[go: up one dir, main page]

RU2599585C2 - Device for fluid dispersion with high kinematic viscosity - Google Patents

Device for fluid dispersion with high kinematic viscosity Download PDF

Info

Publication number
RU2599585C2
RU2599585C2 RU2015105455/05A RU2015105455A RU2599585C2 RU 2599585 C2 RU2599585 C2 RU 2599585C2 RU 2015105455/05 A RU2015105455/05 A RU 2015105455/05A RU 2015105455 A RU2015105455 A RU 2015105455A RU 2599585 C2 RU2599585 C2 RU 2599585C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
nozzle
hydraulic chamber
confuser
cylindrical
Prior art date
Application number
RU2015105455/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015105455A (en
Inventor
Евгений Игоревич Евсеев
Дмитрий Григорьевич Кириленко
Виктор Константинович Шелковский
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Фирма "Газэнергоналадка" Открытого акционерного общества "Газэнергосервис"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью Фирма "Газэнергоналадка" Открытого акционерного общества "Газэнергосервис" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Фирма "Газэнергоналадка" Открытого акционерного общества "Газэнергосервис"
Priority to RU2015105455/05A priority Critical patent/RU2599585C2/en
Publication of RU2015105455A publication Critical patent/RU2015105455A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2599585C2 publication Critical patent/RU2599585C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: instrumentation; technological processes.
SUBSTANCE: invention relates liquid dispersion devices for dispersing liquids with different content of impurities both organic and mineral content and liquids subjected to deaeration processes. Device for dispersing liquid with increased kinematic viscosity is additionally equipped with tubular element and dynamic gas-hydraulic chamber. Gas-hydraulic chamber is made in form of cylindrical structure consisting of diffuser and straight section changing into confuser. Chamber of gas excess pressure is made between the inner surface of diffuser, lower zone of straight section and outer part of tubular element. Chamber of excess pressure is equipped with pipe for supplying compressed gas from external device. Outlet of gas excess pressure chamber is closed by perforated ring. Inner diameter of perforated ring does not exceed inner diameter of tubular element. At least one horizontal mesh is installed in the cylindrical part of gas-hydraulic chamber prior to confuser inlet. Bars forming the cells of horizontal mesh are made with sharp edges. Cells of two or more meshes are shifted relative to each other. In thea area where confuser, lower end of cylindrical head piece and upper end cylindrical part of dynamic gas-hydraulic chamber are connected, there is flange connector which allows to diversify the unit of dynamic gas-hydraulic chamber and dispersing part of device in different horizons. Unit of dynamic gas-hydraulic chamber and dispersing part of device may be oriented in any spatial position.
EFFECT: device is easy to make; ensures stable dispersion of liquid with low, high and very high degree of contamination and within wide temperature range.
5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для диспергирования жидкостей с различным содержанием загрязняющих веществ как органического, так и минерального содержания и жидкостей, подвергнутых процессам деаэрации, и может найти применение в технологиях очистки, используемых в водоснабжении при удалении загрязнителя - железа из подземных и открытых источников; в очистных сооружениях биологической очистки при аэрации бытовых и близких к ним по составу сточных вод; в контурах промышленного оборотного водоснабжения, оснащенных башенными градирнями; во флотационных процессах для получения гранул концентрата при обогащении измельченных рудных материалов; в литейных производствах для охлаждения оборотной воды после отмывки опок с расплавом от форматирующей земляной смеси и (или) после отвода охлаждаемой жидкости от кристаллизаторов, например: для получения прокатных слябов; при очистке эмульсионных стоков в машиностроении и так далее.The invention relates to devices for dispersing liquids with different contents of pollutants, both organic and mineral, and liquids subjected to deaeration processes, and can find application in purification technologies used in water supply when removing a pollutant - iron from underground and open sources; in treatment facilities for biological treatment during aeration of household and wastewater composition close to them; in the circuits of industrial circulating water supply equipped with tower cooling towers; in flotation processes to obtain concentrate granules in the processing of crushed ore materials; in foundries for cooling circulating water after washing the flasks with the melt from the formative earthen mixture and (or) after draining the cooled liquid from the molds, for example: to obtain rolling slabs; when cleaning emulsion effluents in mechanical engineering and so on.

Известно устройство для диспергирования жидкости (патент №2159684, МПК В05В 1/14, приоритет от 07.02.2000 г.), содержащее конфузор, сопло и закрепленный на его наружной поверхности насадок, образующий вакуумную камеру, профилированные кольца нарастающего диаметра и кавитационный стержень с торцевой площадкой на конце, расположенный по оси сопла с возможностью его перемещения в продольном направлении в зоне плоскости выходного сечения сопла против потока жидкости, при этом по краю сопла и насадка выполнены проточки, которые своими гранями в процессе работы устройства образуют вакуумные кольцевые зоны.A device for dispersing liquid is known (patent No. 2159684, IPC B05B 1/14, priority dated 02/07/2000), containing a confuser, a nozzle and nozzles fixed to its outer surface, forming a vacuum chamber, shaped rings of increasing diameter and a cavitation rod with an end face a platform at the end, located along the nozzle axis with the possibility of its movement in the longitudinal direction in the zone of the plane of the nozzle exit section against the fluid flow, while grooves are made along the edge of the nozzle and nozzle, with their faces in the process e operation of the device form a vacuum ring zone.

Недостатком этого устройства является невысокий коэффициент полезного действия (КПД) вследствие создаваемой недостаточной глубины вакуума - зоны разрежения ниже атмосферного, влияющей на степень диспергирования, поскольку глубина зоны разряжения в устройстве достигается только динамикой жидкостного потока, проходящего через него. Опытно-конструкторское моделирование этого устройства и устройств подобного типа показало их устойчивую работу на объемах до 20 т/час жидкости.The disadvantage of this device is its low coefficient of performance (COP) due to the insufficient vacuum created - a rarefaction zone below atmospheric, affecting the degree of dispersion, since the depth of the vacuum zone in the device is achieved only by the dynamics of the fluid flow passing through it. The experimental design modeling of this device and devices of a similar type showed their stable operation on volumes up to 20 t / h of liquid.

Для решения большого ряда инженерных задач эта производительность просто недостаточна.To solve a large number of engineering problems, this performance is simply insufficient.

При этом очень значимым аргументом является то, что многие технологические процессы идут при значительном загрязнении работающей в контуре, например, оборотной воды. То есть последовательность технологических процессов требует механическую очистку, например, охлаждаемой воды, так как наличие в ней органических и (или) минеральных загрязнений увеличивает кинематическую вязкость жидкости, что влияет на работу устройства, снижая его показатели, рассматриваемые при определенном энергопотреблении. Необходимо отметить, что при нагревании работающей оборотной воды из нее частично удаляется растворенный в ней газ, например: растворенный кислород. Так как работа устройства основана на физико-механическом принципе, основанном на вскипании в жидкости растворенных в ней газов при контакте с зоной разрежения, как основного фактора разрушающего жидкостную структуру изнутри. Сказанное выше является основанием, влияющим на снижение КПД описанного устройства.At the same time, a very significant argument is that many technological processes occur with significant contamination of the circulating water, for example, recycled water. That is, the sequence of technological processes requires mechanical cleaning, for example, of cooled water, since the presence of organic and (or) mineral contaminants in it increases the kinematic viscosity of the liquid, which affects the operation of the device, reducing its performance, considered at a certain power consumption. It should be noted that when the working circulating water is heated, the gas dissolved in it is partially removed from it, for example: dissolved oxygen. Since the operation of the device is based on the physicomechanical principle, based on the boiling of dissolved gases in a liquid in contact with the rarefaction zone, as the main factor that destroys the liquid structure from the inside. The foregoing is the basis affecting the reduction of the efficiency of the described device.

Известно устройство для диспергирования жидкости (RU №2530117, В05В 1/14, 09.04.2013), содержащее фланец с расположенными на нем конфузором, переходящим в сопло, кольцевую зону разрежения, насадок, на наружной поверхности которого расположен узел крепления кавитационного стержня, выполненного в виде цельной шпильки с торцевой площадкой на конце, обращенной навстречу потоку жидкости и расположенной по оси устройства с возможностью ее регулирования в продольном направлении в зоне выхода потока из сопла. Устройство снабжено кольцевым коллектором с патрубком, при этом кольцевой коллектор размещен на наружной поверхности насадка, кольцевая зона разрежения образована наружной поверхностью конфузора и сопла, а также внутренней поверхностью цилиндрического насадка, по насадку выполнена перфорация, соединяющая кольцевую зону разрежения с пространством кольцевого коллектора. При этом разрежение создается внешним выносным устройством, соединенным посредством патрубка с кольцевым коллектором. Верхний срез насадка имеет превышение над верхним срезом сопла, что при работе устройства обеспечивает границу условного контакта жидкости и зоны разрежения, создаваемой выносным устройством, например: вакуум-насосом или струйным эжектором.A device for dispersing a liquid (RU No. 2530117, B05B 1/14, 04/09/2013) is known, comprising a flange with a confuser disposed on it, passing into a nozzle, an annular rarefaction zone, nozzles, on the outer surface of which there is a fastening unit for a cavitation rod made in in the form of an integral stud with an end pad at the end facing the fluid flow and located along the axis of the device with the possibility of its regulation in the longitudinal direction in the zone of flow exit from the nozzle. The device is equipped with an annular manifold with a nozzle, while the annular manifold is placed on the outer surface of the nozzle, the annular rarefaction zone is formed by the outer surface of the confuser and nozzle, as well as the inner surface of the cylindrical nozzle, perforation is made along the nozzle connecting the annular rarefaction zone with the space of the annular collector. In this case, the vacuum is created by an external remote device connected by means of a pipe with an annular collector. The upper section of the nozzle has an excess over the upper section of the nozzle, which during operation of the device provides the boundary of the conditional contact of the liquid and the rarefaction zone created by the remote device, for example: a vacuum pump or a jet ejector.

Недостатком данного устройства является то, что при диспергировании жидкости с большей загрязненностью происходит снижение производительности и качества дисперстности, при этом возрастает энергопотребление. При диспергировании жидкости, прошедшей процесс нагревания, при котором частично происходит удаление растворенных в ней газов, также происходит снижение производительности устройства и качества дисперстности.The disadvantage of this device is that when dispersing a liquid with greater contamination, there is a decrease in productivity and dispersion quality, while energy consumption increases. When dispersing a liquid that has undergone a heating process, in which partly the gases dissolved in it are removed, the device’s performance and dispersion quality also decrease.

Данное устройство выбрано авторами в качестве прототипа.This device is selected by the authors as a prototype.

Технической задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности диспергирования жидкости с увеличенной кинематической вязкостью вследствие ее загрязнения минеральными и (или) органическими веществами, жидкости, прошедшей стадию деаэрации, а также обеспечение возможности регулирования процесса диспергирования, влияющего на качественные и количественные показатели.An object of the present invention is to provide the ability to disperse a fluid with an increased kinematic viscosity due to its contamination with mineral and (or) organic substances, a fluid that has passed the deaeration stage, as well as the ability to control the dispersion process that affects the qualitative and quantitative indicators.

Поставленная техническая задача достигается тем, что устройство для дспергирования жидкости с увеличенной кинематической вязкостью, содержащее фланец, конфузор, переходящий в сопло, кольцевую зону разрежения, цилиндрический насадок, на наружной поверхности которого расположен узел крепления кавитационного стержня, выполненного в виде цельной шпильки с торцевой площадкой на конце, обращенной навстречу потоку жидкости и расположенной по оси устройства с возможностью ее перемещения в продольном направлении в зоне обреза сопла, кольцевой коллектор с патрубком, размещенном на наружной поверхности цилиндрического насадка, кольцевая зона разрежения образована наружной поверхностью конфузора и сопла, а также внутренней поверхностью цилиндрического насадка, по которому выполнена перфорация, соединяющая кольцевую зону разрежения с пространством кольцевого коллектора, при этом разрежение создается внешним выносным устройством, соединенным посредством патрубка с кольцевым коллектором, а верхний срез цилиндрического насадка имеет превышение над верхним срезом сопла, что обеспечивает условную границу контакта жидкости и зоны разрежения, причем оно дополнительно снабжено трубным элементом, динамической газогидравлической камерой, выполненной в виде цилиндрической конструкции, состоящей из диффузора и прямолинейного участка, переходящего в конфузор, при этом между внутренней поверхностью диффузора, нижней зоны прямолинейного участка и наружной частью трубного элемента образована камера избыточного газового давления, которая снабжена патрубком для подвода сжатого газа от внешнего устройства, при этом выход из камеры избыточного газового давления перекрыт перфорированным кольцом, внутренний диаметр которого не превышает внутреннего диаметра трубного элемента, а в цилиндрической части газогидравлической камеры, до входа в конфузор, установлены не менее одной горизонтальные сетки. Прутья, образующие ячейки горизонтальной сетки, выполнены с острыми кромками, а ячейки двух и более сеток размещены со смещением друг относительно друга. В зоне сопряжения конфузора, нижнего торца цилиндрического насадка и верхней торцевой цилиндрической части динамической газогидравлической камеры установлен фланцевый разъем, позволяющий разнести блок динамической газогидравлической камеры и диспергирующую часть устройства на разные горизонты, при этом блок динамической газогидравлической камеры и диспергирующая часть устройства могут быть ориентированы в любом пространственном положении.The stated technical problem is achieved in that a device for dispersing a fluid with increased kinematic viscosity, containing a flange, a confuser, passing into the nozzle, an annular rarefaction zone, a cylindrical nozzle, on the outer surface of which there is a fastening unit for the cavitation rod, made in the form of a solid stud with an end plate at the end facing the fluid flow and located along the axis of the device with the possibility of its movement in the longitudinal direction in the area of the nozzle edge, rings a manifold with a nozzle located on the outer surface of the cylindrical nozzle, the annular rarefaction zone is formed by the outer surface of the confuser and nozzle, as well as the inner surface of the cylindrical nozzle, along which perforation is made connecting the annular rarefaction zone with the space of the annular collector, while the rarefaction is created by an external remote device connected by means of a pipe with an annular collector, and the upper cut of the cylindrical nozzle has an excess over the upper cut of the nozzle, that о provides a conditional boundary between the liquid and the rarefaction zone, and it is additionally equipped with a tubular element, a dynamic gas-hydraulic chamber made in the form of a cylindrical structure, consisting of a diffuser and a rectilinear section turning into a confuser, while between the inner surface of the diffuser, the lower zone of the rectilinear section and an external gas pressure chamber is formed by the outer part of the tube element, which is equipped with a nozzle for supplying compressed gas from an external device, at Ohm, the exit from the excess gas pressure chamber is blocked by a perforated ring, the inner diameter of which does not exceed the inner diameter of the tube element, and at least one horizontal mesh is installed in the cylindrical part of the gas-hydraulic chamber before entering the confuser. The rods forming the cells of the horizontal grid are made with sharp edges, and the cells of two or more grids are placed offset from each other. A flange connector is installed in the interface between the confuser, the lower end of the cylindrical nozzle and the upper end cylindrical part of the dynamic gas-hydraulic chamber, which allows the dynamic gas-hydraulic chamber block and the dispersing part of the device to be separated to different horizons, while the dynamic gas-hydraulic chamber block and the dispersing part of the device can be oriented in any spatial position.

Насыщение газом рабочей жидкости происходит при поступлении внутрь динамической газогидравлической камеры сжатого газа через перфорированное кольцо. Установка в верхней части цилиндрической конструкции динамической газогидравлической камеры горизонтальных сеток позволяет получить микрокавитационные процессы, которые происходят при обтекании жидкостным потоком острых граней прутьев горизонтальных сеток. При этом жидкость как бы «взрыхляется» в силу чего увеличивается подвижность ее межмолекулярной структуры, то есть снижается ее первоначальная вязкость.Gas saturation of the working fluid occurs when compressed gas enters the dynamic gas-hydraulic chamber through a perforated ring. The installation of horizontal grids in the upper part of the cylindrical structure of the dynamic gas-hydraulic chamber allows one to obtain microcavitation processes that occur when a liquid stream flows around the sharp edges of horizontal grid rods. In this case, the liquid is “loosened,” as a result of which the mobility of its intermolecular structure increases, that is, its initial viscosity decreases.

На Фиг. 1 представлено устройство для диспергирования жидкости с увеличенной кинематической вязкостью.In FIG. 1 shows a device for dispersing a fluid with increased kinematic viscosity.

Устройство состоит из фланца 1, динамической газогидравлической камеры 2, которая включает в себя диффузор 3, цилиндрическую часть 4, конфузор 5 и камеру избыточного газового давления 6, которая образована внутренней поверхностью диффузора 3, нижней зоной цилиндрической части 4 динамической газогидравлической камеры 2 и наружной поверхностью трубного элемента 7. Патрубок подвода сжатого газа от внешнего выносного устройства 8 в камеру избыточного газового давления 6, в верхней части которой горизонтально установлено перфорированое кольцо 9, при этом внутренний диаметр перфорированного кольца 9 не превышает внутреннего диаметра трубного элемента 7. В верхней зоне цилиндрической части 4 динамической газогидравлической камеры 2 установлены не менее одной горизонтальной сетки 10, образующие прутья которой выполнены с острыми кромками. Конфузор 5 переходит в сопло 11 цилиндрического насадка 12, по периметру которого выполнена перфорация 13. На наружной части цилиндрического насадка 12 расположен кольцевой коллектор 14, закрывающий зону перфорации. Патрубок 15 сообщается с внешним устройством, создающим зону разряжения. Внутренняя поверхность цилиндрического насадка 12, наружные поверхности конфузора 5 и сопла 11 образуют внутреннюю кольцевую камеру 16. Кавитационный стержень 17 выполнен в виде изогнутой в двух местах под углом 90° шпильки, имеющей круглое сечение. Торцевая площадка 18 кавитационного стержня 17 размещена на выходе в плоскости верхнего среза сопла 11, а другой его конец ограничен в перемещении узлом фиксации 19, размещенном на наружной поверхности цилиндрического насадка 12. При этом в динамической газогидравлической камере 2 в месте соединения части конфузора 5, цилиндрического насадка 12 и верхней торцевой цилиндрической части 4 динамической газогидравлической камеры 2 выполнен фланцевый разъем 20. The device consists of a flange 1, a dynamic gas-hydraulic chamber 2, which includes a diffuser 3, a cylindrical part 4, a confuser 5 and an excess gas pressure chamber 6, which is formed by the inner surface of the diffuser 3, the lower zone of the cylindrical part 4 of the dynamic gas-hydraulic chamber 2 and the outer surface tube element 7. A pipe for supplying compressed gas from an external remote device 8 to the overpressure chamber 6, in the upper part of which a perforated ring 9 is horizontally mounted the inner diameter of the perforated ring 9 does not exceed the inner diameter of the tube element 7. In the upper zone of the cylindrical part 4 of the dynamic gas-hydraulic chamber 2, at least one horizontal grid 10 is installed, the forming rods of which are made with sharp edges. The confuser 5 passes into the nozzle 11 of the cylindrical nozzle 12, along the perimeter of which a perforation 13 is made. On the outer part of the cylindrical nozzle 12 there is an annular collector 14 covering the perforation zone. The pipe 15 communicates with an external device that creates a vacuum zone. The inner surface of the cylindrical nozzle 12, the outer surface of the confuser 5 and the nozzle 11 form an inner annular chamber 16. The cavitation rod 17 is made in the form of a stud having a circular cross section bent in two places at an angle of 90 °. The end face 18 of the cavitation rod 17 is placed at the outlet in the plane of the upper cut of the nozzle 11, and its other end is limited in movement by the fixing unit 19 located on the outer surface of the cylindrical nozzle 12. Moreover, in the dynamic gas-hydraulic chamber 2 at the junction of the part of the confuser 5, cylindrical the nozzle 12 and the upper end cylindrical part 4 of the dynamic gas-hydraulic chamber 2 has a flange connector 20.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Устройство состоит из двух автономных блоков, а именно из динамической газогидравлической камеры 2 для дополнительного насыщения диспергируемой жидкости газом перед процессом ее диспергирования и диспергирующей части.The device consists of two autonomous units, namely, a dynamic gas-hydraulic chamber 2 for additional saturation of the dispersible liquid with gas before the process of its dispersion and the dispersing part.

Поток рабочей жидкости под избыточным давлением проходит через фланец 1 и трубный элемент 7, внутренний диаметр которого соответствует внутреннему диаметру фланца 1. Поступает в цилиндрическую часть 4 динамической газогидравлической камеры 2, где происходит насыщение жидкости газовой составляющей за счет подачи сжатого газа в цилиндрическую часть 2. Сжатый газ через патрубок 8 от внешнего устройства под давлением попадает в камеру избыточного газового давления 6, образованную внутренней поверхностью диффузора 3, внутренней нижней зоной цилиндрической части 4 динамической газогидравлической камеры 2 и наружной поверхностью трубного элемента 7. Далее сжатый газ проходит через горизонтально установленное перфорированное кольцо 9, при этом при истечении жидкостного потока через перфорацию происходит насыщение потока газовой составляющей. Насыщенный газом поток жидкости проходит через горизонтально установленные сетки 10 в верхней зоне цилиндрической части 4. Прутья горизонтально установленных сеток 10 могут быть выполнены с острыми кромками, при обтекании которых происходят процессы микрокавитации, обусловленные срывами обтекающего жидкостного потока с острых кромок прутьев. Процессы барбатирования и микрокавитации осуществляют «взрыхление» жидкости. Далее жидкость поступает в конфузор 5, где увеличивает свою первоначальную скорость и поступает в сопло 11, где на выходе из сопла 11 попадает под действие торцевой площадки 18 кавитационного стержня 17. Торцевая площадка 18 кавитационного стержня 17 перераспределяет центральную часть потока, обусловленную самой большой динамикой, ближе к периферийной зоне, вовлекая в работу по диспергированию весь рабочий жидкостный поток. При первоначальном раскрытии факела жидкости сразу, после выхода из верхнего среза сопла 11, жидкостный поток перекрывает разновысокие кромки сопла 11 и цилиндрического насадка 12. Верхняя кромка цилиндрического насадка 12 имеет превышение над верхней кромкой сопла 11, тем самым образуется условная граница взаимодействия жидкостной среды с искусственно созданной зоной разрежения, создаваемой во внутренней кольцевой камере 16. Вакуум в камере 16 образуется внешним устройством, которое подключается через патрубок 15 к кольцевому коллектору 14. Цилиндрический насадок 12 имеет перфорацию 13, объединяющую внутреннюю кольцевую зону 16 с внутренним пространством кольцевого коллектора 14.The flow of the working fluid under excess pressure passes through the flange 1 and the pipe element 7, the inner diameter of which corresponds to the inner diameter of the flange 1. It enters the cylindrical part 4 of the dynamic gas-hydraulic chamber 2, where the liquid is saturated with the gas component by supplying compressed gas to the cylindrical part 2. Compressed gas through the pipe 8 from an external device under pressure enters the overpressure chamber 6 formed by the inner surface of the diffuser 3, the inner lower zone c the cylindrical part 4 of the dynamic gas-hydraulic chamber 2 and the outer surface of the tube element 7. Next, the compressed gas passes through a horizontally mounted perforated ring 9, while the flow of the gas component saturates when the liquid stream flows through the perforation. A gas-saturated liquid stream passes through horizontally mounted grids 10 in the upper zone of the cylindrical part 4. The rods of horizontally installed grids 10 can be made with sharp edges, during which microcavitation processes occur due to disruptions of the flowing liquid stream from the sharp edges of the rods. The processes of barbation and microcavitation carry out “loosening” of the liquid. Then the liquid enters the confuser 5, where it increases its initial speed and enters the nozzle 11, where at the exit of the nozzle 11 it falls under the action of the end plate 18 of the cavitation rod 17. The end plate 18 of the cavitation rod 17 redistributes the central part of the flow due to the largest dynamics, closer to the peripheral zone, involving the entire working fluid stream in the dispersion operation. At the initial opening of the fluid plume immediately, after exiting the upper cut of the nozzle 11, the liquid flow overlaps the uneven edges of the nozzle 11 and the cylindrical nozzle 12. The upper edge of the cylindrical nozzle 12 has an excess over the upper edge of the nozzle 11, thereby forming a conditional boundary for the interaction of the liquid medium with artificially created by the rarefaction zone created in the inner annular chamber 16. The vacuum in the chamber 16 is formed by an external device that is connected through the pipe 15 to the annular collector 14. ilindrichesky nozzle 12 has perforations 13 that combines an inner annular zone 16 with the interior of the ring manifold 14.

Наличие кольцевого коллектора 14 и перфорации 13 обеспечивает необходимые условия равномерного создания искусственной зоны разрежения во внутренней кольцевой камере 16. При работе устройства должно соблюдаться условие динамического равновесия, когда не происходит попадания диспергируемой жидкости внутрь кольцевой камеры 16 вследствие образования в ней более глубокого разрежения. При этом конструкция устройства позволяет создавать неглубокое разрежение в камере 16 динамикой собственного проходящего потока при полном отсутствии воздействия внешнего источника искусственного разрежения, например при закрытии любым запорным устройством патрубка 15.The presence of the annular collector 14 and the perforation 13 provides the necessary conditions for the uniform creation of an artificial rarefaction zone in the inner annular chamber 16. When the device is in operation, the condition of dynamic equilibrium should be observed when dispersible liquid does not enter the annular chamber 16 due to the formation of a deeper rarefaction therein. Moreover, the design of the device allows you to create a shallow rarefaction in the chamber 16 by the dynamics of its own passing stream in the complete absence of exposure to an external source of artificial rarefaction, for example, when the pipe 15 is closed by any locking device.

Результатом работы устройства является диспергированный жидкостный поток независимо от степени загрязненности и степени нагрева рабочей жидкости. Работа устройства характеризуется бесструйным разрушением жидкостного потока и созданием калиброванного капельного объема при его работе, дисперстность капель жидкостного потока на выходе из устройства можно получить менее 1 мм в диаметре. При этом резко возрастает суммарная поверхность диспергированного потока, образованного мелкодисперстными каплями по отношению к первоначальной площади поступающей в устройство через внутренний диаметр фланца 1 рабочей жидкости. Процесс разрушения жидкостного потока происходит без механического воздействия на него и требует малую потребляемую энергию. Резкое возрастание суммарной поверхности капельного объема диспергированной жидкости с различной степенью загрязненности и прошедшей условие деаэрации поступающей рабочей жидкости обеспечивает наиболее эффективное прохождение тепломассообмена с контактируемыми средами, например: жидкость - любой растворимый газ (например, воздух) или инертные газы, не дающие необратимой химиической внутренней связи с жидкостью; жидкость - пар. Это повышает производительность работы устройства до практически возможного высокого предела.The result of the device is a dispersed fluid flow, regardless of the degree of contamination and the degree of heating of the working fluid. The operation of the device is characterized by the non-jet destruction of the liquid stream and the creation of a calibrated droplet volume during its operation, the dispersion of the drops of the liquid stream at the outlet of the device can be obtained less than 1 mm in diameter. In this case, the total surface of the dispersed stream formed by fine droplets sharply increases with respect to the initial area of the working fluid entering the device through the inner diameter of the flange 1. The process of destruction of the fluid flow occurs without mechanical impact on it and requires low energy consumption. A sharp increase in the total surface of the droplet volume of a dispersed liquid with varying degrees of contamination and past deaeration of the incoming working fluid provides the most efficient passage of heat and mass transfer with contacted media, for example: a liquid — any soluble gas (such as air) or inert gases that do not give an irreversible chemical internal bond with liquid; liquid - steam. This increases the performance of the device to the highest possible limit.

Наличие фланцевого разъема 20 позволяет разнести зону газонасыщения и зону диспергирования на разные горизонты.The presence of the flange connector 20 allows you to separate the gas saturation zone and the dispersion zone at different horizons.

Устройство позволяет стабильно подвергать диспергированию жидкость с малой, большой и очень большой степенью загрязненности. Также данное устройство позволяет подвергать диспергированию жидкость в широком температурном диапазоне.The device allows you to stably disperse a liquid with a small, large and very large degree of contamination. Also, this device allows to disperse a liquid in a wide temperature range.

Устройство просто в изготовлении. Оно устойчиво работает на всех необходимых расчетных режимах. Кроме того, конструкция устройства позволяет использовать его, ориентируя в любом пространственном положении, без снижения качественных и количественных показателей работы.The device is easy to manufacture. It works stably at all necessary design modes. In addition, the design of the device allows you to use it, orienting in any spatial position, without reducing the qualitative and quantitative indicators of work.

Конструкция устройства позволяет эксплуатировать его с большим спектром технических регулировок, которые решают задачи по изменению его рабочих характеристик.The design of the device allows you to operate it with a wide range of technical adjustments that solve the problem of changing its performance.

Все вышеперечисленные признаки, характеризующие устройство, обеспечивают достижение поставленной технической задачи.All of the above signs characterizing the device, ensure the achievement of the technical task.

Claims (5)

1. Устройство для диспергирования жидкости с увеличенной кинематической вязкостью, содержащее фланец, конфузор, переходящий в сопло, кольцевую зону разрежения, цилиндрический насадок, на наружной поверхности которого расположен узел крепления кавитационного стержня, выполненного в виде цельной шпильки с торцевой площадкой на конце, обращенной навстречу потоку жидкости и расположенной по оси устройства с возможностью ее перемещения в продольном направлении в зоне обреза сопла, кольцевой коллектор с патрубком, размещенным на наружной поверхности цилиндрического насадка, кольцевая зона разрежения образована наружной поверхностью конфузора и сопла, а также внутренней поверхностью цилиндрического насадка, по которому выполнена перфорация, соединяющая кольцевую зону разрежения с пространством кольцевого коллектора, при этом разрежение создается внешним выносным устройством, соединенным посредством патрубка с кольцевым коллектором, а верхний срез цилиндрического насадка имеет превышение над верхним срезом сопла, что обеспечивает границу условного контакта жидкости и зоны разрежения, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено трубным элементом, динамической газогидравлической камерой, выполненной в виде цилиндрической конструкции, состоящей из диффузора и прямолинейного участка, переходящего в конфузор, при этом между внутренней поверхностью диффузора, нижней зоной прямолинейного участка и наружной частью трубного элемента образована камера избыточного газового давления, которая снабжена патрубком для подвода сжатого газа от внешнего устройства, при этом выход из камеры избыточного газового давления перекрыт перфорированным кольцом, внутренний диаметр которого не превышает внутренний диаметр трубного элемента, а в цилиндрической части газогидравлической камеры до входа в конфузор установлены не менее одной горизонтальной сетки.1. A device for dispersing a fluid with increased kinematic viscosity, containing a flange, a confuser, passing into the nozzle, an annular rarefaction zone, a cylindrical nozzle, on the outer surface of which there is a mounting unit for a cavitation rod, made in the form of a solid stud with an end plate facing towards the fluid flow and located along the axis of the device with the possibility of its movement in the longitudinal direction in the area of the nozzle edge, an annular manifold with a nozzle placed on the outside the surface of the cylindrical nozzle, the annular rarefaction zone is formed by the outer surface of the confuser and nozzle, as well as the inner surface of the cylindrical nozzle, along which a perforation is made connecting the annular rarefaction zone with the space of the annular collector, while the rarefaction is created by an external remote device connected by means of a pipe to the annular collector, and the upper cut of the cylindrical nozzle has an excess over the upper cut of the nozzle, which provides the boundary of the conditional contact of the fluid and a rarefaction zone, characterized in that it is additionally equipped with a tubular element, a dynamic gas-hydraulic chamber, made in the form of a cylindrical structure, consisting of a diffuser and a straight section that passes into the confuser, while between the inner surface of the diffuser, the lower zone of the straight section and the outer part of the pipe element of the chamber is formed of excess gas pressure, which is equipped with a pipe for supplying compressed gas from an external device, while the exit of the chamber of excess gas The new pressure is blocked by a perforated ring, the inner diameter of which does not exceed the inner diameter of the tube element, and at least one horizontal grid is installed in the cylindrical part of the gas-hydraulic chamber before entering the confuser. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что прутья, образующие ячейки горизонтальной сетки, выполнены с острыми кромками.2. The device according to p. 1, characterized in that the rods forming the cells of the horizontal grid are made with sharp edges. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ячейки двух и более сеток размещены со смещением друг относительно друга.3. The device according to p. 1, characterized in that the cells of two or more grids are placed with an offset relative to each other. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в зоне сопряжения конфузора, нижнего торца цилиндрического насадка и верхней торцевой цилиндрической части динамической газогидравлической камеры установлен фланцевый разъем, позволяющий разнести блок динамической газогидравлической камеры и диспергирующую часть устройства на разные горизонты.4. The device according to claim 1, characterized in that a flange connector is installed in the interface between the confuser, the lower end of the cylindrical nozzle and the upper end cylindrical part of the dynamic gas-hydraulic chamber, which allows the dynamic gas-hydraulic chamber block and the dispersing part of the device to be separated to different horizons. 5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что блок динамической газогидравлической камеры и диспергирующая часть устройства могут быть ориентированы в любом пространственном положении. 5. The device according to p. 4, characterized in that the block of the dynamic gas-hydraulic chamber and the dispersing part of the device can be oriented in any spatial position.
RU2015105455/05A 2015-02-17 2015-02-17 Device for fluid dispersion with high kinematic viscosity RU2599585C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015105455/05A RU2599585C2 (en) 2015-02-17 2015-02-17 Device for fluid dispersion with high kinematic viscosity

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015105455/05A RU2599585C2 (en) 2015-02-17 2015-02-17 Device for fluid dispersion with high kinematic viscosity

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015105455A RU2015105455A (en) 2016-09-10
RU2599585C2 true RU2599585C2 (en) 2016-10-10

Family

ID=56889425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015105455/05A RU2599585C2 (en) 2015-02-17 2015-02-17 Device for fluid dispersion with high kinematic viscosity

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2599585C2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1436819A (en) * 1965-03-19 1966-04-29 R Pons Et Cie Ets Device for transforming a water spray lance nozzle into a diffuser
GB1603701A (en) * 1977-04-08 1981-11-25 Hughes N Vortex generating devices
WO1990010503A1 (en) * 1989-03-07 1990-09-20 Ab Mitab Products Method and apparatus for atomizing liquids
RU2159684C1 (en) * 2000-02-07 2000-11-27 ООО "Самаратрансгаз" ОАО "ГАЗПРОМ" Device for dispersing of liquid
RU2179073C2 (en) * 2001-01-03 2002-02-10 ООО "Самаратрансгаз" АО "ГАЗПРОМ" Device for dispersing fluid
RU2184619C1 (en) * 2001-03-22 2002-07-10 Душкин Андрей Леонидович Liquid sprayer (versions)

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1436819A (en) * 1965-03-19 1966-04-29 R Pons Et Cie Ets Device for transforming a water spray lance nozzle into a diffuser
GB1603701A (en) * 1977-04-08 1981-11-25 Hughes N Vortex generating devices
WO1990010503A1 (en) * 1989-03-07 1990-09-20 Ab Mitab Products Method and apparatus for atomizing liquids
RU2159684C1 (en) * 2000-02-07 2000-11-27 ООО "Самаратрансгаз" ОАО "ГАЗПРОМ" Device for dispersing of liquid
RU2179073C2 (en) * 2001-01-03 2002-02-10 ООО "Самаратрансгаз" АО "ГАЗПРОМ" Device for dispersing fluid
RU2184619C1 (en) * 2001-03-22 2002-07-10 Душкин Андрей Леонидович Liquid sprayer (versions)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015105455A (en) 2016-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2253439T3 (en) A DEVICE AND A METHOD FOR CREATING HYDRODINAMIC CAVITATION IN FLUIDS.
US10207247B2 (en) Device and method for heat and mass-exchange between gas and liquid
US20190232236A1 (en) Microbubble generation device
JP6759811B2 (en) Micro bubble generator and cooling water circulation system equipped with it
CN103979642B (en) Gas-accelerated raw water impact pressure reverse osmosis water treatment method
CN101711178B (en) Water treatment equipment using flotation and corresponding water treatment methods
RU2599585C2 (en) Device for fluid dispersion with high kinematic viscosity
US11338218B2 (en) Fluid treatment apparatus and methods
CN202605988U (en) Venturi chilling system
RU156526U1 (en) INSTALLATION FOR MIXING LIQUIDS IN TANKS
RU2591270C2 (en) Scrubber with moving nozzle
RU2530117C1 (en) Device for dispersing liquid
CN106225504A (en) A kind of eddy flow film gas-liquid mixed heat transfer absorption plant
RU2194016C2 (en) Method of aeration of liquids and device for cleaning sewage
RU140855U1 (en) FOAM UNIT WITH TURBULENCE GENERATOR FOR WET GAS CLEANING
RU2595680C2 (en) Floatation plant for purifying waste water
RU143014U1 (en) FLOTATION MACHINE FOR SEWAGE TREATMENT
RU2715844C1 (en) Device for absorption of separate components in gases
RU2394630C1 (en) Device for wet dust-and-gas cleaning
RU145904U1 (en) LIQUID CLEANING DEVICE
WO2013177766A1 (en) Venturi chilling system
RU1970U1 (en) JET CONDENSER
RU130645U1 (en) GAS CONTACT DEVICE WITH LIQUID
RU149273U1 (en) FLOTATION MACHINE FOR SEWAGE TREATMENT
CZ299649B6 (en) Gas, air or vapor wet cleaning process and apparatus for making the same

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170218