ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ КАВИТАЦИОННЫЙ РЕАКТОР

Предлагаемое техническое решение относится к области энергетики в частности: тепловым электрическим станциям различной мощности, котельным, тепловым пунктам и другим энергетическим объектам на которых применяется мазут в качестве основного или резервного топлива, для приготовления высококачественных водомазутных эмульсий изменяемой дисперсностью с последующим ее сжиганием в котельных агрегатах.
Известно устройство для регенерации донных отложений мазутохранилищ (патент РФ №2139467, опуб. 1999.10.10), содержит магистрали подачи мазута, диспергатор и насос, снабженное экструдером с загрузочной горловиной, перфорированным полым червяком и боковыми полыми штифтами, смещенными относительно отверстий червяка, и активатором, а диспергатор выполнен в виде роторного смесителя, входной патрубок полого статора которого выполнен с завихрителем и наклонным патрубком подачи нагретого мазута, при этом, выход экструдера подключен к входному патрубку полого статора роторного смесителя, выход которого соединен через насос с выходом активатора, а полости червяка и штифтов экструдера, наклоненный патрубок подачи нагретого мазута роторного смесителя и вход активатора соединены соответствующими магистралями подачи нагретого мазута.
Данное устройство имеет следующие недостатки: высокую сложность конструкции, большие габариты и, самое главное, отсутствие возможности регулирования качества (дисперсности) приготавливаемой водомазутной эмульсии.
Известен гидродинамический кавитационный реактор (патент РФ №2305589, опуб. 2997.09.10), принятый за прототип, включающий конфузор, проточную камеру, содержащую участок, выполненный в виде диффузора, с установленными в ней осевыми и пристеночными кавитаторами, при этом
проточная камера снабжена, по крайней мере двумя дополнительными участками выполненными в виде диффузоров, при чем все диффузоры связаны между собой и имеют разные углы конусности, а также снабжена, по крайней мере, одним кавитатором, который выполнен в виде полукольца.
Основным недостатком прототипа является отсутствие возможности регулирования качества приготавливаемой водомазутной эмульсии при изменении расхода рабочей среды.
Техническая задача, решаемая предлагаемым устройством, состоит в обеспечении получения высококачественной водомазутной эмульсии с регулируемыми физическими характеристиками (дисперсность и вязкость).
Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве, содержащем последовательно соединенные конфузор, проточную камеру, содержащую участок, выполненный в виде первого диффузора с установленными в нем кавитаторами, при этом второй диффузор на выходе, конфузор на входе и первый диффузор в проточной части имеют разные углы конусности, согласно изобретению, кавитаторы выполнены в виде цилиндров, расположенных в два ряда, устройство снабжено пластинами, расположенными вдоль корпуса перпендикулярно кавитаторам, и регулирующими стержнями, расположенными на входе проточной части между пластинами. Кроме того, боковая поверхность кавитаторов в пределах устройства может быть выполнена с насечкой на боковой стороне.
Кроме того, устройство может быть снабжено дополнительными патрубками на конфузоре и на втором диффузоре.
На фиг.1 представлен вид изобретения сбоку в разрезе, на фиг.2 вид сверху в разрезе.
Устройство содержит последовательно соединенные между собой конфузор 1 (фиг.1), проточную камеру 2, содержащую участок выполненный в виде первого диффузора 3 (фиг.2) с установленными в нем кавитаторами 4 (фиг.1), при этом второй диффузор 5 на выходе, конфузор на входе 1 и первый диффузор 3 в проточной части имеют разные углы конусности. Кавитаторы 4 (фиг.1) выполнены в виде цилиндров, расположенных в два
ряда, устройство снабжено пластинами 6, расположенными вдоль корпуса перпендикулярно кавитаторам и регулирующими стержнями 7 (фиг.1, 2), расположенными на входе проточной части между пластинами.
Все детали проточной камеры 2 сверху и снизу параллельно корпусу ограничиваются крышками 8 (фиг.1). Перпендикулярно корпусу устройства, на втором диффузоре 5 выхода рабочей среды и конфузоре 1 установлены дополнительные патрубки 9 (фиг.1) с регулируемыми вентилями. Боковая поверхность кавитаторов 4 выполнена с насечкой.
Устройство работает следующим образом: рабочее тело - мазут или водомазутная эмульсия, поступает в конфузор 1, на выходе из конфузора 1 попадает в проточную камеру 2, где равномерно распределяется между рабочими каналами, образованными пластинами 6. На первом ряде цилиндрических кавитаторов 4, за счет возникновения процесса кавитации, в результате местного падения давления, мазут или водомазутная эмульсия подвергается высокоэффективному перемешиванию с возникновением турбулентных потоков и микровзрывов. Далее по первому диффузору 3 проточной камеры 2 эмульсия поступает во второй ряд цилиндрических кавитаторов 4, где происходит окончательная обработка приготавливаемой смеси. За кавитаторами 4 давление потока выравнивается и на выходе из проточной камеры 2 смесь поступает во второй диффузор 5 и далее поступает в систему рециркуляции мазута. Путем перекрывания входных каналов регулирующими стрежнями 7, изменяется скорость и давление потока среды внутри устройства, за счет чего изменяется фазовый состав получаемой водомазутной эмульсии (дисперсность, вязкость).
Дополнительные патрубки 9 предназначены для подвода добавочной воды с целью утилизации замасленных и замазученых стоков.
Таким образом, благодаря тому, что устройство имеет изменяемое проходное сечение, цилиндрические кавитаторы с боковой насечкой, повышается эффективность его работы.