сопло 3 из входного патрубка 11.

Сопло 3 служит для формирования соосного направления движения потока жидкости относительно поперечного сечения диффузора 2.

Диффузор 2 является непосредственным элементом, в котором возникает кавитация в потоке жидкости, выходящей с высокой скоростью из сопла 3.

Кавитация — это образование в жидкости полостей (кавитационных пузырьков или каверн), заполненных паром. Кавитация возникает в результате местного понижения давления в жидкости в диффузоре 2, которое происходит из-за увеличения ее скорости. Перемещаясь с потоком в область выходного патрубка 12 с более высоким давлением, кавитационная полость захлопывается, излучая при этом ударную волну с выделением теплоты.

В предлагаемом кавитаторе обтекатель 4 служит для предварительного увеличения скорости жидкости и для периферийного подвода жидкости из входного патрубка 11 к входу в спиралевидные геликоидные каналы 5, которые предназначены для разделения потока жидкости на отдельные струи и для последующего увеличения скорости движения этих струй путем двойного винтообразного закручивания.

Обтекатель 4 (см. фиг.1) в зависимости от назначения кавитатора может быть выполнен в форме круглого прямого конуса, усеченного прямого конуса, гиперболоида, параболоида. На фиг.1 обтекатель 4 показан в виде круглого прямого конуса.

Спиралевидные геликоидные каналы 5 выполнены сужающимися по ходу движения жидкости и одновременно расположены винтообразно на конической поверхности (на фиг.1 прямая коническая поверхность позицией не обозначена) с направлением 10 винтообразной закрутки (см. фиг.2). Винтообразная закрутка с направлением 10 выполнена сходящейся к вершине конической поверхности (на фиг.1 ось конической поверхности позицией не обозначена). Одновременно уменьшается площадь ее проходного сечения. Поэтому в струе жидкости возникает центростремительная сила, которая увеличивает скорость движения жидкости в струе.

Количество спиралевидных геликоидных каналов 5 может быть от двух до десяти единиц в зависимости от типа жидкости, величин расхода и давления, с которыми подается жидкость насосом.

Форма геликоида спиралевидного канала 5 имеет соотношение малой и большой осей 0,47 0,75, а основной внутренний выступ 6 (фиг.3) по форме выполнен в виде геометрической поверхности второго порядка с острого конца геликоида.

Вместо конической поверхности, на которой винтообразно размещены спиралевидные геликоидные каналы 5, в зависимости от назначения кавитатора, может быть использована гиперболическая поверхность.

Шаг закрутки спиралевидных геликоидных каналов 5 по конической поверхности переменный и увеличивается по мере увеличения длины канала. Перед выходом в сопло 3 закрутка спиралевидных геликоидных каналов 5 минимальна. Число витков спиралевидных геликоидных каналов 5 вокруг конической поверхности составляет от 1,5 до 2,5 в зависимости от назначения кавитатора.

Основной внутренний выступ 6 (см. фиг.3) служит для закручивания струй в направлении 8, которое противоположно направлению закрутки спиралевидных геликоидных каналов 5 вокруг оси конической поверхности. Вращающийся вихрь 8 предназначен для создания области понижения давления жидкости по ходу ее продвижения по каналу 5, что позволяет увеличивать скорость потока жидкости в струе.

Дополнительные внутренние плавные выступы 7 (см. фиг.3) служат для возбуждения дополнительных вихрей 9, которые представляют собой своеобразные «жидкостные подшипники» для уменьшения трения, на которых перемещается основная струя жидкости с направлением вращения 8.

Выступы 6 и 7 вместе с острым концом геликоида (на фиг.3 острый конец позицией не обозначен) закручены винтообразно по длине геликоида.

Длина геликоида по наибольшей оси равна 0,45 0,65 от шага винтообразной навивки выступов.

Острый конец геликоида (на фиг.3 позицией не обозначен) через 0,45 0,65 от шага навивки располагается на месте тупого конца геликоида, то есть происходит поворот геликоида на 180°. Таким образом, шаг закрутки геликоида и внутренних выступов 6, 7 вокруг оси геликоидного канала составляет 0,9 1,3 от наибольшей оси геликоида.

Закрутка выступов 6, 7 (на фиг.3 позицией не обозначена) противоположна направлению 10 закрутки геликоидных каналов 5 и совпадает с направлением вращения основного вихря 8. При этом, как указано выше, непосредственно геликоидный канал 5 закручен в направлении 10 по конической поверхности (на фиг.1 коническая поверхность позицией не обозначена) с числом витков от 1,5 до 2,5. Двойная закрутка приводит к тому, что на участке последнего витка в геликоидных каналах 5 струи жидкости достигают предельной скорости «по растяжению жидкости» без дополнительного повышения давления жидкости во входном патрубке 11. Целостность ее потока нарушается уже на выходе из геликоидных каналов 5 и образуются парообразные полости уже на входном участке сопла 3. Кавитационный эффект повышается только за счет двойной закрутки струй жидкости в спиралевидных геликоидных каналах 5 без дополнительного повышения давления, развиваемого насосом.

Смотрите так же:  Нотариус на чемском

Предлагаемый кавитатор работает следующим образом. При использовании кавитатора в качестве узла гидравлического теплогенератора вода или ее смесь с растворенными в ней химическими веществами под давлением 10 18 кг/см 2 и при расходе 1 2 м 3 /ч насосом подается через патрубок 11 (см. фиг.1-3) на вход спиралевидных геликоидных каналов 5. За счет обтекателя 4 достигается ускорение потока перед входом в спиралевидные геликоидные каналы 5. Двигаясь по геликоидным каналам 5, жидкость дважды закручивается: спирально за счет основных внутренних выступов 6 и винтообразно за счет навивки геликоидных каналов 5 по конусообразной поверхности.

За счет центростремительных сил и сужения площади поперечного сечения геликоидных каналов 5 происходит возрастание скорости движения потока жидкости в каналах 5. Дополнительное возрастание скорости движения потока жидкости происходит за счет уменьшения сил трения вследствие «проскальзывания» вращающейся струи с направлением 8 по дополнительному вихреобразному турбулентному слою с направлением 9.

Двойное закручивание струй в геликоидных каналах 5 осуществляется за счет спиралевидной закрутки каналов в направлении 10 и закрутки выступов 6, 7 в каналах. На выходе из геликоидных каналов 5 жидкость испытывает максимальные растяжения и образуются первичные кавитационные пузырьки.

При прохождении жидкости через сужение сопла 3, а затем при расширении в диффузоре 2 в потоке жидкости возникают вихреобразования, отрывные течения и кавитация.

При этом жидкость на выходе из сопла 3 и диффузоре 2 подвергается давлению ниже «напряжения растяжения», целостность ее потока нарушается и образуются парообразные полости. Давление жидкости падает ниже величины, соответствующей давлению насыщения при данной окружающей температуре, и жидкость переходит в другое состояние, образуя фазовые пустоты, которые называются кавитационными пузырьками.

Для воды максимальное растяжение очищенной воды при 10°С составляет 280 кг/см 2 . Разрыв возникает при давлениях, лишь немного меньших давления насыщенного пара.

После перехода жидкости в диффузоре 2 в зону повышенного давления и исчерпания кинетической энергии расширяющейся жидкости рост пузырька прекращается и он начинает сокращаться.

Сокращение кавитационного пузырька происходит с большой скоростью и сопровождается звуковым импульсом, который по своей сути является гидравлическим ударом. В результате схлопывания кавитационных газовых пузырьков высвобождается аномальная тепловая энергия жидкости в небольших объемах с образованием ударных волн.

За счет этого образуются места повышенной температуры жидкости до 800°С, то есть происходит тепловыделение.

Чем выше давление жидкости на входе кавитатора и выше скорость жидкости на входе в сопло 3, тем мощнее кавитация и тем больше тепла образуется, тем эффективнее кавитатор.

Преобразование кинетической энергии жидкости в тепловую энергию происходит также путем трибоэффекта, который по сути является нагревом жидкости теплотой, выделяющейся при торможении потока.

Нагретая жидкость используется в тепловых генераторах для целей отопления и горячего водоснабжения, а также в производственных технологических процессах.

После передачи теплоты в нагревательных устройствах жидкость насосом подается снова в кавитатор и процесс повторяется.

Таким образом, использование заявляемого изобретения позволит повысить кавитационный эффект.

Предлагаемый кавитатор является тепловым трансформатором, в котором энергия гидродинамического давления движущейся струи жидкости, полученная в насосе, превращается за счет кавитации в тепловую энергию. Электрическая мощность привода насоса для получения кавитационного нагрева жидкости по этой схеме должна быть соизмерима с вырабатываемой тепловой мощностью.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Кавитатор, содержащий конфузор, диффузор, сопло, завихряющий элемент, обтекатель, входной и выходной патрубки, отличающийся тем, что завихряющий элемент выполнен в виде периферийно расположенных сужающихся спиралевидных каналов с выходом в сопло, каждый канал в поперечном сечении имеет форму геликоида с соотношение малой и большой осей 0,47 0,75 и с внутренним плавным сужением по длине каналов, которые одновременно закручены с числом витков от 1,5 до 2,5 вокруг конической поверхности в виде сходящихся к вершине конуса спиралей с шагом закрутки, увеличивающимся по мере сужения каналов, каналы имеют основной внутренний выступ, который по форме выполнен в виде геометрической поверхности второго порядка с узкого конца геликоида, и дополнительные внутренние плавные выступы, расположенные с тупого конца геликоида, геликоиды вместе с основным и дополнительными внутренними выступами закручены вокруг своих продольных осей каналов с шагом 0,9 1,3 от наибольшей оси геликоида в направлении, противоположном направлению закрутки геликоидных каналов вокруг конической поверхности.

2. Кавитатор п.1, отличающийся тем, что коническая поверхность, вокруг которой закручены геликоидные каналы, имеет вид поверхности прямого конуса или вид гиперболической поверхности.

турбулизированный кавитатор-эмульсатор тяжелых нефтепродуктов

Изобретение относится к энергетике, а именно к устройствам для приготовления водотопливных эмульсий и суспензий, а также восстановительной обработки застарелых мазутов. Турбулизированный кавитатор-эмульсатор тяжелых нефтепродуктов содержит прямоточный корпус с последовательно установленными в нем турбулизатором и кавитатором. Кавитатор выполнен в виде, по крайней мере, двух рядов стержней, стержни закреплены в стенках корпуса перпендикулярно потоку на одинаковом расстоянии между собой. Число стержней в рядах увеличивается с увеличением поперечного сечения канала. Стержни установлены в стенках корпуса по плотной посадке. Изобретение позволяет повысить качество получаемой эмульсии, надежность работы и улучшить технико-экономические параметры процесса приготовления мелкодисперсной эмульсии. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Рисунки к патенту РФ 2419745

Изобретение относится к энергетике, а именно к устройствам для приготовления водотопливных эмульсий и суспензий, а также восстановительной обработки застарелых мазутов. Оно может быть использовано для кавитационной обработки тяжелой нефти с образованием гомогенной мелкодисперсной эмульсии (суспензии) на выходе устройства перед транспортировкой.

Известен турбулизированный кавитатор-эмульсатор тяжелых нефтепродуктов, содержащий прямоточный корпус с последовательно установленными в нем турбулизатором и кавитатором (см. патент RU 30094 U1, кл. F23K 5/00, опубл. 20.06.2003). Недостатками известного устройства являются относительно большие габариты и металлоемкость, сложность в изготовлении, высокое гидравлическое сопротивление и необходимость многократной обработки смеси для получения гомогенной эмульсии.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в повышении качества получаемой эмульсии, надежности работы и улучшении технико-экономических параметров процесса приготовления мелкодисперсной эмульсии. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что турбулизированный кавитатор-эмульсатор тяжелых нефтепродуктов, содержащий прямоточный корпус с последовательно установленными в нем турбулизатором и кавитатором, который выполнен в виде, по крайней мере, двух рядов стержней, закрепленных в стенках корпуса перпендикулярно потоку на одинаковом расстоянии между собой, причем число стержней в рядах увеличивается с увеличением поперечного сечения канала, и стержни установлены в стенках корпуса по плотной посадке. Стержни могут быть выполнены в виде цилиндров, на которых могут быть выполнены продольные лыски или пазы с противоположной по потоку стороны. Предпочтительно кавитатор выполнен в виде трех рядов стержней, причем расположенные в корпусе части стержней выполнены в виде цилиндров, при этом во втором ряду по ходу потока на цилиндрах выполнены продольные лыски с противоположной по потоку стороны, а в стержнях третьего ряда с той же стороны выполнены продольные пазы.

На фиг.1 представлено осевое сечение предлагаемого кавитатора-эмульсатора;

на фиг.2 — поперечное сечение по плоскости А-А на фиг.1;

на фиг.3 — поперечное сечение по плоскости Б-Б на фиг.1;

на фиг.4-6 изображены поперечные сечения стержней кавитатора-эмульсатора для цилиндрического варианта исполнения, а также вариантов с лыской и пазом соответственно.

Турбулизированный кавитатор-эмульсатор тяжелых нефтепродуктов содержит прямоточный корпус 1, в котором расположены турбулизатор 2 и кавитатор. Кавитатор выполнен в виде рядов стержней 3, закрепленных в стенках корпуса 1 по плотной посадке перпендикулярно потоку на одинаковом расстоянии между собой. Число стержней в рядах увеличивается с увеличением поперечного сечения канала.

Предпочтительно кавитатор выполнен в виде трех рядов стержней. Расположенные в корпусе части стержней выполнены в виде цилиндров (фиг.4). Во втором ряду по ходу потока на цилиндрах выполнены продольные лыски с противоположной по потоку стороны (фиг.5). В стержнях третьего ряда с той же стороны выполнены продольные пазы (фиг.6).

Турбулизатор 2 представляет собой коаксиальные с трубопроводом нефтепродукта участки сужения-расширения проходного сечения трубопровода, обеспечивающие многократные ускорения-торможения потока с изменением направления движения потока, что приводит к образованию вихрей. Турбулизатор 2 преобразует ламинарный режим течения высоковязкой жидкости в турбулентный, способствующий интенсивному перемешиванию разнородных компонентов жидкости перед входом в канал кавитационной обработки. Таким образом, предлагаемое устройство существенно снижает кратность обработки нефтепродукта, необходимой для получения гомогенной эмульсии. В других известных из уровня техники устройствах необходимость длительной многократной обработки связана с тем, что при наличии в нефтепродукте инородных гомогенных жидкостных включений большого объема (больших, чем объем канала кавитационной обработки) образования эмульсии не происходит, так как при этом в кавитационном канале не происходит смешивания жидкостей, образующих эмульсию. Предлагаемое устройство предварительной турбулизации обеспечивает эффективное смешивание нефтепродукта и инородных жидкостей, поскольку это перемешивание происходит в объеме, в несколько десятков раз превышающем объем канала кавитационной обработки. Установка предварительного турбулизирующего устройства лишь незначительно (не более чем на 5-10%) увеличивает общее гидравлическое сопротивление кавитатора-эмульсатора.

В предлагаемом устройстве кавитационная обработка жидкости производится в профилированных узких каналах с гладкими стенками, без дополнительных перегородок, причем оси каналов коаксиальны оси трубопровода. Предлагаемая конструкция канала — плоский канал щелевого типа с гладкими стенками. В канале предусмотрен начальный участок для ускорения потока, сужающийся по направлению потока, далее — критическое сечение с переходом в расширяющуюся часть. В начале расширяющейся части расположена первая группа стержней, вызывающих кавитацию. Оси стержней перпендикулярны плоскости щелевого канала. Предлагаемое устройство характеризуется надежным безрезьбовым закреплением вызывающих кавитацию стержней непосредственно на стенках каналов, без каких-либо перегородок. Резьбовое соединение, используемое в известных устройствах, нецелесообразно, поскольку при длительной интенсивной работе с тяжелыми нефтепродуктами резьба закоксовывается и повторно ее использовать невозможно. В предлагаемой конструкции стержни устанавливаются на плотной посадке, что обеспечивает легкую замену в случае ремонта.

Предлагаемое профилирование стержней облегчает отрыв струи потока с образованием кавитационной каверны. В то же время цилиндрическая часть стержня, обращенная к набегающему потоку, выполняется гладкой, с высоким классом чистоты обработки, это снижает гидравлическое сопротивление устройства. Известное из уровня техники применение рифленых поверхностей стержней, вызывающих кавитацию, не оправдано, т.к. для вязких жидкостей мелкие неровности поверхности способствуют лишь увеличению толщины пограничного пристеночного слоя жидкости, скорость которого невелика, кавитация в нем не развивается, а лишь увеличивается гидравлическое сопротивление устройства без повышения интенсивности кавитационной обработки. Торможение жидкости на плохо обработанных или рифленых поверхностях снижает скорость потока, увеличивает бесполезные тепловые потери и требует больших энергозатрат для ускорения жидкости с целью получения гидродинамической кавитации. Стержни в пределах одной группы расположены строго эквидистантно, что обеспечивает равномерность кавитационного воздействия на весь поток жидкости. Группы стержней расположены на строго определенном расстоянии, обеспечивающем возможность образования стоячих ультразвуковых волн в объеме протекающей через канал жидкости.

Смотрите так же:  Экспертиза корпусной мебели

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Турбулизированный кавитатор-эмульсатор тяжелых нефтепродуктов, содержащий прямоточный корпус с последовательно установленными в нем турбулизатором и кавитатором, отличающийся тем, что кавитатор выполнен в виде, по крайней мере, двух рядов стержней, закрепленных в стенках корпуса перпендикулярно потоку на одинаковом расстоянии между собой, причем число стержней в рядах увеличивается с увеличением поперечного сечения канала, и стержни установлены в стенках корпуса по плотной посадке.

2. Кавитатор-эмульсатор по п.1, отличающийся тем, что стержни выполнены в виде цилиндров.

3. Кавитатор-эмульсатор по п.1, отличающийся тем, что стержни выполнены в виде цилиндров, на которых выполнены продольные лыски с противоположной по потоку стороны.

4. Кавитатор-эмульсатор по п.1, отличающийся тем, что стержни выполнены в виде цилиндров, на которых выполнены продольные пазы с противоположной по потоку стороны.

5. Кавитатор-эмульсатор по п.1, отличающийся тем, что кавитатор выполнен в виде трех рядов стержней, причем расположенные в корпусе части стержней выполнены в виде цилиндров, при этом во втором ряду по ходу потока на цилиндрах выполнены продольные лыски с противоположной по потоку стороны, а в стержнях третьего ряда с той же стороны выполнены продольные пазы.

кавитатор чертеж
чертежи кавитатор, диспергатор, гомогенизатор эмульгатор кавитационный .

последние 2 месяца на наш сайт приходят много посетителей по запросу » кавитатор чертеж», » диспергатор, гомогенизатор чертеж» или еще веселее » кавитатор гомогенизатор своими руками » .

Информирую общественность о следующих фактах и обстоятельствах :

— общая библиография на тему «кавитация, диспергатор, гомогенизатор» на 1 января 2011 года, по странам бывшего СССР, составляет более 5 800 работ.

— общее количество патентов и полезных моделей на эту тему в России составляет более 1900. При этом количество фирм производителей, т.е. реальных промышленных моделей не более 25.

— общее количество патентов и полезных моделей на эту тему в Украине составляет более 350. При этом количество фирм производителей, т.е. реальных промышленных моделей не более 10.

— суммарное количество патентов в других странах — Беларусь, Страны Балтии и других постсоветских — около 80. При этом количество фирм производителей, т.е. реальных промышленных моделей не более 5-7.

— суммарное количество патентов в других странах — США, Франция, Швеция, Италия, Испания, Индия и других постсоветских — около 50. При этом, в США — основные патентодержатели — бывшие граждане СССР, как правило укравшие разработки 20 летней давности в СССР но гордо называющие себя «отцами контролируемой кавитации», в Европе — краденные патенты и образцы из России и Украины, а в Индии — украденные и скопированные в США.

При этом количество фирм производителей, т.е. реальных промышленных моделей не более 15.

— 95% всех этих патентов, с подробнейшими описаниями и схемами, а часто — с чертежами и фотографиями имеются в моей библиотеке и не представляют для меня никакой тайны.

Идея кавитационной обработки различных продуктов и смесей — не нова и никем и никогда не может быть запатентована, если не называть это чем то экстравагантным, как то «гидратированный мазут» (Беларусь) или «мгк мазут» Россия или «контролированная кавитация» (США), как будто у остальных она дикая или мохнатая .

Основная проблема в создании аппарата или линейки аппаратов для реального промышленной эксплуатации, с оптимальными параметрами сопротивления, энергопотребления, отсутствия залипания и длительного не засорения, долговечного, стойкого к естественному разрушению и одновременно с высоким качеством обработки избранной смеси или среды (взаимоисключающие фаторы).

Создание таких аппаратов затруднено в большинстве фирм, по причине отсутствия мозгов у руководства (мало кто из директоров уступает деньги дедушкам разработчикам и десятилетиями выпускает обкатанную модель) и естественной реакцией дедушек не напрягаться.

Еще одна причина — славянский тип бизнеса — «втюхать и забыть» что полностью исключает обратную связь с оперативной эксплуатационной службой, которая дает бесценную техническую информацию для дальнейшей модернизации.

Последней причиной является отсутствие производственного опыта и приверженность определенной академической школе — т.е. следование линии когдато талантливого аспиранта, который стал зав. кафедрой и не может посмотреть в сторону, продолжая наставлять молодых на путь, который был актуален 10-30 лет назад .

И наконец ЖАБА — беспримерная уверенность жадных и необразованных бездарей в том, что можно украсть модель, масштабировать ее и «стричь купоны».

Все это приводит к непрекращающимся попыткам построить по-быстрому «свой» аппарат и громко заявить о своей исключительности. это грустно и опасно для конечных пользователей.

На создание и отработку работоспособной конструкции уходят годы, при условии, что Вы имеете деньги и занимаетесь этим каждый день. Год уходит на то что бы поставить ее первому клиенту (если не прикрываться чужим именем, текстами и фото). Год на развитие первых продаж и сертификацию.

Если Вы не готовы превратить это дело в Ваш образ жизни — стоит ли пытаться копировать устройства у людей которые выпускают успешные модели с отличными рекомендациями и которые, выпуская модель «Д» имеют в чертежах более продвинутые конструкции «К, Л, М» ?

Мало иметь устройство, надо уметь его правильно применять, а это еще 1-2 года практического опыта. Надо уметь выбирать и согласовывать технические решения от сотен патентов в одно устройство, читать книги, перебирать базы, следить за конкурентами и тратить тратить деньги на стенды, лаборатории, поездки, презентации, выставки . отвечать на вопросы и 10-ки писем от уважаемых клиентов и отвечать на 100-ни писем обалдуев, жуликов и навязчивых туристов и посредников.

Словом советую подумать всем, и тем кто пытается набить ограниченную фланцами трубку шариками и быстро закрыть долги за авто, и тем кого привлекает неожидано низкая цена от «нового производителя» — а стоит ли ?

Внизу — два десятка свежих эскизов чертежей и рисунков кавитационных устройств для анализа технических решений (наш офис — Черкассы, Украина)

и таких эскизов, фото, рисунков и чертежей, в нашем архиве, более 2000 .

Номер патента: 1708436

(9) (11) я)5 В 06 В 1/20 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТИЯМ ЛИС ИЗС)БРЕТЕ К АВТОР екнием ницеУ СВИДЕТЕЛЬСТВ.(56) Авторское свидетельство СССРМ 1168300, кл. В 06 В 1/16, 1985.Керимов А.М. и др. Повышениетивности сжигания мазута примеультразвуковых форсунок. — «За тский прогресс», М 2, 1978 (прототип(54) КАВИТАТОР Изобретение относится к устройствам, предназначенным для генерации кавитации, и может быть использовано при распыливании суспензированного пылеугольного топлива и жидких топлив (нефтешламов, мазутов, керосинов, бензинов и т,д.) в производстве пара, при распыливании присадок в МГД установках, энерготехнологическом и химическом производстве, в технологическом производстве типа очистки и диспергирования, при защите растений и при орошении в сельском хозяйстве.Изобретение решает задачу создания устройства с локальной интенсификацией возбуждения кавитации в окрестности выходного отверстия устройства и выбросом кавитирующей жидкости без повреждения выходного отверстия.Известен кавитатор для холодной обработки металлов, состоящий из крыльчатки с клиновидной формой сечения лопастей и острой передней кромкой, При обтекании жидкостью лопастей крыльчатки образуют(57) Изобретение относится к генераторам кавитации и может быть использовано для диспергирования газа (пара) в жидкости. Цель изобретения — повышение эффективности за счет интенсификации кавитации. Кавитатор содержит диффузор, патрубки подвода жидкости и пара, завихритель, сопло-конфузор, эжектор, сообщающийся с диффузором и патрубком подвода пара, При работе кавитатора пар равномерно смешивается с жидкостью и через сопло-конфузор выходит из кавитатора. 2 ил. ся парогаэовые кавитационные каверны, отрывающиеся от тыльной стороны лопастей. Кавитационные пузыри с запасом энергии до 100 Ккал/кг при условиях, близких к нормальным, движутся через жидкость до обрабатываемой поверхности с микрошероховатостями. Микрошероховатости иницируют схлопывание пузырьков пара и они, отдавая свою энергию, превышающую энергию связей в жидкости и в кристаллической решетке, зродируют с одной стороны поверхность разрыва сплошности в жидкости, а с другой стороны зродируют молекулы оксидов с поверхностного слоя и атомы иэ кристаллической решетки металла. унося их с потоком жидкости.Недостатками этого устройства являются замкнутость объема, иэ-за чего обрабатываемую поверхность приходится размещать внутри кавитатора; необходимость затраты энергии на вращение крыльчатки с потерями на трение; разрушающее воздействие кавитации не только на обрабатываемую по-5 10 15 верхность, но и на поверхность крыльчатки; отсутствие локализации места возникновения кавитационных каверн (непредсказуемость места их возникновения и направления движения в жидкости до места схлопывания пузырьков и отдачи энергии на разрыв сил Ван-дер-Ваальса и кристаллических связей в металле).Наиболее близким техническим решением (прототипом) является кавитатор, содержащий диффузор, завихритель и суживающее сопло. В ультразвуковой гидродинамической форсунке ультразвуковые волны появляются при движении жидкости через тангенциально расположенные каналы завихрителя. Ультразвуком за сплошной частью завихрителя возбуждают кавитацию, которая способствует диспергированию жидкости.Недостатками устройства являются низкая интенсивность ультразвуковых колебаний при малой скорости течения вязкой жидкости через канал, который должен иметь большой диаметр, что вызвано необходимостью снижения гидравлического сопротивления ультразвуковой гидродинамической форсунки в три раза по сравнению с центробежными форсунками высокого давления; непредсказуемость места возникновения ультразвука и кавитации, несмотря на предусмотренные внезапные расширения. При сопротивлениях форсуночных устройств = ЗПМа в случае возникновения ультразвука в тангенциальных каналах и на выходе из них кавитацию подавляют микронеровности поверхности суживающего сопла в пределах 5 мм от среза канала эавихрителя. Микрошороховатости служат инициаторами схлопывания кавитационнь 1 х пузырьков, в результате чего ультразвук при сопротивлении кавитатора до 1 МПа можно регистрировать, а возможность развития облака кавитации снижается, вплоть до струйного истечения жидкости без разрыва сплошности, что превращает ультразвуковую гидродинамическую форсунку в центробежную форсунку низкого давления с плохим качеством распыла.Цель изобретения — повышение эффективности кавитатора. Поставленная цель достигается тем, что кавитатор, содержащий диффузор, патрубок подвода жидкости и патрубок подвода пара (газа),. сообщающиеся с диффуэором, завихритель; установленный на выходе диффузора и сопло-конфузор, снабжен эжектором, сообщающимся с диффуэором в точке его боковой поверхности на расстоя 20 25 30 35 40 45 50 55 нии не менее наибольшего диаметра диффузора и с патрубком подвода пара,На фиг. 1 изображен кавитатор. общий вид; на фиг, 2 — разрез А-А на фиг, 1.Кавитатор состоит из диффузора 1, присоединенного суженным концом к патрубку 2 подвода жидкости. К патрубку 3 пара или газа присоединен блок ввода газа или пара, состоящий из инжектора 4, паровой емкости 5 и эжектора 6, расположенного на расстоянииОз от завихрителя 7. Проходное сечение инжектора 4 и зжектора 6 по пару или газу выполняют по отношению Ог = (10 — 10 )Ож, а каналы завихрителя 7-з .гвыполняют под пространственным углом 20 — 60 к оси кавитатора, Корпус 8 кавитатора служит одновременно сукивающим соплом, уплотнителем завихрителя 7 и резьбовым соединением корпуса 8 с диффузором 1.Достижение поставленной цели основано на свойстве жидкости уменьшать. кавитационную прочность при повышении газосодеркания, При движении жидкости с растворенным в ней газом или паром по сходящейся спирали эффект центробекного разделения приводит к перемещению части газа к оси потока. Газосодержание в центре потока возрастает и при падении статической составляющей давления до давления насыщенных паров паро(газо)жидкостной смеси частицы газа или пара иницируют каеитацию и интенсифицируют ее.Необходимость установки блока из емкости и зжектора для введения в жидкость газа или пара в количестве 6 = (10 — 10 )Ож на расстоянии не менее диаметра эавихрителя заключается в том, что во-первых, он исключает попадание мазута в пао, во вторых гаэ или пар на расстоянииОэ равномерно перемешивается с жидкостью и при таких малых концентрациях, не являясь энергоносителем, практически не способствует интенсификации кавитации при прохождении парагазо)жидкостной смеси через отверстия завихрителя, После отжатия газа или пара к центру в сходящейся спирали он способствует более раннему возбуждению кавитации (при большем статическом давлении) и локализует кавитационное облако, служащее истоком кавитирующей струи, в приосевом пространстве, не давая ему прилипнуть к стенкам в окрестности выходного отверстия.Размер отверстия зжектора заан паротопливным отношением 10 — 10 м.д., но этот признак устройства может быть дан и по отношению диаметра парового отверстия в эжекторе б или в шайбе, которую устанавливают на расстоянии (.О в патрубке подвода пара к диаметру завихрителя. Проходное сечение отверстия эжектора (шайбы) выполняют в пределах отношения диаметра парового отверстия к диаметру завихрителя кавитатора 0,03- 0,04,Устройство работает следующим образом.Пар или газ под давлением, большим давления жидкости на величину сопротивления блока эжектора, поступает в жидкость через систему задвижек, обратных клапанов, редуктора и расходомера, При этом эжектор работает как инжектор и защищен от попадания мазута в паропровод при пусковом броске давления насосов, Повышение давления в трубопроводе 2 приводит к увеличению скорости в узком сечении эжектора. Выходное отверстие блока ввода газа или пара начинает работать при этом в режиме эжектора, Через него отсасывают пар из компенсирующей паровой емкости 5 с соответствующим увеличением количества эжектируемого в емкость пара или газа, что позволяет выполнить требования директивных материалов по эксплуатации теплотехнического оборудования энергосистем при отсутствии обратного клапана на стороне паропровода.Введенный в трубопровод пар на расстоянии, большем диаметра завихрителя 7, равномерно перемешивают с жидкостью и подают в суживающее сопло 8 через завихритель 7. В суживающем сопле сепарируют пар и жидкость, отжимая пар или газ к центру кавитатора в окрестности выходного отверстия 9, Ускоряя поток жидкости в суживающем сопле 8 до величины, при которой статическая составляющая давления достигает в центре потока давления насыщения паров газо(паро)жидкостной смеси, иницируют частицами газа или пара возбуждение кавитации и увеличивают обаем кавитационного облака в окрестности выходного отверстия 9 до величины, близкой к его диаметру. Кавитирующую жидкость пропускают через выходное отверстие 9, стенки которого защищены пленкой от присоединения кавитации. При росте газо(пао)содержания в кавитаторе от 10 до 10 м.д. использование предлагаемого кавитатора по сравнению с прототипом позволяет достичь положительного технико-экономического эффекта, превышающего достигнутый испарением мазута в поле спонтанной кавитации. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Пример выполнения устройства на электростанции.На конденсационной ГРЭС работают котлы ТГМпроизводительностью 500 т пара/ч в номинале и фактической среднегодовой производительностью 436,8 т/ч до перевода котлов на кавитационно-кумулятивную технологию рэспыливания мазута.К работающему кавитатору по предлагаемому решению осуществлен прямой инжекционный ввод пара холодного промперегрева непосредственно в мазут на расстоянии, значительно превышающем 10 Дз (перед стволом, между паропроводом и мазутопроводом, через шайбу с отверстием 1,5 мм),Параметры пара Рп.п. = (26-17) ати, тп.л, = 380-360 С. Поэтому забросов мазута в пар (аварийные и плановые остановы) за время опробования устройства не наблюдалось.Центростремительное перемещение пара в окрестности выходного отверстия к оси потока, двигающегося с ускорением. при котором достигается давление паров насыщения паро(газо)жидкостной смеси,. приводит к тому, что частицы водяного пара при паротопливном отношении перед завихрителем 0,01-0,007 0,001 м,д. достигают перед выходным отверстием концентрации 1,5 . Вследствие этого они стают зародышами газовой кавитации, которая началась при давлении большем, чем давление насыщенных паров мазута, и стимулировала собственно паровую кавитацию мазута. Резкое возрастание числа зародышей с размерами больше критического, при котором начинается преимущественный рост кавитационных пузырьков, составляет сущность процесса возбуждения кавитации,Использование изобретения повышают КПД котлоагрегата с одновременным снижением оксидов азота в продуктах сгорания мазута, при этом не ухудшается экологическая обстановка,Формула изобретения Кавитатор, содержащий диффузор, патрубок подвода жидкости и патрубок подвода пара (газа), сообщающиеся с диффузором, зэвихритель, установленный на выходе диффузора, и сопло-конфузор, размещенное за завихрителем, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности, он снабжен эжектором, сообщающимся с диффузором в точке боковой поверхности на расстоянии не менее наибольшего диаметра диффузора и с патрубком подвода пара,1708436 Составитель А. Зимин ехред М.Моргентал Корректор Т, Малец ктор И. Касард Ужгород, ул. Гагарина, 1 комбинат «Патен те оизводственн Заказ 383 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4/5

Смотрите так же:  Нотариус большакова

СИНАЙСКИЙ НИКОЛАЙ АЛЕКСЕЕВИЧ

Устройство для определения коэффициента диффузии паров жидкости в газе

Номер патента: 1582079

. кольца устанавливают равным О, 01 -0,015 см.Элемент для размещения жидкогообразца устанавливают внутри камеры 2 О для газа таким образом, чтобы расстояние от проволочного кольца-термоэлемента до стенок камеры для газа удовлетворяло соотношению25Й /э1 ) г (100 )1 нгде 1 — расстояние от проволочногокольца-термоэлемента до сте- З 0нок камеры для газа, см;г — радиус проволочного кольцактермоэлемента, см;плотность жидкости, г/смз;плотность насыщенных паровжидкости, г/см .В боковых стенках камеры для газа выполнены оптические окна для освещения капли жидкости на проволочном кольце-термоэпементе и измерения ее 40 радиуса с помощью измерителя радиуса капли жидкости, распбложенного вне камеры для газа и оптически сопряженного с элементом для.

Устройство для определения коэффициента диффузии паров жидкости в газе

Номер патента: 1718040

. массы, Предлагаемое устройство исключает недостаток, характерный для кольцевого держателя, — значительное отклонение формы капли от предполагаемой (эллипсоид вращения), на которой основаны расчетные формулы, Радиус углубления в центре диска должен лежать в диапазоне 1-5 мм, Ограни-. чение радиуса углубления связано со снижением точности измерения коэффициента диффузии, Нижний предел ограничен точностью измерения высоты капли, так кэк при радиусе углубления менее 1 мм высота капли в большинстве случаев менее 1 мм и ошибка измерения высоты превышает 20, абсолютная ошибка измерений принималась равной+0,01 мм), Верхний предел получен следующим образом,Уравнение, описывающее форму капли на подложке, преобразовывалось в функционал, который.

Автоматический регулятор давления пара, жидкости или газа

Номер патента: 11765

. Поршень 3 соедвнен, нуи помощи скалки 7, пропущенной через гавку 14 и рычага 8, укрепленного с обоих концов. шарнирами 10 и 11, с рычаги 9., неподвижно связанным с осью 12, проходящей в верхней части через сальник 20 и поворачивающей кииан 13. Цилиндр 2, закрытый нзэинтованной пробкой 15, саайиен дробной 16, наглухо закрывающей оюверстиь после сверленвя канада 5 винтом 19, вывертываемым для смаини, а также оцраничиваю-, щими ход дорппи 3 винтами 17 и 18,Необходвмое для работы давление пара;, ваблодаегое ао шн, ввнрнукму в аарезанное онверсле 23, усжапавлвваепся гайкой 14. Для повьнпенви давления завиннивают глубже гайву 14, которая, действуя посредством ирукипы 6, переместит, поршень 3 инраво, вслеиспвие чего, при помощи скалки 7 и.

Устройство для дозирования паров жидкости

Номер патента: 522641

. устройство для дозйрования емкость 1 и снижению уровня жидкости в диффузанта, содержащее емкость с.жидким .объеме до заданного значения площади подиффузантом, расположенный в ней оград:верхности испарения. Захваченныесзаданничивающийплощадьповерхностииспаре.; 20 ной площади поверхности испарения: ния объем и соединенные с ним каналы длягазом-носителем пары диффузанта поступа-ввода газа-носителя и отвода паров диффу- ют в канал 5. При увеличении расхода газазанта. носителя давление над поверхность оНедостатком.этогоустройстваявляется испарения увеличивается, что уменьшаетнедостаточная точность и стабильность до поверхность. испарения, При уменьшении эирования при колебаниях расхода газа-но- расхода газа-носителя, наоборот.

Способ измерения коэффициентов диффузии паров жидкости через посторонний газ (или воздух), а также испаряемости жидкостей и содержания их паров во внешней среде

Номер патента: 78566

. паров жидкости, налитой в камеру, если диффузионное сопротивление фильтра, опре./гделяемое произведением — , великопо сравнению с диффузионным сопротивлением слоя воздуха толщиной Омежду жидкостью и пористой перегородкой. В большинстве случаев дляч можно взять значение, соответствующее чистому газу (или воздуху),если содержание паров невелико( 1Для определения константы прибора К можно воспользоваться жидкостью, для паров которой известны Ви р,. В качестве проверки метода ниже даны результаты определения К спомощью различных жидкостей,М 78566 Название вещества Коэффициент диффузии0,1525 103 3 0 еО И 1,8.10 5, 8. 1 О , 10 а1 20 Этиа- эфир 0,0892 Ь С 1 айя В тех случаях (например, при недостаточно малом содержании паров), когда.