Активатор жидких сред

Полезная модель относится к горной промышленности, а именно к средствам повышения текучести жидких вязкопластичных сред, например закладочных смесей, в процессе их транспортирования по трубопроводу к месту закладки.
Известен активатор жидких сред с пневматическим приводом, SU 1645226 А1, который содержит трубчатую проточную камеру и соосный с ней вращающийся ротор, снабженный продольными канавками. В средней части трубчатой проточной камеры выполнены сопла, предназначенные для сообщения канавок ротора с источником сжатого воздуха, с целью вращения данного ротора. Воздействие на жидкую массу осуществляется ребрами, установленными во внутренней полости ротора, при работе активатора происходит механическая активация жидкой среды, гомогенизация внутренней структуры и разрушение твердых частиц. Отработанный воздух через каналы попадает в полость ротора и дополнительно закручивает и разгоняет жидкую массу, или сбрасывается через патрубок.
Недостатками данного устройства являются, сложная конструкция и невысокая надежность активатора, содержащего подвижный вращающийся ротор с опорами, установленный внутри проточной камеры, к тому же повышающий гидравлические сопротивления движению смеси, при ее прохождении через активатор, что не позволяет добиться существенного увеличения последующей дальности транспортирования закладочной смеси.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является патент SU 1268747 А1, принятый в качестве прототипа, устройство для подачи сжатого воздуха в закладочный трубопровод, включающее запорный орган, размещенный в соединительном стакане, который установлен на горизонтальном участке трубопровода (проточной камере) ось которого расположена под углом к оси трубопровода, при этом с целью увеличения дальности транспортирования закладочной смеси в самотечном режиме, снижения расхода воздуха и износа трубопровода, площадь проходного сечения соединительного стакана в месте его установки на закладочный трубопровод равна площади проходного сечения трубопровода.
Недостатками данного устройства также являются невысокая надежность, так как в случае аварийной остановки подачи сжатого воздуха в запорный орган, произойдет заполнение соединительного стакана вязкой тиксотропной смесью, а после твердения ее вяжущего компонента, через некоторое время, произойдет закупорка соединительного стакана. Кроме того, подача воздуха в трубопровод единым сплошным потоком не обеспечивает эффективной диспергации воздушной среды в жидкую текучую среду, и, соответственно, не обеспечивает снижения ее вязкости и существенного увеличения последующей дальности транспортирования закладочной смеси.
Задачей полезной модели является обеспечение увеличения дальности транспортирования закладочной смеси.
Задача решается тем, что в активаторе жидких сред, включающем трубчатую проточную камеру, с устройством подачи внутрь нее сжатого воздуха, трубчатая проточная камера выполнена с расширением, в котором, концентрично сечению проточной камеры, установлены воздушные сопла, причем в нижней половине сечения проточной камеры воздушных сопел установлено больше, чем в верхней.
Выполнение трубчатой проточной камеры с кольцевым расширением позволяет разместить в нем множество воздушных сопел, наиболее близко к потоку текущей жидкости, исключая соединительный стакан, что, по сравнению с прототипом, обеспечивает более эффективную активацию смеси путем диспергации в нее воздушных потоков с образованием из смеси однородной аэрированной суспензии с более гомогенным составом и низкой вязкостью, и, как следствие, обеспечивает существенное увеличение дальности транспортирования закладочной смеси.
То, что в нижней половине сечения проточной камеры воздушных сопел установлено больше, чем в верхней, позволяет получить вязкость аэрированной суспензии в нижнем объеме движущейся смеси существенно ниже, чем в верхней, что позволит дольше сохранять меньшее сопротивление трения аэрированной суспензии о нижнюю часть магистрального трубопровода, что тем самым также позволяет обеспечить существенное увеличение последующей дальности транспортирования закладочной смеси.
Полезная модель поясняется графически на фиг. 1 и фиг. 2. Активатор жидких сред содержит трубчатую проточную камеру 1, имеющую расширение 2, в котором концентрично расположены воздушные сопла 3, соединенные подводящим воздушным коллектором 4 с подводящим воздушным патрубком 5, внутри которого установлен обратный клапан 6. Трубчатая проточная камера соединена фланцами 7 с магистральным закладочным трубопроводом 8.
Активатор работает следующим образом. Смесь поступает в трубчатую проточную камеру 1 круглого сечения, установленную фланцами 7 на магистральном закладочном трубопроводе 8, содержащую кольцевое местное расширение 2, в котором концентрично и последовательно расположены воздушные сопла 3. Сжатый воздух от внешнего источника подается к подводящему воздушному патрубку 5, и далее, через подводящий воздушный коллектор 4, через воздушные сопла 3, равномерно попадает в поток движущейся смеси. При этом происходит как механическое разрушение внутренних структурных образований и флоккул тиксотропной смеси, что способствует повышению интенсивности активации всего объема смеси, возникновению значительного перемешивания ее отдельных слоев, так и одновременное насыщение смеси мелкими пузырьками сжатого воздуха, и существенное снижение общей вязкости смеси, что впоследствии обеспечивает увеличение дальности самотечного транспортирования закладочной смеси. Обратный клапан 6 обеспечивает защиту от попадания смеси в воздухоподводящую систему.
Таким образом, новым признаком полезной модели является то, трубчатая проточная камера выполнена с расширением, в котором, концентрично сечению проточной камеры установлены воздушные сопла, причем в нижней половине сечения проточной камеры воздушных сопел установлено больше, чем в верхней.
Это обеспечивает то, что сжатый воздух через воздушные сопла более равномерно попадает в поток движущейся смеси. При этом происходит как механическое разрушение внутренних структурных образований и флоккул тиксотропной смеси, что способствует повышению интенсивности активации всего объема смеси, по сравнению с прототипом, и возникновению значительного перемешивания ее отдельных слоев, так и одновременное насыщение смеси мелкими пузырьками сжатого воздуха, путем его диспергации в смесь, и соответственно, существенное снижение общей вязкости полученной аэрированной смеси, что впоследствии обеспечивает существенное увеличение дальности самотечного транспортирования закладочной смеси, по сравнению с прототипом.