УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СТЕПЕНИ РАЗВИТИЯ КАВИТАЦИИ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ КАВИТАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам управления процессами переработки нефтепродуктов и может быть использована для оперативного измерения показателей качества нефтепродуктов и для контроля степени развития кавитации в кавитационных смесителях.
В качестве прототипа взято устройство измерения кавитационной прочности дизельных топлив (Патент на полезную модель №47101), содержащее отражательный оптрон, состоящий из светодиода и фототранзистора и защищенного оптически прозрачным слоем, усилитель, устройство управления и обработки, акустический излучатель, индикатор, отражатель, датчик температуры.
Недостатки прототипа заключаются в том, что для контроля размеров и формы кавитационной области, а также концентрации кавитационных пузырьков одного датчика (оптрона) недостаточно. Кроме того, для повышения эффективности кавитационных смесителей необходимо измерять параметры продукта до и после обработки.
Поставлена задача: создать прибор для контроля и регулирования степени развития кавитации в кавитационных смесителях нефтепродуктов.
Решение поставленной задачи достигается тем, что устройство содержит оптическую систему, состоящую из матрицы оптронов, и датчиковые модули, контролирующие параметры нефтепродуктов до и после обработки.
Предлагаемое устройство позволяет определять степень развития кавитации и по полученным данным регулировать интенсивность кавитационной обработки в кавитационных смесителях.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена структурная схема в случае применения устройства с ультразвуковыми кавитационными смесителями, а на фиг.2 изображена структурная схема в случае применения устройства с гидродинамическими кавитационными смесителями.
Устройство содержит монитор 1, устройство управления и обработки 2, усилитель 3, оптическую систему 4, датчиковые модули 5,6, кавитационный смеситель 7.
Устройство работает следующим образом: это прибор, позволяющий определять степень развития кавитации и по полученным данным регулировать интенсивность кавитационной обработки в кавитационных смесителях. Здесь ультразвуковой кавитатор 7 (см. фиг.1) или гидродинамический кавитатор 7 (см. фиг.2) создают кавитационную область. Оптическая система 4, состоящая из матрицы оптронов, излучает световые пучки инфракрасного диапазона и принимает отраженные от противоположной стенки лучи. Через усилитель 3 выходной сигнал подается в устройство управления и обработки 2. По мере развития области меняются размер и концентрация парогазовых пузырьков, из которых состоит кавитционная область, что влечет за собой изменение рассеяния светового пучка и, следовательно, изменение выходных токов оптронов. Датчиковый модуль 5 измеряет параметры входного продукта (компонент смешения), а датчиковый модуль 6 измеряет параметры выходного продукта. По результату сравнения заданных параметров выходного продукта с измеренными и с учетом параметров на входе корректируется работа кавитаторов для поддержания необходимого режима обработки. Оптическая система 4, по сути, определяет степень развития кавитации, характеризующуюся средним индексом кавитации:
где ΔV - суммарный объем кавитационных пузырьков в фазе их наибольшего расширения, V - весь объем жидкости, участвующей в кавитационном процессе (находящейся в зоне пониженного давления). Все результаты измерений отображаются на мониторе 1. Важным достоинством системы является возможность адаптации к качеству входной смеси. Т.о., устройство контроля степени развития кавитации и регулирования интенсивности кавитационной обработки может использоваться как с гидродинамическими, так и с ультразвуковыми кавитаторами и позволяет вычислять показатели качества компонентов смешения и выходного продукта и по полученным результатам задавать необходимый режим кавитационной обработки.