УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКИХ СРЕД (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к смесительной технике и может найти применение в производстве различных экстрактов, применяемых в пищевой, фармацевтической, парфюмерной промышленности, в частности, в машиностроении - для приготовления СОЖ, на транспорте - для получения стойких топливных эмульсий и т.д.
Известно устройство для физико-химической обработки жидких сред (авторское свидетельство №1157734, приор. 03.02.84), содержащее бак с распределительными устройствами, дозаторы исходной жидкости и добавочных компонентов, всасывающий трубопровод, установленный в баке и оканчивающийся воронкой, к которой жестко прикреплены поплавки, а также насос и аппарат для физико-химической обработки, связанные с баком и распределительными устройствами системой трубопроводов. Указанная конструкция вакуумного насоса выбрана заявителем в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является то, что устройство предусматривает обработку чистых веществ, без различного рода примесей, что сужает область применения данного устройства.
Технической задачей предполагаемой полезной модели является увеличение срока службы и расширение области применения устройства за счет установки фильтра, нагревателя и выполнения новой компоновки устройства.
Для достижения поставленной задачи в устройстве для физико-химической обработки жидких сред, содержащем бак с распределительными устройствами, установленный в баке всасывающий трубопровод, дозаторы исходной жидкости и добавочных компонентов, насос и аппарат для физико-химической обработки, связанные с баком и распределительными устройствами системой трубопроводов, согласно полезной модели в системе трубопроводов установлен фильтр.
Кроме того, для достижения поставленной задачи в системе трубопроводов установлен нагреватель.
Также для достижения поставленной задачи в устройстве для физико-химической обработки жидких сред, содержащем бак, дозаторы исходной жидкости и добавочных компонентов, насос и аппарат для физико-химической обработки, связанные между собой системой трубопроводов, согласно полезной модели дозаторы исходной жидкости
и добавочных компонентов связаны системой трубопроводов непосредственно с насосом и аппаратом для физико-химической обработки.
Наличие фильтра позволяет осуществлять очистку обрабатываемой среды от балластных составляющих, твердых частиц, таким образом, позволяет расширить область применения данного устройства, в том числе, применять устройство для обработки более концентрированных жидких сред, а также способствует увеличению срока службы устройства за счет снижения воздействия примесей на его элементы, в частности, абразивного воздействия твердых примесей.
Наличие нагревателя позволяет улучшить условия смешивания различных компонентов, поэтому способствует расширению области применения устройства.
3
3
Связь дозаторов исходной жидкости и добавочных компонентов системой трубопроводов непосредственно с насосом и аппаратом для физико-химической обработки позволяет расширить область применения устройства, а именно, благодаря новой компоновке создать упрощенную конструкцию для проведения лабораторных исследований, в частности для набора статистики по определению расходных параметров устройства, а также такая конструкция позволяет изготовить заявляемое устройство в большом диапазоне производительности (от 2 м/ч до 50 м/ч и более).
Патентные исследования не выявили устройств, характеризующихся заявляемой совокупностью признаков, следовательно, можно предположить, что указанное устройство соответствует критерию "новизна".
Кроме того, предлагаемое устройство может быть изготовлено в промышленных масштабах и найдет применение, в частности, в производстве различных экстрактов, применяемых в пищевой, фармацевтической, парфюмерной промышленности, т.е. характеризуется критерием "промышленная применимость".
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема устройства для физико-химической обработки жидких сред, на фиг.2 - схема установки нагревателя, на фиг.3 - схема лабораторного стенда.
Устройство для физико-химической обработки жидких сред (фиг.1) содержит бак 1 с телескопическим всасывающим трубопроводом 2. Подвижная часть всасывающего трубопровода 2 оканчивается воронкой 3. Внутри бака 1 установлена обечайка 4, делящая объем бака на внутреннюю 5 и наружную 6 емкости, в которых установлены соответственно распределительные устройства 7 и 8. Полость бака связана с дозаторами исходной жидкости 9 и добавочных компонентов 10. Всасывающий трубопровод 2 бака 1 соединен через насос 11 и вентиль 12 с аппаратом физико-химической обработки
13 и через вентили 14, 15 с фильтром 16, а далее через вентили 17, 18 с распределительными устройствами 7, 8 бака. В дне бака 1 установлен патрубок 19 слива обработанной среды.
При условии технологической необходимости нагрева обрабатываемой жидкости в схеме может быть установлен нагреватель 20 (фиг.2), при этом он устанавливается в схеме через вентиль 21 (фиг.1) между точками А и Б.
Устройство для физико-химической обработки жидких сред (фиг.1) работает следующим образом.
Исходную жидкость заливают в бак 1 через дозатор исходной жидкости 9 до необходимого уровня. Затем открывают вентили 12, 14, 21, 22, 18 и включают насос 11 и аппарат 13 для физико-химической обработки. При этом исходная жидкость начинает поступать во всасывающий трубопровод 2 и далее через аппарат 13 по системе трубопроводов передается к распределительным устройствам 7, 8 в нижнюю часть бака 1. Положением вентилей 12, 14 настраивают требуемый поток жидкости в воронке 3. Далее производят включение фильтра, при этом вентиль 22 закрывают, а вентили 15, 17 открывают.
В качестве фильтра 16 может быть использован, например, ленточный фильтр. При использовании этого фильтра смесь поступает на ленту, жидкая часть проходит сквозь нее, а балластные частицы оседают на ленте, которая дополнительно отжимается усилием вращающихся валков.
Далее включают дозатор добавочных компонентов 10, который осуществляет подачу добавочных компонентов на зеркало всасываемого воронкообразного потока в заданном соотношении с исходной жидкостью. При этом смесь по трубопроводу 2 поступает через насос 11 в аппарат 13 для физико-химической обработки. Из аппарата 13 среда поступает через фильтр 16 и распределительные устройства 7, 8 в нижнюю часть бака 1, вытесняя при этом вверх необработанные слои исходной жидкости. При этом вверх на повторную обработку также поднимаются компоненты, которые не успели полностью раствориться в среде. Цикл обработки жидкости продолжается до тех пор, пока среда не станет однородной.
Для обеспечения непрерывной многократной обработки среды включают дозаторы 9, 10 в режиме непрерывного действия, которые обеспечивают подачу компонентов в заданном объемном соотношении.
При необходимости использования нагревателя вентиль 21 закрывают и поток жидкости проходит через нагреватель 20 согласно схеме на фиг.2.
После завершения работы устройства дозаторы 9, 10 отключают, вентиль 18 закрывают и возврат жидкой среды в бак проходит только через распределительное устройство 7 во внутреннюю емкость 5 бака 1. Готовая среда сливается из емкости 6 бака 1 через патрубок слива 19 и в магистраль готового продукта, а смесь из емкости 5 сливается через патрубок слива и вентиль 23.
Устройство для физико-химической обработки жидких сред (фиг.3) содержит дозаторы исходной жидкости 9 и добавочных компонентов 10, насос 11, аппарат для физико-химической обработки 13 и бак 1, которые связаны между собой системой трубопроводов и запорно-регулирующей арматурой. При этом дозаторы исходной жидкости 9 и добавочных компонентов 10 связаны системой трубопроводов через вентили 24, 25 непосредственно с насосом 11 и аппаратом 13 для физико-химической обработки среды, а затем через вентиль 26 с баком 1. Обратная связь бака с дозаторами осуществляется через вентиль 27.
Данное устройство работает следующим образом. Открывают вентиль 24 дозатора исходной жидкости 9, включают насос 11 и аппарат физико-химической обработки 13, открывают вентиль 26. Затем открывают вентиль 25 дозатора добавочных компонентов 10. Жидкости предварительно смешиваются в трубопроводе, а затем проходят обработку в аппарате 13 и поступают в бак 1. Изучая полученную смесь при различных расходах исходной жидкости и добавочных компонентов, набирают статистические данные по определению расходных параметров устройства и качеству смеси.
В случае необходимости повторной обработки жидкости закрывают вентили 25, 30 и открывают вентиль 27. Или, если требуется повторная обработка жидкости до ее слива в бак, вентиль 26 закрывают, а вентили 28, 29 открывают и при закрытых вентилях 25 и 30 и открытом вентиле 24 производят повторную обработку жидкости. Для слива жидкости из трубопроводов используют вентили 31.
Таким образом, устройство по п.3 формулы является упрощенным вариантом устройства по п.1, 2 и может быть использовано в качестве лабораторного стенда для изучения свойств жидкостей.