Активатор жидких сред

Полезная модель относится к горной промышленности, а именно к активации жидких сред, например закладочных смесей, в процессе их транспортирования по трубопроводу к месту закладки.
Известными аналогами полезной модели являются: Патент RU 157377 U1 E21F 15/08, B65G 53/58 «Активатор жидких сред», включающий трубчатую проточную камеру, в которой размещена вихревая камера, приводимая во вращение с помощью электрообмоток относительно проточной камеры, при этом вихревая и проточная камеры снабжены лопатками, закрепленными на их внутренних поверхностях и имеющими взаимно противоположный угол установки, при этом лопатки вихревой камеры выполнены в виде спирали.
Такой тип активатора имеет недостаточно надежную конструкцию из-за наличия уплотнительных устройств между вихревой и трубчатой проточной камерой, что может привести к выходу из строя активатора, при протечке транспортируемой смеси через данные уплотнения.
Известно также изобретение А.С. №1654603 A1, E21F 15/08 «Активатор жидких сред», принятое в качестве наиболее близкого аналога (прототипа) к предлагаемой полезной модели, по совокупности существенных признаков.
Активатор жидких сред, включающий трубчатую проточную камеру, в которой размещена вихревая камера в виде кольца с приводом, установленная с возможностью вращения относительно проточной камеры, при этом, с целью повышения эффективности активации жидких сред за счет упрощения возможности ее управлением, проточная камера выполнена из магнитопроницаемого материала с кольцевыми выемками на внутренней поверхности, а привод вихревой камеры выполнен в виде двух электрообмоток, расположенных концентрично на внешних поверхностях проточной и вихревой камер в интервале указанных выемок.
Недостатком данного активатора является существенный нагрев трубчатой проточной камеры электрообмотками статора и ротора электропривода, расположенными вблизи ее поверхности. Это исключает возможность изготовления трубчатой проточной камеры, например, из полимерных материалов, имеющих более высокую магнитопроницаемость и коррозионную стойкость, меньший вес и стоимость по сравнению с металлами.
Задачей полезной модели является снижение нагрева трубчатой проточной камеры.
Задача решается это тем, что активатор жидких сред, включает трубчатую проточную камеру, внутри которой размещена вихревая камера, установленная с возможностью вращения относительно проточной камеры, электропривод, выполненный в виде концентричных кольцевых электрообмоток ротора и статора, при этом снаружи проточной камеры, соосно ей, установлена обойма с возможностью ее вращения относительно проточной камеры, при этом электрообмотки ротора электропривода установлены на наружной поверхности данной обоймы, а на внутренней поверхности обоймы и на наружной поверхности вихревой камеры установлены постоянные магниты.
Установка вокруг трубчатой проточной камеры специальной промежуточной подвижной обоймы, размещение электрообмоток ротора электропривода на ее наружной поверхности и одновременно размещение электрообмоток статора электропривода снаружи электрообмоток ротора, обеспечивает возможность существенного удаления в такой конструкции всех нагретых электрообмоток от трубчатой проточной камеры, что в отличие от прототипа, позволяет существенно уменьшить нагрев трубчатой проточной камеры активатора данными электрообмотками, вследствие чего обеспечивается возможность изготовления такой трубчатой проточной камеры, из полимерных материалов, имеющих более высокую магнитопроницаемость и коррозионную стойкость, меньший вес и стоимость в сравнении с металлами.
Устройство поясняется графически. Активатор жидких сред содержит: корпус 1, с фланцевыми патрубками 2, между которыми герметично установлена трубчатая проточная камера 3, выполненная из полимерного материала, вихревую камеру 4, установленную внутри трубчатой проточной камеры 3 на опорах 5, подвижную обойму 6, установленную на подшипниках 7 вокруг трубчатой проточной камеры 3, постоянные магниты 8, установленные на внутренней поверхности обоймы 6, постоянные магниты 9, установленные на наружной поверхности вихревой камеры 4, электрообмотки ротора электропривода 10, установленные на наружной поверхности обоймы 6, неподвижные электрообмотки статора электропривода 11, расположенные вокруг обмоток ротора электропривода 10, рабочие лопатки 12 вихревой камеры активатора, герметично присоединенного фланцевыми патрубками 2 к основному трубопроводу 13, ребра 14 к 15 дополнительного охлаждения обоймы 6, установленные на ее внутренней и наружной поверхностях.
Активатор работает следующим образом. В электрообмотке статора 11 внешним источником создается вращающееся магнитное поле, вследствие чего в короткозамкнутой обмотке ротора 10 под влиянием вращающегося электромагнитного поля статора индуцируется электродвижущая сила и возникает крутящий момент, за счет которого вращается обойма 6. При вращении обоймы 6, установленные на ее внутренней поверхности постоянные магниты 8, действуют через полимерную трубчатую проточную камеру 3 на постоянные магниты 9, установленные на наружной поверхности вихревой камеры 4, что вызывает синхронное вращение вихревой камеры 4 с обоймой 6.
При вращении вихревой камеры 4, вследствие взаимодействия смеси с рабочими лопатками 12, соединенными с вихревой камерой 4, 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 приращение напора и скорости смеси в сторону движения потока по основному трубопроводу 13. Установленные на наружной и внутренней поверхности обоймы 6 ребра дополнительного охлаждения 14 и 15 снижают температуру нагрева обоймы 6 и постоянных магнитов 8, чем обеспечивается отсутствие значительного теплового воздействия на полимерную трубчатую проточную камеру 3.
Установка на наружной поверхности трубчатой проточной камеры подвижной обоймы, и размещение на ней электрообмоток ротора электропривода, в отличие от прототипа, позволяет уменьшить нагрев трубчатой проточной камеры активатора, вследствие существенного удаления в такой конструкции нагретых электрообмоток ротора и статора электропривода от трубчатой проточной камеры. Это обеспечивает в итоге возможность изготовления трубчатой проточной камеры, из полимерных материалов, имеющих более высокую магнитопроницаемость и коррозионную стойкость, меньший вес и стоимость в сравнении с металлами.