×
10.07.2015
216.013.602e

ВИХРЕВОЙ ЭМУЛЬСОР

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к приготовлению тонкодисперсных эмульсий в системах жидкость - жидкость. Вихревой эмульсор содержит вихревую трубу с двумя тангенциальными патрубками. Вихревая труба выполнена в виде цилиндра, длина которого равна десяти внутренним его диаметрам. Один из патрубков предназначен для подачи первого компонента и размещен у верхнего торца вихревой трубы под углом наклона к горизонтали 20-30°, а второй - для отвода готовой эмульсии и размещен у нижнего торца вихревой трубы. Патрубок для подачи второго компонента установлен соосно в вихревой трубе с нижнего ее торца с возможностью осевого перемещения, а расстояние от торца патрубка для подачи второго компонента до верхнего торца вихревой трубы равно 0,25÷1 от внутреннего диаметра патрубка для подачи второго компонента. Патрубок готовой эмульсии выполнен с внутренним диаметром, равным половине внутреннего диаметра вихревой трубы, патрубок для подачи второго компонента выполнен с внутренним радиусом, равным внутреннему диаметру патрубка для подачи первого компонента. Обеспечивается снижение потерь давления жидкости, увеличение зоны кавитации и исключения застойных зон. 3 ил.
Основные результаты: Вихревой эмульсор, содержащий вихревую трубу с двумя тангенциальными патрубками, отличающийся тем, что вихревая труба выполнена в виде цилиндра, длина которого равна десяти внутренним его диаметрам, при этом один из патрубков предназначен для подачи первого компонента и размещен у верхнего торца вихревой трубы под углом наклона к горизонтали 20-30°, а второй - для отвода готовой эмульсии и размещен у нижнего торца вихревой трубы, причем патрубок для подачи второго компонента установлен соосно в вихревой трубе с нижнего ее торца с возможностью осевого перемещения, а расстояние от торца патрубка для подачи второго компонента до верхнего торца вихревой трубы равно 0,25÷1 от внутреннего диаметра патрубка для подачи второго компонента, при этом патрубок готовой эмульсии выполнен с внутренним диаметром, равным половине внутреннего диаметра вихревой трубы, патрубок для подачи второго компонента выполнен с внутренним радиусом, равным внутреннему диаметру патрубка для подачи первого компонента, при этом внутренний диаметр патрубка для подачи первого компонента d определяется по уравнению: где: d - внутренний диаметр патрубка для подачи первого компонента, м,Q - расход первого компонента, м/с,ρ - плотность первого компонента, кг/м,Р - давление первого компонента на входе в патрубок для подачи первого компонента, Па.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к химической и пищевой промышленности, а именно к приготовлению тонкодисперсных эмульсий в системах жидкость - жидкость.

Известен гидродинамический излучатель (патент №230548, кл. В06В 1/20, 1967) для получения эмульсий, содержащий корпус, в котором концентрично расположены конусы с пазами для закрутки жидкости в противоположные стороны. Корпус снабжен крышкой с патрубком для подвода смешиваемых жидкостей и камерой стабилизации. Недостатком известного устройства является наличие полостей со слабо проточными зонами, в которых неизбежно возникает расслоение смешиваемых жидкостей и дополнительные потери давления.

Известен гидродинамический смеситель (патент №709150, кл. B01F 11/02, 1980), содержащий сопло, расположенное в его корпусе и выполненное в форме диффузора с плавно расширяющимся профилем, обращенным к экрану, а также завихрители, установленные во входных патрубках. Недостаток известного устройства заключается в том, что не использован такой гидродинамический эффект, как кавитация, который позволяет получить эмульсию высокого качества.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является вихревой гидродинамический эмульсор (патент №2091144, кл. B01F 5/00, 1997), имеющий корпус с входными и выходными патрубками и с размещенным в нем завихрителем и перфорированной диафрагмой. Недостатком этого

устройства является наличие в перфорированной диафрагме отверстий малого диаметра, в которых возникают дополнительные потери давления. Кроме того, малая зона кавитации снижает эффект эмульгирования.

Задачей, лежащей в основе настоящего изобретения, является создание вихревого эмульсора для получения мелкодисперсной эмульсии за счет снижения потерь давления жидкости, увеличения зоны кавитации и исключения застойных зон, который имел бы более простую и/или недорогую конструкцию в отношении к описанным выше излучателю, смесителю и эмульсору.

Изобретение поясняется описанием и приложенными к нему чертежами.

На фиг. 1 схематически изображен продольный разрез вихревого эмульсора, на фиг. 2 - вид сверху, на фиг. 3 - поперечный разрез.

Вихревой эмульсор содержит вихревую трубу 1 с двумя тангенциальными патрубками, выполненную в виде цилиндра длиной, равной десяти внутренним его диаметрам при этом патрубок 2 предназначен для подачи первого компонента и размещен у верхнего торца вихревой трубы под углом наклона к горизонтали α=20-30°, а патрубок 3 - для отвода готовой эмульсии и размещен у нижнего торца вихревой трубы 1, причем патрубок для подачи второго компонента 4 установлен соосно в вихревой трубе 1 с нижнего ее торца с возможностью осевого перемещения, при этом патрубок готовой эмульсии 3 выполнен с внутренним диаметром, равным половине внутреннего диаметра вихревой трубы 1, патрубок для подачи второго компонента 4 выполнен с внутренним радиусом, равным внутреннему диаметру патрубка для подачи первого компонента 2.

Вихревой эмульсор работает следующим образом.

Первый компонент, составляющий дисперсную среду в эмульсии, подается под давлением в патрубок 2. Попадая тангенциально в корпус вихревой трубы 1, он приобретает вращательное движение, создавая в приосевой части трубы пониженное давление, благодаря которому происходит подсасывание второго компонента по патрубку 4. За счет резкого изменения направления движения второго компонента на входе в вихревую трубу 1 происходит интенсивное смешение сред и образование эмульсии. В процессе перемещения эмульсии к выходному патрубку 3 происходит еще более интенсивное ее эмульгирование.

Чем больший путь проходит эмульсия от зоны смешения до выходного патрубка 3, тем интенсивнее осуществляется эмульгирование, однако, с другой стороны поток тормозится о стенки вихревой трубы 1, что в результате приводит к снижению интенсивности эмульгирования.

Возможность изменения расстояния l от торца патрубка для подачи второго компонента 4 до верхнего торца вихревой трубы 1 в диапазоне 0,25÷1 от внутреннего диаметра патрубка для подачи второго компонента 4 позволяет изменить величину разряжения в центральной части вихревой трубы 1 и тем самым изменить расход второго компонента от максимума до нуля.

Использование предлагаемой конструкции позволяет улучшить по дисперсности качество эмульсии, состоящей из двух компонентов.

Экспериментальными исследованиями установлено, что оптимальное соотношение площадей сечения вихревой трубы 1 и патрубка второго компонента 4 равно отношению 6:1.

Оптимальная длина вихревой трубы L относится к ее диаметру DB как 10:1.

Внутренний диаметр d1 патрубка первого компонента 2 определяется из уравнения неразрывности потока жидкости:

где: Q - расход первого компонента, м3/с;

F - площадь поперечного сечения потока первого компонента, м2;

υ - скорость движения первого компонента на входе в вихревой эмульсор, м/с.

Из уравнения 1 выразим площадь сечения потока и получим:

где: d1 - внутренний диаметр патрубка первого компонента, м.

Скорость υ на входе в вихревой эмульсор определим из условия ее максимально возможного значения, которая зависит от перепада давления Р:

где: Р - давление первого компонента на входе в патрубок для подачи первого компонента, Па;

ρ - плотность первого компонента, кг/м3.

Чем больше скорость первого компонента на входе в вихревую трубу 1, тем меньше давление в центральной части вихревого потока и тем интенсивнее происходит подсасывание второго компонента и смешение его с первым.

Подставив уравнение 3 в уравнение 2 и, преобразовав его, получим значение внутреннего диаметра патрубка для подачи первого компонента, которое определяется по уравнению:

Внутренний диаметр патрубка второго компонента:

Внутренний диаметр вихревой трубы:

Внутренний диаметр патрубка готовой эмульсии:

Расстояние от торца патрубки для подачи второго компонента до торца корпуса вихревой трубы:

Длина корпуса вихревого эмульсора:

Вихревой эмульсор, содержащий вихревую трубу с двумя тангенциальными патрубками, отличающийся тем, что вихревая труба выполнена в виде цилиндра, длина которого равна десяти внутренним его диаметрам, при этом один из патрубков предназначен для подачи первого компонента и размещен у верхнего торца вихревой трубы под углом наклона к горизонтали 20-30°, а второй - для отвода готовой эмульсии и размещен у нижнего торца вихревой трубы, причем патрубок для подачи второго компонента установлен соосно в вихревой трубе с нижнего ее торца с возможностью осевого перемещения, а расстояние от торца патрубка для подачи второго компонента до верхнего торца вихревой трубы равно 0,25÷1 от внутреннего диаметра патрубка для подачи второго компонента, при этом патрубок готовой эмульсии выполнен с внутренним диаметром, равным половине внутреннего диаметра вихревой трубы, патрубок для подачи второго компонента выполнен с внутренним радиусом, равным внутреннему диаметру патрубка для подачи первого компонента, при этом внутренний диаметр патрубка для подачи первого компонента d определяется по уравнению: где: d - внутренний диаметр патрубка для подачи первого компонента, м,Q - расход первого компонента, м/с,ρ - плотность первого компонента, кг/м,Р - давление первого компонента на входе в патрубок для подачи первого компонента, Па.
ВИХРЕВОЙ ЭМУЛЬСОР
ВИХРЕВОЙ ЭМУЛЬСОР
ВИХРЕВОЙ ЭМУЛЬСОР
ВИХРЕВОЙ ЭМУЛЬСОР
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 18.
20.05.2013
№216.012.3f46

Устройство для гомогенизации молока

Изобретение предназначено для использования в молочной промышленности при производстве устойчивых мелкодисперсных продуктов, например молока, сливок, смеси мороженого и т.д. Устройство для гомогенизации молока имеет две ступени. Каждая ступень состоит из вихревой гомогенизирующей головки с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481768
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.06.2013
№216.012.4a69

Способ получения кисломолочного продукта

Способ предусматривает составление молочной смеси из обезжиренного молока и концентрата подсырной сыворотки, полученного методом ультрафильтрации в соотношении 1:1-2:1, пастеризацию, охлаждение, внесение комбинированной закваски, содержащей ацидофильную палочку, кефирную грибковую закваску и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484631
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.08.2013
№216.012.62c3

Способ производства сгущенного молочного продукта с сахаром

Способ предусматривает пастеризацию молока, приготовление сахарного сиропа. Для приготовления сахарного сиропа наряду с сахаром используют крахмальную патоку, которой заменяют 20-40% сахара. Изобретение позволяет повысить хранимоустойчивость продукта, упростить способ производства за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490920
Дата охранного документа: 27.08.2013
27.10.2013
№216.012.77a6

Способ посева зерновых культур по почвенной корке в условиях ветровой эрозии

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к эрозии почв. Способ включает отвальную обработку чистых паров для накопления влаги, питательных веществ и борьбы с сорняками, прикатывание осенью после дождей для образования почвенной корки, разрушение корки и предпосевное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496292
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.04.2014
№216.012.bf23

Способ производства белкового кисломолочного продукта

Изобретение относится к молочной промышленности. Готовят молочную смесь из обезжиренного молока и пахты в соотношении 1:1-2:1. Пастеризуют молочную смесь при температуре 90-95°C с выдержкой 2,5-3 ч и охлаждают до температуры заквашивания. Вносят закваску молочнокислых микроорганизмов, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514671
Дата охранного документа: 27.04.2014
10.05.2014
№216.012.c093

Способ культивирования бифидобактерий в молоке

Изобретение относится к биотехнологии и может применяться в молочной промышленности. Пастеризованное молоко охлаждают до заданной температуры и добавляют MnSO, ZnSO, KJ, CuSO, FeSO и селексен в заданном соотношении с последующим внесением бифидобактерий. Перемешивают и сквашивают до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515048
Дата охранного документа: 10.05.2014
10.08.2014
№216.012.e84f

Способ производства водорастворимой биологически акти вной добавки из древесной зелени сосны

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к получению водорастворимой биологически активной добавки (БАД) из древесной зелени сосны, и может быть использовано при производстве продуктов питания. Способ производства водорастворимой БАД из древесной зелени сосны характеризуется...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525264
Дата охранного документа: 10.08.2014
20.08.2014
№216.012.e9d2

Способ производства молокосодержащего концентрированного продукта с сахаром

Изобретение относится к молочной промышленности. Восстанавливают сухое молочное сырье, в качестве которого используют смесь сухого обезжиренного молока и сухого солода, взятых в соотношении от 5:1 до 10:1. Вносят сахар, вводят жир, эмульгируют, фильтруют, гомогенизируют и пастеризуют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525666
Дата охранного документа: 20.08.2014
27.10.2014
№216.013.02f1

Устройство для налива нефтепродуктов в транспортную цистерну

Изобретение относится к устройству для налива нефтепродуктов в транспортную цистерну, преимущественно нефти и светлых нефтепродуктов в железнодорожную цистерну. Устройство содержит наливной патрубок (2), шарнирно соединенный с системой трубопроводов, уравновешенной противовесом, и гибкий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532151
Дата охранного документа: 27.10.2014
20.12.2014
№216.013.1166

Способ производства йогурта с функциональными свойствами

Изобретение относится к молочной промышленности. Способ предусматривает нормализацию молока, бактофугирование, внесение в нормализованное молоко одновременно гидроколлоидов - комплексной стабилизирующей системы - и подслащивающего компонента, гомогенизацию смеси, пастеризацию при температуре...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535877
Дата охранного документа: 20.12.2014
Показаны записи 1-10 из 23.
20.03.2013
№216.012.2f2b

Способ производства творога

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано при производстве творога. Способ предусматривает нормализацию молока, обработку нормализованной смеси внешним магнитным полем, гомогенизацию, пастеризацию, охлаждение до температуры заквашивания, заквашивание,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477610
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.05.2013
№216.012.3f46

Устройство для гомогенизации молока

Изобретение предназначено для использования в молочной промышленности при производстве устойчивых мелкодисперсных продуктов, например молока, сливок, смеси мороженого и т.д. Устройство для гомогенизации молока имеет две ступени. Каждая ступень состоит из вихревой гомогенизирующей головки с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481768
Дата охранного документа: 20.05.2013
27.05.2013
№216.012.42d8

Способ производства кефира с функциональными свойствами

Изобретение относится к молочной промышленности. Для производства кефира с функциональными свойствами молочное сырье нормализуют, очищают, гомогенизируют, пастеризуют, охлаждают до температуры заквашивания, вносят закваску и совместно с закваской вносят порошок мелатонина в количестве 5-25 г на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482689
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.06.2013
№216.012.4a69

Способ получения кисломолочного продукта

Способ предусматривает составление молочной смеси из обезжиренного молока и концентрата подсырной сыворотки, полученного методом ультрафильтрации в соотношении 1:1-2:1, пастеризацию, охлаждение, внесение комбинированной закваски, содержащей ацидофильную палочку, кефирную грибковую закваску и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484631
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.08.2013
№216.012.62c3

Способ производства сгущенного молочного продукта с сахаром

Способ предусматривает пастеризацию молока, приготовление сахарного сиропа. Для приготовления сахарного сиропа наряду с сахаром используют крахмальную патоку, которой заменяют 20-40% сахара. Изобретение позволяет повысить хранимоустойчивость продукта, упростить способ производства за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490920
Дата охранного документа: 27.08.2013
27.10.2013
№216.012.77a6

Способ посева зерновых культур по почвенной корке в условиях ветровой эрозии

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к эрозии почв. Способ включает отвальную обработку чистых паров для накопления влаги, питательных веществ и борьбы с сорняками, прикатывание осенью после дождей для образования почвенной корки, разрушение корки и предпосевное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496292
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.01.2014
№216.012.9532

Устройство для подготовки к сжиганию нефтяного топлива

Устройство для подготовки к сжиганию нефтяного топлива содержит корпус со штуцерами для ввода нефтяного топлива и воды. Штуцер выполнен в виде прямолинейного участка. Устанавливается кольцевое сопло с расположенными напротив сопла резонансными пластинами. Пластины имеют кольцевое расположение и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503888
Дата охранного документа: 10.01.2014
27.04.2014
№216.012.bf23

Способ производства белкового кисломолочного продукта

Изобретение относится к молочной промышленности. Готовят молочную смесь из обезжиренного молока и пахты в соотношении 1:1-2:1. Пастеризуют молочную смесь при температуре 90-95°C с выдержкой 2,5-3 ч и охлаждают до температуры заквашивания. Вносят закваску молочнокислых микроорганизмов, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514671
Дата охранного документа: 27.04.2014
10.05.2014
№216.012.c093

Способ культивирования бифидобактерий в молоке

Изобретение относится к биотехнологии и может применяться в молочной промышленности. Пастеризованное молоко охлаждают до заданной температуры и добавляют MnSO, ZnSO, KJ, CuSO, FeSO и селексен в заданном соотношении с последующим внесением бифидобактерий. Перемешивают и сквашивают до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515048
Дата охранного документа: 10.05.2014
10.08.2014
№216.012.e84f

Способ производства водорастворимой биологически акти вной добавки из древесной зелени сосны

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к получению водорастворимой биологически активной добавки (БАД) из древесной зелени сосны, и может быть использовано при производстве продуктов питания. Способ производства водорастворимой БАД из древесной зелени сосны характеризуется...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525264
Дата охранного документа: 10.08.2014
+ добавить свой РИД