Кавитационный эмульгатор

/ РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ Нм В у Ц 1 1 9 9 3 ИЗОБРЕТЕНИЯ д С 1 К ПАТЕНТУГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ комитвт РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬТ ( П А (Т З ( Патентообладатели Петров Борис Юрьевич (П А ((4 6 З Т 1 2 1 9 9 Т Широков Евгений Иванович (В Т (Кавитационный эмульгатор содержащий проточную камеру с коаксиально установленным в ней кавитатором выполненным в виде конуса обращенным вершиной ко входу камеры отличающийся тем что в проточной камере. на ее оси установлены дополнительные. последовательно расположенные кавитаторы в виде конусов. вершины которых направлены ко входу камеры. а диаметры оснований связаны соотношением- диаметр ОСНОВЗНИЯ ПСрВОГО КО ВХОДу камеры КОНУСЗЗИзобретение относится к области теплотехники. в частности к устройствам для приготовления водомазутной топливной эмульсии используемой в качестве топлива для котельных агрегатовАналогом предлагаемого изобретения является устройство 1 . содержащее проточную камеру с установленным в ней кавитатором. выполненным в виде конуса. ориентированного вершиной против направления потокаНаиболее близким к предложенному является устройство (3 . содержащее проточную камеру с коаксиально установленным в ней кавитатором. выполненным в виде конуса. обращенного вершиной ко входу камерыНедостатком известного устройства является низкое качество приготавливаемой эмульсии обусловленное большим разбросом средних диаметров капель воды в эмульсии что связано с исходной неравномерностью распределения воды в мазуте Разброс размеров капель воды в эмульсии приводит к снижению ее стабильности быстрому разложению и соответственно отрицательно сказывается на работе котельных агрегатовВ основу изобретения поставлена задача усовершенствования известного устройства путем установки в проточной камере на ее оси ряда дополнительных. последовательно расположенных кавитаторов. вь 1 полнень 1 х в виде конусов. вершины которых направлены ко входу камеры а диаметры оснований которых уменьшаются по ходу потока таким образом что на каждом из кавитаторов поддерживается одинаковая стадия кавитации Поддержание на каждом кавитаторе одинаковой стадии кавитации совместно многократной обработкой эмульсии позволяет получить однородную по размерам капель воды эмульсию. и. как следствие повысить ее стойкость к разложению и улучшить работу котельных агрегатовПоставленная задача решается тем. что в устройстве. содержащем проточную камеру с коаксиально установленным в ней кавитаторому выполненным в виде конуса. обращенным вершиной ко входу камеры. со гласно изобретениюу на ее оси установлен ряд дополнительных. последовательно расположенных кавитаторову выполненных в виде конусов вершины которых направлены ко входу камеры. а диаметры оснований связаны соотношением- диаметр ОСНОВЗНИЯ ПСрВОГО КО ВХОДу камеры КОНУСЗСДиаметры оснований последовательно установленных в проточной камере кавитаторов в виде конусов вь 1 бираются таким образом. чтобы обеспечить на каждом из конусов одну и ту же стадию кавитации что приводит к образованию за ними полей паро-газовь 1 х кавитационных пузырьков. близких по своим размераму При последовательном прохождении мазута с включениями воды через эти зоны кавитации на каждом последующем этапе обработки происходит сглаживание разброса диаметров капель воды в мазуте Наряду с каплями воды небольших размеров образуются крупные капли. склонные к слипанию ( коалисценции. которой также способствует развитая турбулизация потока при кавитационном теченша. Однако при многократном прохождении обрабатываемой смеси через зоны кавитации образующиеся за последовательно расположенными в проточной камере кавитаторами. явление коалисценции не успевает проявиться.Таким образому многократная обработка эмульсии совместно с поддержанием одинаковой стадии кавитации на каждом из кавитаторов позволяет получать мелкодисперсную. и. главное. однородную по величине капель воды. водомазутную топливную эмульсию. стойкую к разложению. при сжигании которой улучшается работа котельных агрегатов.На чертеже изображен предлагаемый кавитационный эмульгаторНа фигу - общий вид кавитационного эмульгатораКавитационный эмульгатор состоит из проточной камеры 1 у в которой последовательно установлен ряд кавитаторов 3 у 3 у 4 . выполненных в виде конусов. обращенных вершинами ко входу проточной камеры 1 уРасчет диаметров производится по закону- диаметр ОСНОВЗНИЯ ПрВОГО КОНУСЭЦРаботает кавитационный эмульгатор следующим образомуПоток смеси мазута с водой поступает в проточную камеру 1 . В районе расположения кавитатора 3 поток разгоняется до скоростиу при которой вода находящаяся в мазуте. начинает кавитировать. При этом за кавитатором 3 образуется кавернау заполненная преимущественно парами воды. Попадая в зону повышенных давлений. находящуюся за кавитатором 3 . каверна разрушается с образованием поля газовых кавитационных пузырьков. размер которых колеблется от 1 О 0 до 3 0 П мкм. В свою очередь в этих пузырьках происходит процесс конденсации паров воды. в результате чего образуются капли воды размером от 1 до 5 0 мкм. Полу ченная на кавитаторе 3 эмульсия поступает на кавитатор З . поток опять разгоняется до скорости. при которой за ним образуется кавернау разрушающаяся в зоне повышенных давлений с образованием поля парогазовых пузь 1 рькову После конденсации паров воды в этих пузырьках вновь образуются капли водыу Однако количество крупных капель заметно уменьшается за счет того. что в потокеу поступившем на кавитатор 3 . вода распределена более равномерно. чем перед кавитатором 2 . Таким образом просходит вь 1 равнивание размеров капель воды. После этого поток поступает на кавитатор 1 у где процесс повторяется И происходит еще большее выравнивание размеров капель эмульсии. Для получения мелкодисперсионной эмульсии необходимо. чтобы средний размер парогазовых пузырьков после каждого кавитатора не превышал среднего размера пузырьков после предшествующего кавитаторау В противном случае произойдет укрупнение капель эмульсииу Это достигается тем. что диаметры оснований кавитаторов уменьшаются по ходу потока по указанному закону таким образом. что стадия кавитации и. следовательноу размеры парогазовыхПУЗЫрЬКОВ. ОСТЗЮТСЯ ПОСТОЯННЫМ ДЛЯ каждого кавитатора. В результате на ВЫХОДС кавитационного эмульгатора получается МСЛКОДИСПСРСНЗЯ ВОДОМЗЗУТНЗЯ ЭМУПЬСИЯ, рЗЗМСр капель ВОДЫ В КОТОрОЙ НС превышает 1 Омкм, причем до 8 0 капель имеют размер 1 з МКМЗаказ л П 4 3 Тираж 3 П ЭКЗ Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 3 3 О 0 Т . Гч Минск. проспект Ф Скорины. 6 6 .