АКТИВАТОР ЖИДКИХ СРЕД (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к горной промышленности, а именно к активации жидких сред, например закладочных смесей, в процессе их транспортирования по трубопроводу к месту закладки.
Известен трубопровод для транспортировки жидких смесей. А.с. №1645226, B65G 53/52, опубл. 30.04.91. Бюл. №16, авт. В.И.Штеле, А.Н.Анушенков.
Предложенный трубопровод содержит трубу и соосный с трубой вращающийся патрубок, снабженный продольными канавками в средней части. В трубе выполнены прорези для сообщения канавок с источником сжатого воздуха и атмосферой. Трубопровод загружают, например, жидкой твердеющей закладкой, которая перемещается по трубопроводу самотеком. Через прорези нагнетают воздух в зазор между трубой и патрубком. При этом струя сжатого воздуха, взаимодействуя с ребрами патрубка, начинает его вращать. При этом происходит интенсивная механическая активация жидкой среды, гомогенизация и разрушение твердых частиц.
Недостатком данного устройства является пневматический привод рабочей камеры, что существенно снижает его кпд и требует значительных затрат мощности на создание напора смеси.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является Активатор жидких сред (А.с. №1654603 A1, E21F 15/08 опубл. 07.06.91. Бюл. №21, авт. В.И.Штеле, Я.Я.Кусиньш, А.Н.Анушенков, взятого за прототип.
Активатор жидких сред состоит из трубчатой проточной камеры, выполненной из магнитопроницаемого материала с кольцевыми выемками на внутренней поверхности вихревой камеры, электрообмотки, размещенной на внешней поверхности проточной камеры в интервале указанной выемки. Трубчатая проточная камера присоединяется, например, с помощью фланцевых соединений к основному ставу трубопровода.
В электрообмотке генерируется вращающееся магнитное поле, в связи с чем, вихревая камера начинает вращаться. Выступы могут располагаться на внутренней стороне камеры по ее образующей или по винтовой линии. При вращении вихревой камеры происходит турбулизация потока смеси, ее интенсивное перемешивание, сопровождающееся кавитационными эффектами.
Недостатками данных активаторов является ограничение максимального напора на выходе из активатора (необходимого для последующего транспортирования смеси на значительное расстояние), вследствие недостаточного взаимодействия смеси с выступами одиночной вихревой камеры.
Многокамерные конструкции, позволяющие повысить напор, имеют сложное устройство и значительные габариты.
Кроме того, все указанные типы активаторов имеют недостаточно надежную конструкцию уплотнительных устройств, что может привести к выходу из строя подшипниковых опор, при попадании транспортируемой смеси.
Задача полезной модели заключается в повышении напора активируемой смеси.
Достигается это двумя вариантами.
По первому варианту: активатор жидких сред, включающий трубчатую проточную камеру, в которой размещена вихревая камера, приводимая во вращение с помощью электрообмоток, относительно проточной камеры, согласно техническому решению, внутри вихревой камеры установлена неподвижная ось, на которой закреплены неподвижные втулки с лопатками, между которыми установлены втулки с лопатками, соединенные с вихревой камерой, при этом лопатки закрепленные на неподвижной оси и лопатки соединенные с вихревой камерой, имеют взаимно противоположный угол установки.
По второму варианту: активатор жидких сред, включающий трубчатую проточную камеру, в которой размещена вихревая камера, приводимая во вращение с помощью электрообмоток, относительно проточной камеры, вихревая и проточная камера снабжена лопатками, закрепленными на их внутренних поверхностях и имеющих взаимно противоположный угол установки, при этом лопатки вихревой камеры выполнены в виде спирали.
По первому варианту исполнения активатора, количество лопаток обеспечивает развитие в смеси существенных гидродинамических сил и значительное увеличение напора и скорости смеси в сторону движения потока.
По второму варианту увеличенное проходное сечение внутри вихревой камеры, в такой конструкции активатора, снижает сопротивление движению смеси, что повышает эффективность при транспортировании смесей с повышенной вязкостью. Лопатки, установленные внутри проточной камеры, также повышают напор смеси.
Устройство поясняется графически на фиг.1 и фиг.2.
Активатор жидких сред содержит вихревую камеру 1, установленную на подшипниках качения 2, внутри трубчатой проточной камеры 3. Привод вихревой камеры выполнен в виде статорной электрообмотки 4. расположенной на внутренней поверхности корпуса 5 и роторной электрообмотки 6, проходящей через разрыв проточной камеры 3 и расположенной концентрично на внешней поверхности вихревой камеры 1.
Внутри трубчатой проточной камеры 3, на кронштейнах 7 установлена неподвижная ось 8, на которой закреплены неподвижные втулки с лопатками 9. Между неподвижными втулками с лопатками, установлены втулки с лопатками 10, соединенные с вращающейся вихревой камерой 1 и свободно сидящие на оси 8. Лопатки, соединенные с вихревой камерой 1 и лопатки, расположенные на неподвижной оси 8 имеют взаимно противоположный угол установки.
Для герметизации подшипниковых опор от транспортируемой жидкости, в проточной камере 3 установлены уплотнения 11, между которыми расположены предохранительные дренажные отверстия 12. Части разомкнутой проточной камеры 3 установлены в боковые крышки 13, которые болтами присоединяются к корпусу 5. Активатор монтируется непосредственно на транспортный трубопровод 14.
Активатор для транспортирования смесей с повышенной вязкостью (фиг.2) имеет лопатки 15, выполненные в виде спирали, и установленные на внутренней поверхности вихревой камеры 1. Неподвижные лопатки 16,, установлены на внутренней поверхности трубчатой проточной камеры.
Активатор работает следующим образом.
В электрообмотке 4 (фиг.1) создается вращающееся магнитное поле, а в короткозамкнутой обмотке 6 под влиянием вращающегося магнитного поля индуцируется электродвижущая сила и возникает крутящий момент, за счет которого вращается вихревая камера 1.
По первому варианту исполнения активатора, при вращении вихревой камеры 1 вследствие взаимодействия смеси с лопатками 10, соединенными с вихревой камерой 1 и лопатками 9, расположенными на неподвижной оси 8 создается комплексное механическое воздействие на транспортируемую жидкую среду, при этом происходит интенсивное перемешивание потока смеси, сопровождающееся ее активацией, возникают частые соударения частиц смеси, их разрушение, измельчение и повышение однородности состава смеси, а также обеспечивается развитие в смеси существенных гидродинамических сил и значительное приращение напора и скорости смеси в сторону движения потока по трубопроводу 14.
В случае просачивания рабочей смеси через уплотнения 11, дренажные отверстия 12, расположенные в стенке трубчатой проточной камеры 3, позволяют своевременно удалять просочившийся объем смеси и обеспечивать надежность работы активатора.
По второму варианту исполнения активатора увеличенное проходное сечение внутри вихревой камеры активатора (фиг.2) снижает сопротивление движению смеси и повышает эффективность работы активатора, при транспортировании смесей с повышенной вязкостью. Лопатки 15 вихревой камеры, выполненные в виде спирали, и неподвижные лопатки 16, расположенные на внутренней поверхности проточной камеры, создают комплексное механическое воздействие на транспортируемую жидкую среду,
и повышают напор смеси на выходе из активатора.
Предлагаемый активатор жидких сред обеспечивает повышение напора активируемой смеси и дает возможность ее дальнейшего транспортирования на большее расстояние, по сравнению с прототипом.