Гомогенизатор

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Акулович Леонид Михайлович Сергеев Леонид Ефимович Агейчик Валерий Александрович Шабуня Виктория Васильевна Ермаков Николай Иванович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Гомогенизатор, содержащий приемную и сливную емкости, насос с приводом, соединительные трубопроводы и гомогенизирующую головку с вихревой камерой, снабженной тангенциальным входным и центральным выходным каналами, при этом гомогенизирующая головка снабжена дросселирующим узлом, гидроакустическими соплами, резонансными камерами, а вихревая камера расположена соосно между гидроакустическими соплами, направленными во взаимно противоположные стороны и сообщенными с резонансными камерами, причем торцевая поверхность гидроакустического сопла выполнена закругленной по радиусу, а дросселирующий узел снабжен конусом, выполненным с возможностью осевого перемещения, отличающийся тем, что к входному отверстию дросселирующего узла с его внутренней стороны закреплена своим плоским торцом прорезная пружина, причем ее внутренний диаметр равен диаметру входного отверстия дросселирующего узла, а ось симметрии прорезной пружины совпадает с осью симметрии входного отверстия дросселирующего узла, причем на противоположной входному отверстию дросселирующего узла плоской торцевой поверхности прорезной пружины закреплена сплошная круглая пластинка, наружный диаметр которой равен наружному диаметру прорезной пружины, при этом ось симметрии прорезной пружины совпадает с осью симметрии круглой пластинки.(56) 1. Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки металлов резанием Справочник / Под ред. С.Г. Энтелиса, Э.М. Берлинера. - М. Машиностроение, 1986. С. 351. 2. А.с. СССР 793507, МПК 01 11/16,01 3/00, 1976. 3. А.с. СССР 1839613, МПК 01 3/00, 1990. 4.2124933 1, МПК 01 3/00, 11/02, 1999. 5. Заплетохин В.А. Конструирование деталей механических устройств Справочник. Л. Машиностроение. - С. 287-289. Полезная модель относится к устройствам для получения гомогенных жидкостей и может быть использована для приготовления однородной смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), используемой при обработке материалов резанием. Известно, что СОЖ должна обладать высоким смазывающим действием, эффективно охлаждать контактные поверхности и иметь хорошую моющую способность, что во многом обеспечивается достижением высокой однородности ее состава, достигаемой в результате перемешивания, барботирования и других способов приготовления СОЖ 1. Известен 2 гомогенизатор для жидких продуктов, включающий приемную и сливную емкости, насос с приводом и гомогенизирующую головку. Недостатком этого аналога является низкое качество гомогенизации жидких продуктов из-за отсутствия волнового воздействия на обрабатываемые продукты. Известен 3 гомогенизатор для многокомпонентных жидких продуктов, включающий приемную и сливную емкости, насос с приводом и гомогенизирующую головку, состоящую из двух конических вихревых камер с падающими тангенциальными каналами и соплами, расположенными одно против другого. Между соплами вихревых камер выполнена кольцевая камера с тангенциальным выходным патрубком. Недостатками такого устройства являются неудовлетворительное качество гомогенизации конечного продукта из-за слабого волнового воздействия на обрабатываемую среду и кавитационный износ внутренней поверхности вихревых камер. Известен гомогенизатор 4, содержащий приемную и сливную емкости, насос с приводом, соединительные трубопроводы и гомогенизирующую головку с вихревой камерой,снабженной тангенциальным входным и центральным выходным каналами, при этом гомогенизирующая головка снабжена дросселирующим узлом, гидроакустическими соплами, резонансными камерами, а вихревая камера расположена соосно между гидроакустическими соплами, направленными во взаимно противоположные стороны и сообщенными с резонансными камерами, причем торцевая поверхность гидроакустического сопла выполнена закругленной по радиусу, а дросселирующий узел снабжен конусом, выполненным с возможностью осевого перемещения. Такой гомогенизатор не позволяет достичь высокой степени однородности и качества состава СОЖ. Задача, которую решает полезная модель, заключается в повышении степени однородности и качества СОЖ. Поставленная задача решается с помощью гомогенизатора, содержащего приемную и сливную емкости, насос с приводом, соединительные трубопроводы и гомогенизирующую головку с вихревой камерой, снабженной тангенциальным входным и центральным выходным каналами, при этом гомогенизирующая головка снабжена дросселирующим узлом, гидроакустическими соплами, резонансными камерами, а вихревая камера расположена соосно между гидроакустическими соплами, направленными во взаимно противоположные стороны и сообщенными с резонансными камерами, причем торцевая 2 94522013.08.30 поверхность гидроакустического сопла выполнена закругленной по радиусу, а дросселирующий узел снабжен конусом, выполненным с возможностью осевого перемещения, где к входному отверстию дросселирующего узла с его внутренней стороны закреплена своим плоским торцом прорезная пружина, причем ее внутренний диаметр равен диаметру входного отверстия дросселирующего узла, а ось симметрии прорезной пружины совпадает с осью симметрии входного отверстия дросселирующего узла, причем на противоположной входному отверстию дросселирующего узла плоской торцевой поверхности прорезной пружины закреплена сплошная круглая пластинка, наружный диаметр которой равен наружному диаметру прорезной пружины, при этом ось симметрии прорезной пружины совпадает с осью симметрии круглой пластинки. На фиг. 1 изображена принципиальная схема гомогенизатора на фиг. 2 изображен общий вид гомогенизирующей головки в разрезе на фиг. 3 - сечение - на фиг. 2 на фиг. 4 - сечение - на фиг. 2. Гомогенизатор содержит (фиг. 1) приемную емкость 1, насос с приводом 2, гомогенизирующую головку 3, сливную емкость 4. Приемная емкость 1 соединена с приемным патрубком 5 насоса 2. Нагнетательная линия 6 насоса 2 соединена с входным патрубком гомогенизирующей головки 3. Выходной патрубок 7 соединен со сливной емкостью 4. Гомогенизирующая головка 3 включает вихревую камеру 8 с тангенциальным входным каналом 9. Вихревая камера 8 расположена соосно между двумя гидроакустическими соплами 10, то есть их оси симметрии совпадают. Торцевая поверхность 11 гидроакустических сопл 10 выполнена закругленной по радиусу. Гидроакустические сопла 10 сообщаются с резонансными камерами 12. Выходные каналы 13 из резонансных камер сообщены с входным отверстием 19 дросселирующего узла 14. Дросселирующий узел 14 снабжен конусом 15, который выполнен с возможностью осевого перемещения при помощи винта 16. К входному отверстию 19 дросселирующего узла 14 с его внутренней стороны закреплена одним из двух своих одинаковых плоских торцов, например, при помощи сварки прорезная пружина 17 5, которая изготовлена фрезерованием сквозных пазов в цилиндрической трубе, в результате чего получается конструкция в виде плоских колец, соединенных короткими перемычками 4, причем внутренний диаметр прорезной пружины 17 равен диаметру входного отверстия 19 дросселирующего узла 14, а ось симметрии прорезной пружины 17 совпадает с осью симметрии входного отверстия 19 дросселирующего узла 14, а прорезная пружина 17 выполнена симметричной перпендикулярной ее оси симметрии плоскости симметрии, имея таковую в наличии. На противоположной входному отверстию 19 дросселирующего узла 14 плоской торцевой поверхности прорезной пружины 17 закреплена, например, при помощи сварки сплошная круглая пластинка 18, наружный диаметр которой равен наружному диаметру прорезной пружины 17, причем ось симметрии прорезной пружины 17 совпадает с осью симметрии круглой пластинки 18. Гомогенизатор работает следующим образом. Многокомпонентный жидкий продукт (далее - продукт) из приемной емкости 1 через приемный патрубок 5 насосом через нагнетательную линию 6 подается в гомогенизирующую головку 3 (фиг. 1). Продукт через нагнетательный трубопровод 6 по тангенциальному каналу 9 поступает в вихревую камеру 8. В вихревой камере 8 жидкий продукт приобретает частоту вращения (в пределах 21033103 -1). При этом по оси вихревой камеры 8 образуется ядро разрежения, которое способствует возникновению гидроакустических волн. Далее вращательно-волновой поток жидкого продукта разделяется на два потока и поступает в гидроакустические сопла 10, где частота вращения продукта возрастает пропорционально соотношению диаметров вихревой камеры и гидроакустического сопла и доходит до 51036103 -1. При этом в канале и на выходе из сопла 10 образуются кавитационное ядро и высокочастотные гидроакустические волны. На выходе из гидроакустического сопла 10 продукт направляется в радиально-тангенциальном направлении и 3 94522013.08.30 поступает в резонансные камеры 12, как показано на фиг. 2. Из резонансных камер 12 продукт по каналам 13 поступает через входное отверстие 19 в дросселирующий узел 14,где на входе в него внутри дросселирующего узла 14 проходит через прорези прорезной пружины 17 и далее по патрубку 7 в сливную емкость 4. В процессе прохождения продукта через гидроакустическое сопло генерируются высокочастотные гидроакустические волны с частотой до 2104 Гц. Создание противодавления в гомогенизирующей головке дросселирующим узлом способствует усилению энергии схлопывания кавитационного ядра и увеличению амплитуды генерируемых волн. Это, в свою очередь, приводит к активации многофазного продукта, к возникновению различных нелинейных эффектов гидроакустической и гидродинамической кавитации и повышению степени гомогенизации обрабатываемого продукта. При прохождении прорезной пружины 17 продукт воздействует на закрепленную на его внутреннем относительно дросселирующего узла 14 торце круглую пластинку 18, в результате чего прорезная пружина 17 совершает упругие колебательные движения, которые, наряду с прохождением продуктом через направленные в различные стороны прорези прорезной пружины 17, способствует дальнейшему его смешиванию и повышению степени однородности и качества СОЖ. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4