RU2207449C2 - Device for acting onto flow of fluid medium - Google Patents
Device for acting onto flow of fluid medium Download PDFInfo
- Publication number
- RU2207449C2 RU2207449C2 RU2001122036/06A RU2001122036A RU2207449C2 RU 2207449 C2 RU2207449 C2 RU 2207449C2 RU 2001122036/06 A RU2001122036/06 A RU 2001122036/06A RU 2001122036 A RU2001122036 A RU 2001122036A RU 2207449 C2 RU2207449 C2 RU 2207449C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fluid
- channel
- pump
- feedback
- flow
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 250
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims abstract description 64
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 25
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 10
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 9
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 8
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 118
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 26
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 14
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 11
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 10
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 8
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 7
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 7
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 7
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 7
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 7
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 5
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 5
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 4
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 229920002209 Crumb rubber Polymers 0.000 description 3
- 230000001914 calming effect Effects 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 3
- 230000003094 perturbing effect Effects 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 2
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 2
- 239000012042 active reagent Substances 0.000 description 2
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 2
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 2
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 2
- 235000015191 beet juice Nutrition 0.000 description 2
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 235000015141 kefir Nutrition 0.000 description 2
- 235000015138 kumis Nutrition 0.000 description 2
- 235000021056 liquid food Nutrition 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 2
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 2
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010039897 Sedation Diseases 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 235000012174 carbonated soft drink Nutrition 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 1
- 239000002552 dosage form Substances 0.000 description 1
- 239000003937 drug carrier Substances 0.000 description 1
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 235000015203 fruit juice Nutrition 0.000 description 1
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000865 liniment Substances 0.000 description 1
- 229940040145 liniment Drugs 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000006210 lotion Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012457 nonaqueous media Substances 0.000 description 1
- 239000002674 ointment Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000002304 perfume Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 230000036280 sedation Effects 0.000 description 1
- 235000014214 soft drink Nutrition 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 235000012884 soy based sauces Nutrition 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 235000015192 vegetable juice Nutrition 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 239000008256 whipped cream Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15D—FLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
- F15D1/00—Influencing flow of fluids
- F15D1/02—Influencing flow of fluids in pipes or conduits
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/40—Static mixers
- B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
- B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
- B01F25/432—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction with means for dividing the material flow into separate sub-flows and for repositioning and recombining these sub-flows; Cross-mixing, e.g. conducting the outer layer of the material nearer to the axis of the tube or vice-versa
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/40—Static mixers
- B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
- B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
- B01F25/432—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction with means for dividing the material flow into separate sub-flows and for repositioning and recombining these sub-flows; Cross-mixing, e.g. conducting the outer layer of the material nearer to the axis of the tube or vice-versa
- B01F25/4321—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction with means for dividing the material flow into separate sub-flows and for repositioning and recombining these sub-flows; Cross-mixing, e.g. conducting the outer layer of the material nearer to the axis of the tube or vice-versa the subflows consisting of at least two flat layers which are recombined, e.g. using means having restriction or expansion zones
- B01F25/43211—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction with means for dividing the material flow into separate sub-flows and for repositioning and recombining these sub-flows; Cross-mixing, e.g. conducting the outer layer of the material nearer to the axis of the tube or vice-versa the subflows consisting of at least two flat layers which are recombined, e.g. using means having restriction or expansion zones using a simple by-pass for separating and recombining the flow, e.g. by using branches of different length
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/40—Static mixers
- B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
- B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
- B01F25/433—Mixing tubes wherein the shape of the tube influences the mixing, e.g. mixing tubes with varying cross-section or provided with inwardly extending profiles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/40—Static mixers
- B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
- B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
- B01F25/433—Mixing tubes wherein the shape of the tube influences the mixing, e.g. mixing tubes with varying cross-section or provided with inwardly extending profiles
- B01F25/4335—Mixers with a converging-diverging cross-section
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D1/00—Pipe-line systems
- F17D1/08—Pipe-line systems for liquids or viscous products
- F17D1/14—Conveying liquids or viscous products by pumping
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F2025/91—Direction of flow or arrangement of feed and discharge openings
- B01F2025/916—Turbulent flow, i.e. every point of the flow moves in a random direction and intermixes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к конструкции устройств для воздействия на поток текучей среды, а более конкретно к конструкции генераторов турбулентного течения и, в особенности, генераторов регулируемой гидродинамической кавитации в потоках текучих сред, которые принудительно пропускают через проточные или рециркуляционные контуры. The invention relates to the design of devices for influencing the flow of a fluid, and more particularly to the design of generators of turbulent flow and, in particular, generators of controlled hydrodynamic cavitation in fluid flows that are forced to pass through flow or recirculation circuits.
Эти устройства могут служить основой:
а) кавитационных теплогенераторов с рециркуляционными контурами для оснащения таких предпочтительно оборудованных теплоаккумуляторами замкнутых автономных систем теплоснабжения (в частности, водяного или парового отопления) и таких частично замкнутых систем горячего водоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий, которые работают от сетей электроснабжения в период действия "ночного" тарифа или от источников даровой энергии типа ветродвигателей или малых гидротурбин;
б) таких работающих в интенсивном турбулентном или кавитационном режиме нагревателей-смесителей с проточными контурами, которые предназначены:
для приготовления устойчивых дисперсий из нерастворимых в желаемых дисперсионных средах материалов, например:
- водомазутных эмульсий предпочтительно непосредственно перед впрыском в топки паровых котлов или промышленных печей,
- водных эмульсий антиадгезионных веществ для нанесения покрытий на хлебопекарные формы, литейные формы и формы для изготовления бетонных, железобетонных и иных изделий из липких в исходном состоянии материалов и
- водных суспензий термообработанных для подавления микрофлоры пищевых продуктов, например соевого "молока" и соусов на основе сои;
для гомогенизации и, как правило, одновременной пастеризации или стерилизации:
- таких пищевых продуктов, как молоко, сливки, овощные и фруктовые соки, безалкогольные или слабоалкогольные прохладительные напитки, пиво и т.п.,
- таких лекарственных форм, как растворы медикаментов для инъекций, линименты, мази в виде эмульсий или суспензий медикаментов в подходящих фармацевтических носителях, и
- таких парфюмерных изделий, как лосьоны, питательные кремы и т.п.;
в) таких работающих в интенсивном турбулентном или кавитационном режиме нагревателей-активаторов с проточными или рециркуляционными контурами, которые предназначены для термомеханохимической обработки реакционных смесей, включающих по меньшей мере один твердый инертный материал типа резиновой крошки, перед загрузкой этих смесей в (механо)химические аппараты (например, экструдеры и вулканизационные прессы для формования соответственно погонажных и штучных резинотехнических изделий из смесей, содержащих вторичную резину);
г) преимущественно проточных кавитационных реакторов-нагревателей для термомеханохимической обработки вязких органических материалов, например для термомеханодеструкции отходов нефтепереработки, и
д) преимущественно проточных кавитационных аппаратов для суспендирования твердых хрупких материалов в текучих средах.These devices can serve as the basis for:
a) cavitation heat generators with recirculation circuits for equipping such closed autonomous heat supply systems (in particular, water or steam heating), which are preferably equipped with heat accumulators, and such partially closed hot water supply systems of residential, public and industrial buildings that operate from power supply networks during the night "tariff or from sources of free energy such as wind turbines or small turbines;
b) such working in an intensive turbulent or cavitation mode of heater-mixers with flowing circuits, which are designed:
for the preparation of stable dispersions from materials insoluble in the desired dispersion media, for example:
- oil-water emulsions, preferably immediately before injection into the furnaces of steam boilers or industrial furnaces,
- water emulsions of release agents for coating baking molds, foundry molds and molds for the manufacture of concrete, reinforced concrete and other products from sticky materials in the initial state and
- aqueous suspensions of heat-treated to suppress the microflora of food products, such as soybean "milk" and soy-based sauces;
for homogenization and, as a rule, simultaneous pasteurization or sterilization:
- such foods as milk, cream, vegetable and fruit juices, soft or low alcohol soft drinks, beer, etc.,
- dosage forms such as injectable drug solutions, liniment, ointment in the form of emulsions or drug suspensions in suitable pharmaceutical carriers, and
- perfumes such as lotions, nourishing creams, etc .;
c) such activator heaters-activators with flow or recirculation circuits, which are designed for thermomechanochemical treatment of reaction mixtures, including at least one solid inert material such as crumb rubber, before loading these mixtures into (mechanical) chemical apparatuses ( for example, extruders and vulcanizing presses for molding molded and piece rubber products from mixtures containing secondary rubber, respectively);
g) mainly flow-through cavitation reactor-heaters for thermomechanochemical processing of viscous organic materials, for example for thermomechanical destruction of oil refinery wastes, and
e) predominantly flowing cavitation apparatus for suspending hard brittle materials in fluids.
Здесь и далее обозначены:
а) термином "текучая среда":
во-первых, такие преимущественно ньютоновские жидкости, как вода, водные и неводные растворы произвольных неорганических и органических веществ, водные эмульсии типа молока, низкоконцентрированные водные и неводные суспензии, пиво и т.д., которые изначально содержат или в которые искусственно вводят примеси растворимых газов (если речь идет о материалах, составляющих основной поток текучей среды, в котором возбуждается турбулентность или кавитация),
во-вторых, такие произвольные материалы, которые вводят в основной поток текучей среды в виде возмущающих струй или примесей при условии, что их расход существенно меньше расхода в основном потоке, и которыми могут служить:
- либо указанные преимущественно ньютоновские жидкости, которые вводят в основной поток обычно в виде возмущающих струй и которые в условиях турбулентности или кавитации полностью совмещаются с основным потоком текучей среды, хотя и могут отличаться от исходного материала основного потока по химическому составу,
- либо вязкие неньютоновские жидкости типа мазута, жидких олигомеров или полимеров, произвольные по составу суспензии и эмульсии, которые обычно в виде примесей принудительно вводят в основной поток текучей среды для обработки в условиях турбулентного или кавитационного течения и которые потом остаются в целевых продуктах,
- либо такие газы, как воздух, кислород, азот, диоксид углерода и т.д., которые практически всегда служат технологическими примесями и которые дозированно вводят в основной поток и выводят из него после завершения желаемой обработки текучих сред в условиях турбулентного течения или кавитации;
б) термином "проточный контур" (устройства для воздействия на поток текучей среды) - набор последовательно связанных средств, который работает в режиме по меньшей мере периодического безвозвратного отбора обработанной текучей среды на потребление и, соответственно, по меньшей мере периодической подпитки свежей текучей средой и который, как минимум, включает такой набор функционально обособленных узлов:
на входе - произвольный насос непрерывного действия, подключенный к источнику текучей среды, подлежащей какой-либо обработке в турбулентном или кавитационном режиме,
после насоса - по меньшей мере одно средство турбулизации потока такой среды и
на выходе - средство подачи обработанной текучей среды к по меньшей мере одному потребителю (обычно в виде отрезка трубы с фланцем или иным соединительным элементом) - и
может иметь средство обратной связи для обеспечения кратковременной рециркуляции текучей среды относительно средства турбулизации ее потока;
в) термином "рециркуляционный контур" (устройства для воздействия на поток текучей среды) - набор функционально обособленных узлов, который:
содержит по меньшей мере три указанных выше средства и обязательно дополнен:
- во-первых, по меньшей мере одним средством обратной связи для обеспечения постоянной рециркуляции текучей среды относительно средства турбулизации ее потока и,
- во-вторых, средствами для первичного заполнения и по меньшей мере периодической подпитки контура текучей средой для компенсации ее потерь;
г) термином "канал (для прокачивания потока обрабатываемой текучей среды)" - обычно сборный трубопровод, который состоит из нескольких жестко связанных между собой частей необязательно круглого и необязательно одинакового по длине поперечного сечения, на вход которого из выходного патрубка насоса под требуемым для турбулизации напором поступает текучая среда, внутри которого происходят обработка такой среды в режиме турбулентного или кавитационного течения и, возможно, ее предварительное успокоение и к выходу из которого подключен по меньшей мере один потребитель обработанной текучей среды;
д) термином "средство турбулизации" - по меньшей мере одно такое подходящее средство, которое способно прерывать ламинарное течение текучей среды и которое выбрано из числа указанных ниже возможных механических и/или гидравлических средств, размещаемых внутри и/или вне канала преимущественно вблизи выхода из нагнетательного патрубка насоса;
е) термином "средство дегазации" - произвольное средство, способное подходящим путем, например механическим удалением выделившихся из жидкости произвольных летучих газов, понижать их концентрацию в турбулизованной текучей среде;
ж) термином "обратная связь" - байпасный трубопровод, который соединяет выбранный участок канала со входом в выбранный функциональный элемент устройства (например, насос, средство турбулизации и т.д.) и который по желанию может быть оснащен подходящим запорно-регулирующим элементом;
з) термином "запорно-регулирующий элемент" - подходящий кран или вентиль с ручным или автоматическим управлением.Hereinafter indicated:
a) the term "fluid":
firstly, mainly Newtonian liquids such as water, aqueous and non-aqueous solutions of arbitrary inorganic and organic substances, aqueous emulsions such as milk, low-concentrated aqueous and non-aqueous suspensions, beer, etc., which initially contain or into which artificially mixed soluble impurities gases (if we are talking about materials that make up the main flow of a fluid in which turbulence or cavitation is excited),
secondly, such arbitrary materials that are introduced into the main fluid stream in the form of perturbing jets or impurities, provided that their flow rate is significantly less than the flow rate in the main stream, and which can serve as:
- or these predominantly Newtonian fluids, which are introduced into the main stream usually in the form of perturbing jets and which, under turbulence or cavitation, are fully combined with the main fluid stream, although they may differ in chemical composition from the main material of the main stream,
- either viscous non-Newtonian liquids such as fuel oil, liquid oligomers or polymers, arbitrary in composition of the suspension and emulsion, which are usually forced into the main fluid stream for processing in turbulent or cavitational flow in the form of impurities and which then remain in the target products,
- either gases such as air, oxygen, nitrogen, carbon dioxide, etc., which almost always serve as process impurities and which are metered into the main stream and removed from it after completion of the desired processing of fluids in a turbulent flow or cavitation;
b) the term "flow path" (a device for influencing the fluid flow) is a set of series-connected means that operates in the mode of at least periodic irrevocable selection of the processed fluid for consumption and, accordingly, at least periodically replenishing with fresh fluid and which, at a minimum, includes such a set of functionally separate nodes:
at the input - an arbitrary continuous pump connected to a source of fluid to be processed in a turbulent or cavitation mode,
after the pump, at least one means of turbulizing the flow of such a medium and
at the outlet, means for supplying the treated fluid to at least one consumer (usually in the form of a pipe segment with a flange or other connecting element) - and
may have feedback means for providing short-term recirculation of the fluid relative to the means for turbulizing its flow;
c) the term "recirculation loop" (device for influencing the flow of fluid) is a set of functionally separate nodes, which:
contains at least three of the above funds and must be supplemented:
- firstly, at least one means of feedback to ensure constant recirculation of the fluid relative to the means of turbulization of its flow and,
- secondly, by means for initially filling and at least periodically feeding the circuit with fluid to compensate for its losses;
d) the term "channel (for pumping the flow of the processed fluid)" is usually a prefabricated pipeline, which consists of several rigidly interconnected parts of optionally round and optionally identical cross-sectional lengths, to the inlet of which from the pump outlet pipe the pressure required for turbulization a fluid enters, inside which the processing of such a medium occurs in a turbulent or cavitational flow mode and, possibly, its preliminary calming and to the outlet of which it is connected via enshey least one consumer treated fluid;
e) the term "turbulization means" - at least one such suitable means that is capable of interrupting the laminar flow of a fluid and which is selected from among the following possible mechanical and / or hydraulic means placed inside and / or outside the channel mainly near the outlet of the discharge pump nozzle;
e) the term "degassing means" - an arbitrary means capable of a suitable way, for example by mechanical removal of arbitrary volatile gases released from a liquid, to reduce their concentration in a turbulized fluid;
g) the term "feedback" - a bypass pipe that connects a selected section of the channel with the entrance to the selected functional element of the device (for example, a pump, turbulization means, etc.) and which, if desired, can be equipped with a suitable locking and regulating element;
h) the term "locking-regulating element" is a suitable tap or valve with manual or automatic control.
Специалистам в области гидравлики и гидротехники известно:
что турбулентное, то есть бурное, характеризуемое неупорядоченными траекториями частиц течение текучей среды в закрытом канале всегда сопровождается тем более интенсивным преобразованием части кинетической энергии потока такой среды в теплоту и ее тем более интенсивным перемешиванием (и гомогенизацией), чем более фактическое число Рейнольдса в потоке превышает критическое значение этого числа для определенной текучей среды;
что турбулентное течение текучей среды в закрытом канале может служить необходимой предпосылкой кавитации;
что кавитация возникает при нарушении сплошности капельной жидкости из-за локальных падений давления ниже такого критического значения, которое практически равно давлению насыщенного пара этой жидкости при конкретной температуре;
что, как подробно пояснено ниже, переход текучей среды из режима турбулентного течения в режим кавитации существенно облегчается, если в этой среде присутствуют примеси растворенных газов, в частности воздуха, и
что турбулентность и кавитация, если они возникают спонтанно, в технике обычно нежелательны.Specialists in the field of hydraulics and hydraulic engineering know:
that turbulent, i.e. turbulent, characterized by disordered particle trajectories, the flow of a fluid in a closed channel is always accompanied by the more intensive conversion of a part of the kinetic energy of the flow of such a medium into heat and its more intensive mixing (and homogenization), the more the actual Reynolds number in the flow exceeds the critical value of this number for a particular fluid;
that the turbulent flow of fluid in a closed channel can serve as a necessary prerequisite for cavitation;
that cavitation occurs when the continuity of the droplet liquid is violated due to local pressure drops below a critical value that is almost equal to the saturated vapor pressure of this liquid at a specific temperature;
which, as explained in detail below, the transition of a fluid from a turbulent flow regime to a cavitation regime is substantially facilitated if impurities of dissolved gases, in particular air, are present in this medium, and
that turbulence and cavitation, if they occur spontaneously, are usually undesirable in engineering.
Действительно, турбулентность и, тем более, кавитация, сопутствующие работе судовых движителей, рабочих колес гидротурбин и рабочих органов насосов или гидромоторов, понижают их к.п.д., порождают сильный гидродинамический шум, вызывают эрозию и нередко приводят к преждевременному и, что особенно опасно, к неожиданному разрушению указанных частей гидромашин. Indeed, turbulence and, especially, cavitation associated with the operation of ship propulsors, impellers of hydraulic turbines and working bodies of pumps or hydraulic motors, reduce their efficiency, generate strong hydrodynamic noise, cause erosion and often lead to premature and, especially dangerous, to the unexpected destruction of these parts of hydraulic machines.
Именно в таком аспекте спонтанная турбулентность и спонтанная же нерегулируемая кавитация и ее последствия описаны в большинстве энциклопедических справочников (см. , например, статьи "cavitation", "cavitation erosion", "cavitation noise" и "turbulence" в словаре McGrow-Hill, Dictionary of Scientific and Technical Terms, Second Edition). It is in this aspect that spontaneous turbulence and spontaneous unregulated cavitation and its consequences are described in most encyclopedic reference books (see, for example, the articles "cavitation", "cavitation erosion", "cavitation noise" and "turbulence" in the McGrow-Hill dictionary, Dictionary of Scientific and Technical Terms, Second Edition).
Поэтому процессы генерирования тепла преобразованием кинетической энергии жидкости в тепловую энергию и химические процессы в потоках жидких сред нередко проводят так, чтобы ослабить, а иногда совсем исключить не только кавитацию, но и турбулентность. Therefore, the processes of heat generation by converting the kinetic energy of a liquid into thermal energy and chemical processes in fluid flows are often carried out in such a way as to weaken, and sometimes completely eliminate not only cavitation, but also turbulence.
Например, из SU 1627790 А1 известен сугубо фрикционный теплогенератор, в котором нагрев жидкой среды происходит вследствие ее трения о рабочие органы, приводимые во вращение от ветродвигателя. For example, from SU 1627790 A1 a purely frictional heat generator is known in which the heating of a liquid medium occurs due to its friction against working bodies driven by a wind turbine.
Этот теплогенератор работает в близком к ламинарному режиме, что исключает кавитацию, и потому весьма надежен в эксплуатации. Однако он по очевидным для специалистов причинам имеет низкую удельную мощность и низкую же теплопроизводительность. This heat generator works in close to laminar mode, which eliminates cavitation, and therefore is very reliable in operation. However, for obvious reasons for specialists, it has a low specific power and low heat output.
Существенно более мощный и производительный двухконтурный теплогенератор по SU 1703924 А1 имеет внутренний контур рециркуляции жидкого теплоносителя с центробежным насосом как средством разгона и турбулизации потока этого теплоносителя и водо-водяным кожухотрубчатым теплообменником как средством отбора тепла во внешний, потребительский контур. Текучая среда в таком теплогенераторе нагревается вследствие настолько интенсивной турбулизации, что она способна породить кавитацию. Поэтому на центральном входном патрубке внутреннего контура установлен эжектор, который обеспечивает питание насоса жидкостью с повышенным исключающим кавитацию давлением. The significantly more powerful and efficient dual-circuit heat generator according to SU 1703924 A1 has an internal liquid coolant recirculation circuit with a centrifugal pump as a means of accelerating and turbulizing the flow of this coolant and a water-cooled shell-and-tube heat exchanger as a means of heat removal to an external, consumer circuit. The fluid in such a heat generator is heated due to turbulization so intense that it can generate cavitation. Therefore, an ejector is installed on the central inlet pipe of the internal circuit, which provides power to the pump with a liquid with increased pressure preventing cavitation.
Таким образом, целенаправленная турбулизация заметно улучшает теплофизические характеристики теплогенератора, но попутно порождает такую потребность в ослаблении гидродинамического шума, уменьшении вибраций и повышении надежности, которая актуальна для всех устройств, турбулизующих поток текучей среды. Thus, targeted turbulization significantly improves the thermophysical characteristics of the heat generator, but at the same time generates such a need to reduce hydrodynamic noise, reduce vibrations and increase the reliability, which is relevant for all devices that turbulent the fluid flow.
Специалистам понятно, что преднамеренный переход в кавитационный режим, который способен еще более повысить эффективность генерирования тепла или физико-химической обработки каких-либо веществ в потоках текучих сред, существенно усилит и указанную потребность. Поэтому турбулентность и, тем более, кавитацию, возбуждаемые в текучих средах, необходимо эффективно регулировать. Specialists understand that a deliberate transition to the cavitation mode, which is able to further increase the efficiency of heat generation or physico-chemical treatment of any substances in fluid flows, will significantly enhance this need. Therefore, turbulence and, especially, cavitation, excited in fluids, must be effectively controlled.
Требуемое регулирование легко обеспечить в относительно малых (до 10 л, а чаще менее 5 л) по объему аппаратах периодического действия, применяемых, например, для очистки произвольных деталей машин от жировых загрязнений перед нанесением лакокрасочных или металлических покрытий и для получения устойчивых суспензий или эмульсий диспергированием твердых или жидких материалов в не растворяющих их жидкостях и т.п. The required regulation is easily ensured in relatively small (up to 10 l, and more often less than 5 l) volume batch devices, used, for example, to clean arbitrary machine parts from grease contamination before applying paint or varnish or metal coatings and to obtain stable suspensions or emulsions by dispersion solid or liquid materials in non-solvent liquids, etc.
Эти давно известные процессы обычно проводят с применением ультразвуковых средств локального целенаправленного возбуждения акустической кавитации (см. Политехнический словарь. - М.: Советская Энциклопедия, 1976, статья "Ультразвуковая обработка", с.520). These long-known processes are usually carried out using ultrasonic means of local targeted excitation of acoustic cavitation (see Polytechnical Dictionary. - M .: Soviet Encyclopedia, 1976, article "Ultrasonic Processing", p.520).
Действительно, ультразвук:
во-первых, удобен как "турбулизующий" фактор из-за возможности точного и плавного регулирования частоты и амплитуды колебаний и плотности его мощности в жидкой среде и,
во-вторых, практически незаменим, если кавитацию нужно возбуждать в малом объеме вязкой неньютоновской жидкости или в произвольной жидкости в непроточном сосуде.Indeed, ultrasound:
firstly, it is convenient as a “turbulent” factor because of the possibility of precise and smooth regulation of the frequency and amplitude of oscillations and the density of its power in a liquid medium and,
secondly, it is practically indispensable if cavitation needs to be excited in a small volume of a viscous non-Newtonian fluid or in an arbitrary fluid in a non-flowing vessel.
Однако во многих областях применения устройств для воздействия на поток текучей среды ее общая масса или расход могут быть весьма велики. Например, замкнутые автономные системы теплоснабжения с рециркуляционными контурами могут вмещать от нескольких тонн до нескольких сотен тонн воды, а расход мазута, который перед подачей в форсунки топок мощных паровых котлов теплоэлектростанций подлежит регулируемому обводнению и эмульгированию в проточных контурах для облегчения сжигания и снижения токсичности продуктов сгорания, может составлять от десятков до сотен тонн в час. However, in many applications of devices for influencing the flow of a fluid, its total mass or flow rate can be very large. For example, closed autonomous heat supply systems with recirculation circuits can hold from several tons to several hundred tons of water, and fuel oil consumption, which before being fed to the nozzles of the furnaces of powerful steam boilers of thermal power plants, is subject to controlled watering and emulsification in flow circuits to facilitate combustion and reduce toxicity of combustion products can range from tens to hundreds of tons per hour.
Эксплуатация любых устройств с турбулизацией потока и, тем более, устройств, в которых кавитационной обработке подвергают указанные массы текучих сред, неизбежно сопровождается вибрациями и гидродинамическим шумом. Эти вибрации можно подразделить на:
а) регулярные, характерные для установившегося режима турбулентного или кавитационного течения в произвольном устройстве для воздействия на поток текучей среды и
б) иррегулярные, в том числе:
сопутствующие запуску и остановке произвольного устройства для воздействия на поток текучей среды и
апериодически возникающие как "ударные" нарушения установившегося режима турбулентного или кавитационного течения жидкой среды в таком устройстве.The operation of any devices with flow turbulization, and especially devices in which the indicated masses of fluids are subjected to cavitation treatment, is inevitably accompanied by vibrations and hydrodynamic noise. These vibrations can be divided into:
a) regular, characteristic of the steady state turbulent or cavitation flow in an arbitrary device for influencing the flow of fluid and
b) irregular, including:
associated with starting and stopping an arbitrary device for influencing the flow of fluid and
aperiodically arising as a “shock” violation of the steady state turbulent or cavitational flow of a liquid medium in such a device.
Вредное влияние регулярных вибраций при длительной работе и кратковременных иррегулярных вибраций при запуске-остановке на надежность нетрудно учесть при проектировании и изготовлении устройств для воздействия на потоки текучих сред упрочнением особо нагруженных частей и применением подходящих амортизаторов и шумопоглотителей. The harmful effects of regular vibrations during long-term operation and short-term irregular vibrations during start-stop on reliability can be easily taken into account when designing and manufacturing devices for influencing fluid flows by hardening specially loaded parts and using suitable shock absorbers and noise absorbers.
Гораздо сложнее оказывается борьба с иррегулярными вибрациями "ударного" типа. The struggle with irregular vibrations of the “shock” type is much more complicated.
Их появлению - при некоторых оговоренных ниже условиях - способствуют упомянутые примеси летучих газов в текучих средах. Эти газы:
либо изначально присутствуют в "сырой" водопроводной воде, которую обычно применяют как основу текучих сред в большинстве проточных и рециркуляционных контуров и которая всегда содержит воздух и хлор или озон,
либо постепенно, но неизбежно накапливаются внутри замкнутых рециркуляционных систем теплоснабжения даже при их заправке дегазированными текучими средами, например глубоко деаэрированной водой.Under certain conditions described below, their appearance is promoted by the mentioned impurities of volatile gases in fluids. These gases are:
either initially present in "raw" tap water, which is usually used as the basis of fluids in most flow and recirculation circuits and which always contains air and chlorine or ozone,
either gradually, but inevitably, accumulate inside closed recirculation heat supply systems even when they are charged with degassed fluids, for example, deeply deaerated water.
Такое накопление газов в рециркуляционных контурах обусловлено утечками жидкости через уплотнения в зонах высокого давления (после насосов) и подсосом воздуха через уплотнения в зонах низкого давления (перед всасывающими патрубками насосов). This accumulation of gases in the recirculation circuits is caused by leakage of liquid through the seals in the high pressure zones (after the pumps) and by the suction of air through the seals in the low pressure zones (before the suction nozzles of the pumps).
Избыток воздуха, накапливающийся в обычных работающих на твердом, жидком или газообразном топливе сетях теплоснабжения, во избежание газовых пробок в трубопроводах и теплообменниках периодически стравливают в атмосферу. Excess air accumulated in conventional heat supply networks operating on solid, liquid or gaseous fuels is periodically vented to the atmosphere to avoid gas plugs in pipelines and heat exchangers.
Однако текучие среды, обрабатываемые в турбулентном и, особенно, в кавитационном режиме, полностью дегазировать нельзя. However, fluids processed in a turbulent and, especially, in cavitation mode, cannot be completely degassed.
Действительно, при турбулизации потоков текучих сред в произвольных устройствах летучие газы "испаряются" в первую очередь, способствуя лавинообразному увеличению количества и размеров таких пузырьков паровой фазы в жидкости, которые служат "ядрами" или "зародышами" кавитации. Вследствие слияния пузырьков в потоке турбулизованной текучей среды появляются крупные полости (каверны) и возникает развитая кавитация. Indeed, during turbulization of fluid flows in arbitrary devices, volatile gases "evaporate" primarily, contributing to an avalanche-like increase in the number and size of such vapor phase bubbles in a liquid that serve as "nuclei" or "nuclei" of cavitation. Due to the confluence of bubbles, large cavities (caverns) appear in the flow of the turbulized fluid and developed cavitation arises.
При схлопывании каверн в дегазированной текучей среде частицы жидкости из "оболочки" каждой каверны движутся к ее "центру" со скоростью, заметно превышающей скорость распространения звука и составляющей несколько сотен метров в секунду. Именно поэтому кавитационное течение сопровождается частыми (микро)ударами, которые сливаются в мощный гидродинамический шум и порождают вибрации и эрозию деталей каналов. When the caverns collapse in a degassed fluid, fluid particles from the “shell” of each cavity move toward its “center” at a speed noticeably higher than the speed of sound propagation and amounting to several hundred meters per second. That is why the cavitation flow is accompanied by frequent (micro) shocks, which merge into a powerful hydrodynamic noise and generate vibrations and erosion of channel parts.
Если же в кавернах присутствуют летучие газы, которые относительно медленно повторно растворяются в жидких основах текучих сред, то скорость схлопывания каверн снижается. Соответственно ослабевают гидродинамический шум, иррегулярные вибрации при запуске-остановке, регулярные вибрации в установившемся режиме турбулентного или кавитационного течения в каналах и эрозия деталей этих каналов. If there are volatile gases in the caverns, which relatively slowly re-dissolve in the liquid bases of the fluids, then the rate of collapse of the caverns is reduced. Accordingly, hydrodynamic noise, irregular vibrations during start-stop, regular vibrations in the steady state of turbulent or cavitation flow in the channels, and erosion of the details of these channels are weakened.
Такие полезные эффекты возникают тем быстрее и проявляются тем заметнее, чем выше летучесть и концентрация газов, диспергированных в турбулизованной текучей среде. Such beneficial effects occur the faster and more pronounced, the higher the volatility and concentration of gases dispersed in a turbulent fluid.
К сожалению, при переходе через некоторый "концентрационный порог" примеси газов способствуют появлению настолько больших каверн, что их "хвосты" существенно удаляются от зоны турбулизации потока. Схлопывание таких каверн даже с меньшей, чем в дегазированных текучих средах, скоростью происходит в случайных частях канала и сопровождается резкими (обычно апериодическими) ударами и интенсивной эрозией деталей канала. Unfortunately, when passing through a certain “concentration threshold”, gas impurities contribute to the appearance of caverns so large that their “tails” significantly move away from the turbulent zone of the flow. The collapse of such caverns even at a slower rate than in degassed fluids occurs in random parts of the channel and is accompanied by sharp (usually aperiodic) impacts and intense erosion of the channel details.
Это явление специалисты обозначают термином "суперкавитация". Ее подавление и, по возможности, предупреждение апериодических кавитационных ударов с соответствующим ослаблением эрозии и иррегулярных вибраций возможно лишь при эффективном управлении концентрацией газа в турбулизованных текучих средах. This phenomenon is referred to by the term "supercavitation." Its suppression and, if possible, the prevention of aperiodic cavitation shocks with a corresponding weakening of erosion and irregular vibrations is possible only with the effective control of the gas concentration in turbulized fluids.
Однако по имеющимся у изобретателя данным проблема подавления суперкавитации до сих пор эффективно не решена, ибо создатели устройств для воздействия на потоки текучих сред основное внимание уделяли преимущественно средствам турбулизации и их расположению в каналах и таким средствам успокоения турбулизованного потока, которые ослабляют регулярные вибрации и гидродинамический шум в установившемся режиме. However, according to the data of the inventor, the problem of suppressing supercavitation has not yet been effectively resolved, because the creators of devices for influencing fluid flows focused mainly on the means of turbulization and their location in the channels and such means of calming the turbulent flow, which weaken regular vibrations and hydrodynamic noise in steady state.
Известные средства турбулизации можно подразделить на три основных вида:
а) механические, в том числе:
либо в виде так называемых "плохо обтекаемых тел", которые жестко закрепляют внутри каналов для прокачки текучих сред с целью интенсивной турбулизацию таких сред далее по потоку (см., например, UA 8051 А и 17850 A, RU 2131094 и др.),
либо в виде уже упомянутых генераторов ультразвуковых колебаний, звукопроводы которых должны быть акустически связаны со стенками каналов для прокачки текучих сред (см., например, SU 1628994 А1 и UA 25035);
б) гидравлические (струйные), например, в виде по меньшей мере одного отверстия в стенке канала для прокачивания основного потока текучей среды, которое открыто непосредственно в полость этого канала и служит для подачи возмущающей струи той же самой или иной по химическому составу текучей среды под углом к направлению основного потока, выбранным предпочтительно в интервале от -60 до +45 (см., например, фигуры 1-3, 5 и 6 и строки 06-38 на с. 10, с. 11 полностью, с. 12 до строки 37 включительно и строки 02-16 на с. 14 в публикации WO 98/42987 Международной заявки PCT/UA 97/00003 этого же изобретателя), и
в) комбинированные из первых двух, например:
либо в виде имеющего центральное отверстие плохо обтекаемого тела, которое закреплено на полом кронштейне в осесимметричном канале для прокачивания основного потока текучей среды, и внешнего источника текучей среды для формирования возмущающей струи, которую подают через полый кронштейн и выпускают навстречу основному потоку через указанное центральное отверстие (см. , например, Седов Л.И. Механика сплошной среды, т.2, Москва, 1976, с. 82),
либо в виде очевидной для специалистов комбинации по меньшей мере одного отверстия в стенке канала для подачи возмущающей струи и введенного в контакт с этой стенкой звукопровода от генератора ультразвуковых колебаний,
либо в виде также очевидной для специалистов комбинации по меньшей мере одного установленного внутри канала плохо обтекаемого тела и звукопровода от генератора ультразвуковых колебаний, введенного в контакт со стенкой этого канала.Known means of turbulization can be divided into three main types:
a) mechanical, including:
or in the form of so-called "poorly streamlined bodies" that are rigidly fixed inside the channels for pumping fluids in order to intensively turbulize such media downstream (see, for example, UA 8051 A and 17850 A, RU 2131094, etc.),
or in the form of the already mentioned generators of ultrasonic vibrations, whose sound ducts must be acoustically connected to the walls of the channels for pumping fluids (see, for example, SU 1628994 A1 and UA 25035);
b) hydraulic (jet), for example, in the form of at least one hole in the channel wall for pumping the main fluid flow, which is open directly into the cavity of this channel and serves to supply a disturbing jet of the same or different chemical composition of the fluid under angle to the direction of the main flow, preferably selected in the range from -60 to +45 (see, for example, figures 1-3, 5 and 6 and lines 06-38 on
c) combined of the first two, for example:
or in the form of a poorly streamlined body having a central hole, which is mounted on a hollow bracket in an axisymmetric channel to pump the main fluid flow, and an external fluid source to form a disturbing stream, which is fed through the hollow bracket and is discharged towards the main flow through the specified central hole ( see, for example, Sedov L.I. Continuum Mechanics, vol. 2, Moscow, 1976, p. 82),
or in the form of a combination obvious to specialists of at least one hole in the channel wall for supplying a perturbing jet and a sound duct brought into contact with this wall from an ultrasonic oscillation generator,
or in the form of also a combination of at least one poorly streamlined body installed inside the channel and a sound duct from an ultrasonic oscillator brought into contact with the wall of this channel, which is also obvious to specialists.
Многообразны и средства, используемые для ослабления регулярных вибраций и гидродинамического шума в установившемся режиме. Примерами таких средств могут служить:
а) плавно сопряженные диффузор и цилиндрический отрезок трубы, заполненные шарами разного, возрастающего по потоку диаметра (US 3866630), или
б) хорошо обтекаемое тело, у которого только передняя по потоку относительно короткая часть окружена набором концентрично расположенных плохо обтекаемых тел, имеющих существенно меньший суммарный мидель, а задняя по потоку существенно более длинная часть плавно сужается (US 4212326), или
в) последовательно чередующиеся секции, состоящие из плавно сопряженных диффузоров и конфузоров (RU 2007660).The means used to attenuate regular vibrations and hydrodynamic noise in steady state are also diverse. Examples of such tools include:
a) smoothly conjugated diffuser and cylindrical pipe segment filled with balls of different diameters increasing in the flow (US 3866630), or
b) a well streamlined body, in which only the relatively short part upstream is surrounded by a set of concentrically arranged poorly streamlined bodies having a significantly smaller total midsection, and the substantially longer back part, gradually tapering (US 4212326), or
c) sequentially alternating sections consisting of smoothly conjugated diffusers and confusers (RU 2007660).
К сожалению, эти средства успокоения потока:
во-первых, существенно увеличивают гидросопротивление, потери энергии на его преодоление и материалоемкость устройств для воздействия на поток текучей среды, и
во-вторых, слабо влияют на надежность таких устройств на самых ответственных (из-за возможной суперкавитации) участках каналов вблизи зон турбулизации.Unfortunately, these flow calming means:
firstly, they significantly increase the hydraulic resistance, energy losses to overcome it and the material consumption of devices for influencing the fluid flow, and
secondly, they have little effect on the reliability of such devices in the most critical (due to possible supercavitation) channel sections near the turbulization zones.
Поэтому весьма желательно использовать такие устройства, которые для принудительного успокоения оснащены средствами регулирования концентрации примесей летучих газов в потоках турбулизованных текучих сред. Therefore, it is highly desirable to use devices that are equipped with means for regulating the sedation to control the concentration of volatile gas impurities in turbulent fluid flows.
Из их числа к предлагаемому по технической сути наиболее близко устройство для воздействия на поток текучей среды, схема которого известна из упомянутой публикации WO 98/42987 (см., например, фигуры 2, 4, 6 и, особенно, 8 и 9, строку 38 на с.12, строки 01-32 на с.13, строки 17-38 на с.14 и строки 01-13 на с.15). Оно имеет последовательно расположенные:
насос для непрерывной подачи текучей среды на обработку,
канал для прокачивания потока обрабатываемой текучей среды, подключенный к нагнетательному патрубку насоса,
средство турбулизации потока обрабатываемой текучей среды, которое, в частности, было выполнено в виде по меньшей мере одного отверстия в стенке указанного канала для подачи турбулизующей ("возмущающей") струи в основной поток текучей среды,
по меньшей мере одно средство для дозированного введения газа-успокоителя в турбулизованный поток текучей среды, которое расположено по потоку ниже средства турбулизации, а именно далее последнего отверстия для подачи турбулизующей струи в основной поток текучей среды, и которое подключено к отверстию в стенке канала для подачи газа в поток, и
средство дегазации успокоенного добавкой газа турбулизованного потока, расположенное после указанного отверстия для дозированного введения газа и выполненное, в частности, в виде проточного бака-теплоаккумулятора, у которого:
- придонная часть подключена к выходу из канала после средства для дозированного введения газа-успокоителя в турбулизованный поток текучей среды и потому во время работы устройства всегда заполнена газированной текучей средой и
- только верхняя часть во время работы устройства служит газовой (воздушной) полостью, к которой подключен сепаратор влаги, связанный байпасным газовым трубопроводом с упомянутым отверстием для дозированного введения газа-успокоителя в турбулизованный поток текучей среды.Of these, the closest to the proposed technical essence is a device for influencing a fluid flow, the scheme of which is known from the aforementioned publication WO 98/42987 (see, for example, figures 2, 4, 6 and, especially, 8 and 9,
a pump for the continuous supply of fluid for processing,
a channel for pumping the flow of the processed fluid connected to the discharge pipe of the pump,
means for turbulizing the flow of the processed fluid, which, in particular, was made in the form of at least one hole in the wall of the specified channel for supplying a turbulizing ("disturbing") jet into the main fluid stream,
at least one means for dosed introducing a gas-damping gas into a turbulized fluid stream, which is located downstream of the turbulization means, namely, further than the last hole for supplying a turbulent jet to the main fluid stream, and which is connected to an opening in the wall of the supply channel gas into the stream, and
means for the degassing of a turbulized flow soothed by the addition of gas, located after said opening for dosed gas injection and made, in particular, in the form of a flow-through heat storage tank, in which:
- the bottom part is connected to the outlet of the channel after the means for the metered introduction of the gas-soothing into the turbulent fluid flow and therefore during operation of the device is always filled with carbonated fluid and
- only the upper part during operation of the device serves as a gas (air) cavity, to which a moisture separator is connected, connected by a bypass gas pipe with the aforementioned hole for dosed introduction of a gas-soothing into the turbulent fluid flow.
По этой схеме были построены экономичные теплогенераторы для систем горячего водоснабжения и водяного отопления, обладающие каналами с приемлемым гидросопротивлением и высокой (в расчете на единицу массы) удельной тепловой мощностью. According to this scheme, cost-effective heat generators for hot water supply and water heating systems were built, which have channels with acceptable hydraulic resistance and high (per unit mass) specific heat output.
Однако длительная эксплуатация этих теплогенераторов показала, что протекающая в гравитационном поле Земли внутри баков-теплоаккумуляторов "естественная" дегазация текучих сред, которые были дополнительно газированы после турбулизации потоков, ослабляет гидродинамический шум и регулярные вибрации лишь при условии стабильно низкой начальной концентрации газа (обычно воздуха) в текучей среде (в частности, в воде), подаваемой на турбулизацию, но никоим образом не исключает возможность неожиданных апериодических суперкавитационных ударов, иррегулярных вибраций и кавитационной эрозии. However, the long-term operation of these heat generators showed that the “natural” degassing of fluids that were additionally aerated after turbulent flows in the Earth’s gravitational field inside heat storage tanks attenuates hydrodynamic noise and regular vibrations only if the initial gas concentration (usually air) is stably low in a fluid medium (in particular, in water) supplied for turbulization, but in no way excludes the possibility of unexpected aperiodic supercavitational impact s, irregular vibrations and cavitation erosion.
Действительно, концентрация газа в потоке поступающей в зону турбулизации текучей среды может случайным образом или вследствие вышеупомянутого подсоса воздуха через уплотнения подниматься выше некоторого оптимального значения, которое можно лишь экспериментально определить для каждого конкретного устройства и каждой конкретной текучей среды. Нежелательными следствиями такого развития событий оказываются тем более интенсивная суперкавитация и, соответственно, тем более мощные апериодические удары, чем больше разность фактической и оптимальной концентраций газа в потоке текучей среды. Indeed, the concentration of gas in the flow of fluid entering the turbulization zone can randomly or due to the aforementioned air suction through seals rise above a certain optimum value that can only be experimentally determined for each specific device and each specific fluid. The undesirable consequences of such a development of events are the more intense supercavitation and, accordingly, the more powerful aperiodic impacts, the greater the difference between the actual and optimal gas concentrations in the fluid flow.
В основу изобретения положена задача путем усовершенствования средств управления концентрацией газовых примесей создать такое устройство для турбулентного и, в частности, кавитационного воздействия на поток текучей среды, которое независимо от конкретной формы выполнения средств турбулизации потока вследствие более эффективного регулирования концентрации газовых примесей в турбулизованном потоке обеспечивало бы существенное ослабление опасности суперкавитации и обусловленных ею апериодических ударов внутри канала и эрозии частей канала и, следовательно, было бы более надежным в эксплуатации. The basis of the invention is the task, by improving means of controlling the concentration of gas impurities, to create such a device for turbulent and, in particular, cavitation impact on the fluid flow, which, regardless of the specific form of execution of the means of turbulent flow due to more efficient control of the concentration of gas impurities in the turbulent flow a significant reduction in the danger of supercavitation and the aperiodic impacts caused by it inside the channel and erosion s channel, and therefore, it would be more reliable in operation.
Поставленная задача решена тем, что в устройстве для воздействия на поток текучей среды, имеющем насос для непрерывной подачи текучей среды на обработку, канал для прокачивания потока обрабатываемой текучей среды, подключенный к нагнетательному патрубку насоса, средство турбулизации потока обрабатываемой текучей среды в этом канале и средство дегазации турбулизованного потока, согласно изобретению средство дегазации расположено непосредственно после средства турбулизации потока и оснащено подходящим запорно-регулирующим элементом для управляемого удаления выделяемого газа. The problem is solved in that in the device for influencing the fluid flow, having a pump for continuously supplying the fluid to the treatment, a channel for pumping the flow of the processed fluid connected to the discharge pipe of the pump, means for turbulizing the flow of the processed fluid in this channel and means degassing a turbulized flow, according to the invention, the degassing means is located immediately after the turbulent flow means and is equipped with a suitable shut-off and regulating element managed to remove the generated gas.
Исключение искусственного газирования турбулизуемой текучей среды после выхода из зоны турбулизации, непрерывная регулируемая дегазация турбулизованного потока и по меньшей мере периодическое удаление избытка газа, например в атмосферу или сборник-накопитель, существенно снижают опасность суперкавитации и обусловленных ею апериодических ударов и эрозии даже при питании насоса такой насыщенной воздухом и хлором или озоном и иными летучими газами текучей средой, как обычная водопроводная вода. The elimination of artificial aerating of the turbulizable fluid after leaving the turbulization zone, the continuous controlled degassing of the turbulized flow and at least periodic removal of excess gas, for example, into the atmosphere or the storage tank, significantly reduce the risk of supercavitation and the resulting aperiodic shock and erosion even when the pump is powered up saturated with air and chlorine or ozone and other volatile gases, a fluid, like ordinary tap water.
Устройства с указанной простейшей гидравлической схемой могут иметь как проточный, так и рециркуляционный контур, а в качестве средств турбулизации потока в них могут быть использованы любые из вышеперечисленных механических, гидравлических и комбинированных средств. Такие устройства наиболее эффективны при подготовке устойчивых водных, в частности водомазутных, эмульсий и диспергировании твердых веществ, которые могут быть введены в поток текучей среды на участке канала от насоса до средства турбулизации. Devices with the indicated simplest hydraulic circuit can have both a flow and a recirculation circuit, and any of the above mechanical, hydraulic, and combined means can be used as a means of turbulizing the flow in them. Such devices are most effective in the preparation of stable aqueous, in particular water-oil, emulsions and dispersion of solids that can be introduced into the fluid flow in the channel section from the pump to the turbulization means.
Более точное регулирование концентрации газовых примесей в изначально насыщенных газами текучих средах можно обеспечить применением указанных ниже обратных связей. A more precise control of the concentration of gas impurities in the initially saturated gas fluids can be achieved by applying the following feedbacks.
Так, первое дополнительное отличие состоит в том, что устройство имеет обратную связь для возврата по меньшей мере части текучей среды с гидравлического выхода средства дегазации на вход насоса. На первый взгляд может показаться, что этот частный вариант гидравлической схемы повторяет ранее предложенный тем же изобретателем и уже упомянутый кавитационный теплогенератор, показанный на фиг.8 из публикации WO 98/42987. Действительно, в этом известном теплогенераторе придонная часть бака-аккумулятора, в которой скапливается дегазированная нагреваемая вода и которая может считаться "гидравлическим выходом средства дегазации", подключена на вход насоса. So, the first additional difference is that the device has feedback for returning at least part of the fluid from the hydraulic outlet of the degassing means to the pump inlet. At first glance, it may seem that this particular embodiment of the hydraulic circuit repeats the cavitation heat generator previously proposed by the same inventor and shown in FIG. 8 from WO 98/42987. Indeed, in this known heat generator, the bottom part of the storage tank, in which the degassed heated water accumulates and which can be considered the "hydraulic outlet of the degassing means", is connected to the pump inlet.
Однако в известном устройстве эта обратная связь служит лишь для рециркуляции текучей среды (воды), в которую с газового выхода сепаратора влаги на выход средства турбулизации подают газ-успокоитель турбулизованного потока, тогда как в устройстве согласно изобретению эта обратная связь служит именно средством снижения концентрации газовых примесей в текучей среде перед ее турбулизацией, поскольку выделенный из текучей среды газ удаляют. Тем самым усиливается указанный выше эффект подавления суперкавитации. However, in the known device, this feedback serves only for recirculation of the fluid (water), into which the turbulent flow damper gas is supplied from the gas outlet of the moisture separator to the outlet of the turbulence means, whereas in the device according to the invention this feedback serves precisely as a means of reducing the concentration of gas impurities in the fluid before turbulization, since the gas released from the fluid is removed. This enhances the above effect of suppressing supercavitation.
Следует также отметить, что обратная связь, которая указана как первое дополнительное отличие, предпочтительна при использовании оснащенных ею рециркуляционных устройств для воздействия на поток текучей среды при термообработке (стерилизации или пастеризации) таких жидких пищевых продуктов, как молоко, сливки, фруктовые и овощные соки, минеральная вода и негазированные прохладительные напитки на основе воды, соевое "молоко" и т.п. Эти продукты в исходном виде содержат лишь примеси растворенного воздуха. Воздух имеет относительно слабую коррозионную активность, а его подсос всегда происходит до насоса. Поэтому замыкание обратной связи на вход насоса практически не влияет на коррозионный износ его деталей. Специфический дополнительный эффект, достигаемый с помощью такой обратной связи, заключается в дезодорировании термообработанных молочных продуктов. It should also be noted that the feedback, which is indicated as the first additional difference, is preferable when using recirculating devices equipped with it to influence the fluid flow during heat treatment (sterilization or pasteurization) of such liquid foods as milk, cream, fruit and vegetable juices, mineral water and non-carbonated soft drinks based on water, soya "milk", etc. These products in their original form contain only impurities of dissolved air. Air has a relatively low corrosivity, and its suction always occurs before the pump. Therefore, feedback feedback to the pump inlet practically does not affect the corrosion wear of its parts. A specific additional effect achieved by such feedback is the deodorization of heat-treated dairy products.
Второе дополнительное отличие состоит в том, что устройство имеет обратную связь для возврата части текучей среды с гидравлического выхода средства дегазации на вход средства турбулизации. Такая обратная связь тоже служит средством снижения концентрации газовых примесей в текучей среде перед ее турбулизацией и в этом аспекте практически тождественна выше указанной обратной связи. The second additional difference is that the device has feedback for returning part of the fluid from the hydraulic outlet of the degassing means to the input of the turbulization means. Such feedback also serves as a means of reducing the concentration of gaseous impurities in the fluid before turbulization, and in this aspect is almost identical to the above feedback.
Однако оснащенные ею устройства для воздействия на поток текучей среды предпочтительны при нагреве водопроводной воды или технологических жидкостей, приготовленных на ее основе. Действительно, хлор или озон, которые обычно используют для обеззараживания водопроводной воды, в сравнении с воздухом обладают сильной коррозионной активностью. Их полное удаление из воды, безвозвратно используемой для горячего водоснабжения или иных технологических нужд, экономически нецелесообразно. Поэтому исключение насоса из рециркуляционного контура существенно ослабляет его коррозионный износ. However, the devices equipped with it for influencing the fluid flow are preferable when heating tap water or process liquids prepared on its basis. Indeed, chlorine or ozone, which is usually used to disinfect tap water, in comparison with air, has strong corrosive activity. Their complete removal from water that is irrevocably used for hot water supply or other technological needs is not economically feasible. Therefore, the exclusion of the pump from the recirculation circuit significantly reduces its corrosive wear.
Третье дополнительное отличие состоит в том, что устройство имеет обратную связь для возврата части текучей среды со входа в средство дегазации на вход насоса. Этот частный вариант структуры предпочтителен в таких устройствах согласно изобретению, которые работают на предварительно глубоко дегазированных, в частности деаэрированных, текучих средах, а именно в кавитационных теплогенераторах в составе замкнутых систем теплоснабжения. Действительно, воздух, подсасываемый в рециркуляционные контуры таких систем, желательно удалять лишь по мере его накопления. A third additional difference is that the device has feedback for returning a portion of the fluid from the inlet to the degassing means to the inlet of the pump. This particular embodiment of the structure is preferred in devices according to the invention which operate on previously deeply degassed, in particular deaerated, fluids, in particular cavitation heat generators in closed heat supply systems. Indeed, it is advisable to remove air sucked into the recirculation circuits of such systems only as it accumulates.
Четвертое дополнительное отличие состоит в том, что полость указанного канала на участке между выходом насоса и входом в средство турбулизации подключена к средству дозированной подачи газа в канал. Тем самым обеспечиваются:
возможность весьма точного регулирования кавитационного процесса путем длительного поддержания таких оптимальных концентраций газовых примесей, которые обеспечивают формирование в потоках турбулизуемых текучих сред колеблющихся газовых пузырьков, повышающих эффективность нагрева,
возможность насыщения текучих сред такими газами, которые хорошо растворимы и, следовательно, легко усваиваются жидкостью после схлопывания кавитационных каверн (например, диоксидом углерода, который хемосорбируется текучими средами на основе воды).The fourth additional difference is that the cavity of the specified channel in the area between the pump outlet and the entrance to the turbulization means is connected to the means for dosed gas supply to the channel. This ensures:
the possibility of a very precise regulation of the cavitation process by long-term maintenance of such optimal concentrations of gas impurities that ensure the formation of oscillating gas bubbles in the flows of turbulent fluids that increase the heating efficiency,
the possibility of saturation of fluids with gases that are readily soluble and therefore easily absorbed by the liquid after the collapse of cavitation cavities (for example, carbon dioxide, which is chemisorbed by fluids based on water).
Пятое и шестое отличия, дополнительные к четвертому, соответственно состоят в том, что устройство имеет обратную связь для возврата части текучей среды с гидравлического выхода средства дегазации либо на вход насоса, либо на вход средства дозированной подачи газа в канал. Этим обеспечивается более тонкое регулирование концентрации газовых примесей в потоке, который поступает на вход средства турбулизации, в случаях, когда для питания проточного или для подпитки рециркуляционного контура используют свежую текучую среду, заведомо содержащую примеси растворенных газов. При этом:
пятое дополнительное отличие аналогично первому дополнительному отличию снижает концентрацию газов в текучей среде на входе в насос, а
шестое дополнительное отличие аналогично второму дополнительному отличию способствует защите насоса от коррозии агрессивными газами, используемыми для обезвреживания водопроводной воды, или летучими органическими кислотами, которые могут появляться в молочном сырье, используемом в производстве кефира или кумыса, при его длительном (от нескольких часов до суток) хранении перед переработкой.The fifth and sixth differences, additional to the fourth, respectively, consist in the fact that the device has feedback for returning a part of the fluid from the hydraulic outlet of the degassing means either to the pump inlet or to the inlet of the metered gas supply to the channel. This ensures finer regulation of the concentration of gas impurities in the stream that enters the turbulization inlet, in cases when fresh fluid is used to feed the flow or to feed the recirculation loop, which obviously contains impurities of dissolved gases. Wherein:
the fifth additional difference, similar to the first additional difference, reduces the concentration of gases in the fluid at the inlet to the pump, and
the sixth additional difference, similar to the second additional difference, helps protect the pump from corrosion by aggressive gases used to neutralize tap water, or by volatile organic acids that can appear in milk raw materials used in the production of kefir or koumiss, during its long-term (from several hours to a day) storage before processing.
Седьмое, восьмое и девятое отличия, дополнительные к четвертому, соответственно состоят в том, что устройство имеет обратную связь для возврата части текучей среды со входа в средство дегазации либо на вход насоса, либо на вход средства дозированной подачи газа в канал, либо на вход средства турбулизации. Этим обеспечивается более тонкое регулирование концентрации газовых примесей в потоке, который поступает на вход средства турбулизации, в случаях, когда для питания проточного или для подпитки рециркуляционного контура используют дегазированную свежую текучую среду. При этом:
седьмое дополнительное отличие предпочтительно использовать либо аналогично третьему дополнительному отличию в замкнутых системах теплоснабжения на основе кавитационных теплогенераторов, либо в устройствах для воздействия на такие текучие среды, которые подлежат термохимической обработке с применением дорогих реагентов, например в устройствах для варки свекловичного сока в присутствии высокочистого оксида кальция с последующей сатурацией реакционной смеси также высокочистым диоксидом углерода;
восьмое дополнительное отличие способствует защите насоса от коррозии химически активными реагентами, используемыми для термохимической активации таких материалов, как масляные и, особенно, кислые гудроны, используемые в производстве битумов, и резиновая крошка, полученная измельчением отходов резины; а
девятое дополнительное отличие способствует повышению кратности обработки двух- и трехфазных текучих сред и повышению качества диспергирования вводимых в них эмульгируемых жидких или суспендируемых твердых веществ.The seventh, eighth and ninth differences, additional to the fourth, respectively, consist in the fact that the device has feedback for returning a part of the fluid from the inlet to the degassing means either to the inlet of the pump or to the inlet of the metered gas supply to the channel or to the inlet of the means turbulization. This provides finer control of the concentration of gas impurities in the stream that enters the turbulization inlet, in cases where a degassed fresh fluid is used to supply the flow or to feed the recirculation loop. Wherein:
the seventh additional difference is preferably used either similarly to the third additional difference in closed heat supply systems based on cavitation heat generators, or in devices for influencing such fluids that are subject to thermochemical treatment using expensive reagents, for example in devices for boiling beet juice in the presence of high-purity calcium oxide followed by saturation of the reaction mixture with high-purity carbon dioxide;
the eighth additional difference helps protect the pump from corrosion by chemically active reagents used for thermochemical activation of materials such as oil and, especially, acid tars used in the production of bitumen, and crumb rubber obtained by grinding rubber waste; a
the ninth additional difference contributes to increasing the multiplicity of processing of two- and three-phase fluids and improving the quality of dispersion of emulsifiable liquid or suspended solids introduced into them.
Десятое, дополнительное к четвертому отличие состоит в том, что устройство имеет обратную связь для возврата части текучей среды с выхода средства дозированной подачи газа в канал на вход насоса. Подпитка насоса газированной текучей средой снижает шум в насосе и нагрузку на его привод. The tenth, additional to the fourth difference, is that the device has feedback for returning a part of the fluid from the outlet of the metered gas supply means to the channel at the pump inlet. Pumping the pump with carbonated fluid reduces the noise in the pump and the load on its drive.
Одиннадцатое, дополнительное к четвертому отличие состоит в том, что устройство имеет обратную связь для возврата части текучей среды со входа средства дозированной подачи газа в канал на вход насоса. Эта структура наиболее удобна:
при использовании газообразных реагентов, которые наряду с инициированием регулируемой кавитации должны химически модифицировать текучую среду, не оказывая корродирующего действия на детали насоса,
при введении таких газов-пенообразователей, необходимых, например для изготовления взбитых сливок, которые нецелесообразно рециркулировать через насос, и
при работе с текучими средами, изначально, то есть перед подачей в насос, нагретыми до высоких (существенно более 100oС) температур.The eleventh, additional to the fourth difference, is that the device has feedback for returning part of the fluid from the inlet of the metered gas supply to the channel at the pump inlet. This structure is most convenient:
when using gaseous reagents, which along with the initiation of controlled cavitation should chemically modify the fluid without exerting a corrosive effect on the pump parts,
with the introduction of such foaming gases necessary, for example, for the manufacture of whipped cream, which are impractical to recycle through the pump, and
when working with fluids, initially, that is, before being fed to the pump, heated to high (significantly more than 100 o C) temperatures.
Двенадцатое отличие, дополнительное к основному изобретательскому замыслу или к четвертому отличию, состоит в том, что средство дегазации выполнено в виде дросселя турбулизованной текучей среды и по меньшей мере одного сквозного отверстия в стенке канала в задроссельном пространстве, сообщающегося со входом в запорно-регулирующий элемент. The twelfth difference, additional to the main inventive concept or to the fourth difference, is that the degassing means is made in the form of a turbulent turbulent throttle and at least one through hole in the channel wall in the throttle space, communicating with the entrance to the shut-off and control element.
Тринадцатое, дополнительное к двенадцатому отличие состоит в том, что дроссель выполнен в виде промежуточного конфузора, у которого диаметр входного отверстия превышает диаметр выходного отверстия участка канала, в котором установлено средство турбулизации. The thirteenth, additional to the twelfth difference, is that the throttle is made in the form of an intermediate confuser, in which the diameter of the inlet exceeds the diameter of the outlet of the channel section in which the turbulization means is installed.
Эта форма выполнения дросселя легко реализуема как в частном варианте стыковки отдельно изготовленного дроссельного конфузора с каналом, так и в частном варианте расточки такого конфузора в материале канала. This embodiment of the throttle is easily feasible both in the particular embodiment of docking a separately manufactured throttle confuser with the channel, and in the particular embodiment of boring such a confuser in the channel material.
Четырнадцатое, дополнительное к двенадцатому отличие состоит в том, что дроссель выполнен в виде расширенного цилиндрического продолжения канала, на входе в которое установлена дроссельная решетка. Такая решетка может быть сменной и, соответственно, может служить средством дополнительного регулирования величины падения давления текучей среды и эффективности выделения газа из нее. The fourteenth, additional to the twelfth difference, is that the throttle is made in the form of an extended cylindrical extension of the channel, at the entrance of which a throttle grate is installed. Such a grill can be replaceable and, accordingly, can serve as a means of additional control of the pressure drop of the fluid and the efficiency of gas evolution from it.
Пятнадцатое, дополнительное к двенадцатому отличие состоит в том, что дроссель выполнен в виде резервуара с проницаемой, например перфорированной или неполной, перегородкой, разделяющей полость этого резервуара на придонную часть для текущего запаса по меньшей мере частично дегазированной обработанной текучей среды и верхнюю часть для приема обработанной текучей среды из участка канала, содержащего средство ее турбулизации, причем выходной торец этого участка канала размещен над указанной перегородкой. The fifteenth, additional to the twelfth, difference is that the throttle is made in the form of a reservoir with a permeable, for example perforated or incomplete, partition separating the cavity of this reservoir into the bottom part for the current supply of at least partially degassed treated fluid and the upper part for receiving treated fluid from a section of the channel containing the means for its turbulization, and the output end of this section of the channel is placed above the specified partition.
Такая форма выполнения дросселя удобна в кавитационных теплогенераторах, поскольку позволяет включить дроссель в состав промежуточного резервуара-теплоаккумулятора нагретой текучей среды, придонная часть которого может быть подключена и к насосу для рециркуляции этой среды с целью нагрева до требуемой температуры, и к выходной магистрали. Принципиальное отличие такого резервуара от резервуара, известного из WO 98/42987, состоит в том, что согласно изобретению выход нагретой текучей среды в газовое пространство резервуара выполнен над перегородкой, а не в его придонную, заполненную жидкостью часть. Именно поэтому удается безударно "отсекать" хвосты суперкаверн, которые могут возникнуть в турбулизованной текучей среде при избыточной концентрации летучих газов. This embodiment of the throttle is convenient in cavitation heat generators, because it allows you to include the throttle in the intermediate reservoir-heat accumulator of heated fluid, the bottom part of which can be connected to the pump for recirculation of this medium to heat to the required temperature, and to the output line. The fundamental difference between such a tank and a tank known from WO 98/42987 is that, according to the invention, the outlet of the heated fluid into the gas space of the tank is made above the partition, and not into its bottom part filled with liquid. That is why it is possible to shocklessly "cut off" the tails of supercavities, which can occur in a turbulent fluid with an excessive concentration of volatile gases.
Шестнадцатое, дополнительное к пятнадцатому отличие состоит в том, что придонная часть резервуара подключена обратной связью на вход насоса, а верхняя часть резервуара подключена к дополнительному средству глубокой дегазации обработанной текучей среды, газовое пространство которого через запорно-регулирующий элемент связано с атмосферой, а заполненное жидкостью пространство также через запорно-регулирующий элемент связано с напорной магистралью. The sixteenth, additional to the fifteenth difference is that the bottom of the tank is connected with feedback to the pump inlet, and the upper part of the tank is connected to an additional means of deep degassing of the treated fluid, the gas space of which is connected to the atmosphere through a shut-off-control element and filled with liquid the space is also connected through a locking-regulating element to the pressure line.
Такая форма выполнения устройства согласно изобретению предпочтительна при оснащении автономных систем отопления и/или горячего водоснабжения. This embodiment of the device according to the invention is preferred when equipping autonomous heating and / or hot water systems.
Понятно, что при выборе конкретных форм выполнения устройств для воздействия на потоки текучих сред возможны произвольные комбинации указанных дополнительных отличий с основным изобретательским замыслом и что описанные ниже предпочтительные примеры его воплощения никоим образом не ограничивают объем изобретения. It is clear that when choosing specific forms of devices for influencing fluid flows, arbitrary combinations of these additional differences with the main inventive concept are possible, and that the preferred examples of its embodiment described below in no way limit the scope of the invention.
Далее сущность изобретения поясняется подробным описанием конструкции и работы предлагаемого устройства со ссылками на прилагаемые чертежи, где изображены на:
фиг.1 - блок-схема такого простейшего устройства для воздействия на поток текучей среды, которое снабжено только средством дегазации, которое расположено непосредственно после средства турбулизации потока;
фиг.2 - блок-схема такого простейшего устройства для воздействия на поток текучей среды, которое имеет обратную связь для возврата части текучей среды с выхода средства дегазации на вход насоса;
фиг. 3 - блок-схема такого простейшего устройства для воздействия на поток текучей среды, которое имеет обратную связь для возврата части текучей среды с выхода средства дегазации на вход средства турбулизации;
фиг. 4 - блок-схема такого простейшего устройства для воздействия на поток текучей среды, которое имеет обратную связь для возврата части текучей среды со входа в средство дегазации на вход насоса;
фиг. 5 - блок-схема такого более сложного устройства для воздействия на поток текучей среды, которое в сравнении с устройством, показанным на фиг.1, на входе в средство турбулизации дополнительно снабжено средством дозированной подачи газа в канал для прокачивания обрабатываемой текучей среды;
фиг. 6 - блок-схема такого более сложного устройства для воздействия на поток текучей среды, которое имеет обратную связь для возврата части текучей среды с выхода средства дегазации на вход насоса;
фиг. 7 - блок-схема такого более сложного устройства для воздействия на поток текучей среды, которое имеет обратную связь для возврата части текучей среды с выхода средства дегазации на вход средства дозированной подачи газа в канал;
фиг. 8 - блок-схема такого более сложного устройства для воздействия на поток текучей среды, которое имеет обратную связь для возврата части текучей среды со входа в средство дегазации на вход насоса;
фиг. 9 - блок-схема такого более сложного устройства для воздействия на поток текучей среды, которое имеет обратную связь для возврата части текучей среды со входа в средство дегазации на вход средства дозированной подачи газа в канал;
фиг. 10 - блок-схема такого более сложного устройства для воздействия на поток текучей среды, которое имеет обратную связь для возврата части текучей среды со входа в средство дегазации на вход средства турбулизации;
фиг. 11 - блок-схема такого более сложного устройства для воздействия на поток текучей среды, которое имеет обратную связь для возврата части текучей среды с выхода средства дозированной подачи газа в канал на вход насоса;
фиг. 12 - блок-схема такого более сложного устройства для воздействия на поток текучей среды, которое имеет обратную связь для возврата части текучей среды со входа средства дозированной подачи газа в канал на вход насоса;
фиг.13 - участок канала с последовательно расположенными входным конфузором, средством дозированной подачи газа в канал, струйным средством турбулизации основного потока обрабатываемой текучей среды и дроссельным средством дегазации обработанной текучей среды на основе конфузора (в продольном разрезе диаметральной плоскостью);
фиг.14 - участок канала с последовательно расположенными входным конфузором, средством дозированной подачи газа в канал, средством турбулизации основного потока обрабатываемой текучей среды в виде плохо обтекаемого тела и дроссельным средством дегазации обработанной текучей среды на основе конфузора (в продольном разрезе диаметральной плоскостью);
фиг.15 - участок канала с последовательно расположенными входным конфузором, средством дозированной подачи газа в канал, средством турбулизации основного потока обрабатываемой текучей среды в виде плохо обтекаемого тела и дроссельным средством дегазации обработанной текучей среды на основе решетки (в продольном разрезе диаметральной плоскостью);
фиг.16 - схема рециркуляционного теплогенератора с дроссельным средством дегазации обработанной текучей среды на основе резервуара с проницаемой перегородкой.Further, the invention is illustrated by a detailed description of the design and operation of the proposed device with links to the accompanying drawings, which are shown in:
figure 1 is a block diagram of such a simple device for influencing the flow of a fluid that is provided only with degassing means, which is located immediately after the means of turbulence of the stream;
figure 2 is a block diagram of such a simple device for influencing a fluid flow, which has a feedback to return part of the fluid from the outlet of the degassing means to the pump inlet;
FIG. 3 is a block diagram of such a simple device for influencing a fluid stream that has feedback to return a portion of the fluid from the outlet of the degassing means to the inlet of the turbulization means;
FIG. 4 is a block diagram of such a simple device for influencing a fluid stream that has feedback for returning a portion of the fluid from the inlet to the degassing means to the inlet of the pump;
FIG. 5 is a block diagram of such a more complex device for influencing a fluid flow, which, in comparison with the device shown in FIG. 1, at the inlet of the turbulization means is additionally provided with means for dosed gas supply to the channel for pumping the processed fluid;
FIG. 6 is a block diagram of such a more complex device for influencing a fluid stream that has feedback to return a portion of the fluid from the outlet of the degassing means to the pump inlet;
FIG. 7 is a block diagram of such a more complex device for influencing a fluid stream that has feedback for returning a portion of the fluid from the outlet of the degassing means to the inlet of the metered gas supply to the channel;
FIG. 8 is a block diagram of such a more complex device for influencing a fluid stream that has feedback for returning a portion of the fluid from the inlet to the degassing means to the inlet of the pump;
FIG. 9 is a block diagram of such a more complex device for influencing a fluid stream that has feedback for returning a portion of the fluid from the inlet to the degassing means to the inlet of the metered gas supply to the channel;
FIG. 10 is a block diagram of such a more complex device for influencing a fluid stream that has feedback for returning a portion of the fluid from the inlet of the degassing means to the inlet of the turbulization means;
FIG. 11 is a block diagram of such a more complex device for influencing a fluid stream that has feedback for returning a portion of the fluid from the outlet of the metered gas supply means to the channel at the pump inlet;
FIG. 12 is a block diagram of such a more complex device for influencing a fluid stream that has feedback for returning a portion of the fluid from the inlet of the metered gas supply to the channel to the pump inlet;
Fig - section of the channel with a sequentially located inlet confuser, means for dosed gas supply to the channel, jet means for turbulization of the main flow of the processed fluid and throttle means for degassing the treated fluid based on the confuser (in longitudinal section with a diametrical plane);
Fig. 14 is a section of a channel with a consecutive inlet confuser, a metered gas supply means to the channel, a means for turbulizing the main flow of the processed fluid in the form of a poorly streamlined body and a throttle means for degassing the treated fluid based on the confuser (in a longitudinal section with a diametrical plane);
Fig. 15 shows a section of a channel with a consecutive inlet confuser, means for dosing gas into the channel, means for turbulizing the main flow of the treated fluid in the form of a poorly streamlined body and a throttle means for degassing the treated fluid on the basis of a grating (in a longitudinal section with a diametrical plane);
16 is a diagram of a recirculation heat generator with a throttle means for degassing the treated fluid based on a permeable baffle tank.
Простейшее устройство для воздействия на поток текучей среды как минимум (см. фиг.1) имеет последовательно расположенные в гидравлической цепи:
насос 1 для непрерывной прокачки текучей среды, всасывающий патрубок 2 которого подключен к произвольному источнику такой среды;
произвольное средство 3 турбулизации потока текучей среды в канале 4, отходящем от не обозначенного особо нагнетательного патрубка насоса 1; и
средство 5 дегазации, которое расположено непосредственно после средства 3 турбулизации. Гидравлический выход средства 5 дегазации (непосредственно или через не показанный на этой простейшей схеме накопитель) подключен к произвольному подходящему потребителю текучей дегазированной среды, обработанной по меньшей мере в турбулентном, а предпочтительно в кавитационном режиме, а газовый выход средства 5 через запорно-регулирующий элемент 6 подключен либо к атмосфере, либо к также не показанному на фиг.1 сборнику газа, который выделен из обработанной текучей среды.The simplest device for influencing the fluid flow at least (see figure 1) has sequentially located in the hydraulic circuit:
a
degassing means 5, which is located immediately after the turbulization means 3. The hydraulic outlet of the degassing means 5 (directly or through a drive not shown in this simple diagram) is connected to an arbitrary suitable consumer of a degassed fluid treated at least in a turbulent, and preferably cavitation, mode, and the gas outlet of
В конкретных устройствах для воздействия на потоки текучих сред, построенных по схеме согласно фиг.1, целесообразно использовать:
желательно центробежные (хотя допустимы и иные роторные) механические насосы 1;
предпочтительно струйные (обычно из числа описанных в публикации WO 98/42987 того же изобретателя) и/или выполненные в виде плохо обтекаемых тел средства 3 турбулизации потока текучей среды в каналах 4 (хотя возможны и иные средства нарушения ламинарного течения из числа указанных выше);
предпочтительно активные средства 5 дегазации типа описанных далее разнообразных по форме выполнения дросселей, которые обеспечивают заметное падение давления турбулизованных текучих сред и, соответственно, интенсивное выделение примесей летучих газов; и
каналы 4 с предпочтительно регулируемой шероховатостью внутренней стороны их стенок на участках расположения средств 3 турбулизации потоков текучих сред.In specific devices for influencing the flow of fluids constructed according to the scheme according to figure 1, it is advisable to use:
centrifugal (although other rotary) mechanical pumps are desirable 1;
preferably inkjet (usually from those described in publication WO 98/42987 of the same inventor) and / or made in the form of poorly streamlined bodies, means 3 for turbulizing the fluid flow in channels 4 (although other means of disturbing the laminar flow from the above mentioned are possible);
preferably active degassing means 5, of the type described below, are variously shaped throttles that provide a noticeable pressure drop in turbulized fluids and, accordingly, an intensive release of volatile gas impurities; and
Для достижения особых эффектов, описанных выше в кратком изложении сущности изобретения, целесообразно, чтобы контуры устройств для воздействия на потоки текучих сред были оснащены обратными связями в виде байпасных трубопроводов, каждый из которых может иметь не показанный ради упрощения запорно-регулирующий элемент, а именно:
либо байпасным трубопроводом 7 для возврата части текучей среды с гидравлического выхода средства 5 дегазации во всасывающий патрубок 2 насоса 1 (см. фиг.2);
либо байпасным трубопроводом 8 для возврата части текучей среды с гидравлического выхода средства 5 дегазации на вход средства 3 турбулизации (см. фиг.3);
либо байпасным трубопроводом 9 для возврата части турбулизованной и содержащей примеси летучих газов текучей среды со входа в средство 5 дегазации во всасывающий патрубок 2 насоса 1 (см. фиг.4).To achieve the special effects described above in the summary of the invention, it is advisable that the circuits of the devices for influencing the flow of fluids be equipped with feedbacks in the form of bypass pipelines, each of which may have a locking-regulating element not shown for the sake of simplification, namely:
or
or
or
Устройства согласно фиг.1-4 предназначены для воздействия на потоки таких текучих сред, которые либо изначально содержат достаточные для инициирования развитой кавитации примеси летучих газов типа воздуха, либо могут самопроизвольно быстро насыщаться воздухом вследствие вышеописанного подсоса через уплотнения вплоть до таких концентраций, при которых становится возможной суперкавитация. The devices according to figures 1-4 are designed to influence the flows of such fluids, which either initially contain sufficient impurities of volatile gases such as air to initiate developed cavitation, or can spontaneously quickly become saturated with air due to the above-described suction through seals up to concentrations at which possible supercavitation.
Для более точного управления концентрацией летучих газов в потоках текучих сред предпочтительны устройства согласно фиг.5, которые в сравнении с устройствами согласно фиг. 1-4 на входе в средство 3 турбулизации дополнительно снабжены средством 10 дозированной подачи газа в канал 4. Такие устройства, аналогично описанным выше, также могут быть оснащены обратными связями в виде байпасных трубопроводов, каждый из которых может иметь запорно-регулирующий элемент 11, а именно:
либо байпасным трубопроводом 7 для возврата части текучей среды с гидравлического выхода средства 5 дегазации во всасывающий патрубок 2 насоса 1 (см. фиг.6);
либо байпасным трубопроводом 12 для возврата части текучей среды с гидравлического выхода средства 5 дегазации на вход средства 10 дозированной подачи газа в канал 4 (см. фиг.7);
либо байпасным трубопроводом 9 для возврата части турбулизованной и содержащей примеси летучих газов текучей среды со входа в средство 5 дегазации во всасывающий патрубок 2 насоса 1 (см. фиг.8);
либо байпасным трубопроводом 13 для возврата части турбулизованной и содержащей примеси летучих газов текучей среды со входа в средство 5 дегазации на вход средства 10 дозированной подачи газа в канал 4 (см. фиг.9);
либо байпасным трубопроводом 14 для возврата части текучей среды со входа в средство 5 дегазации на вход средства 3 турбулизации (см. фиг.10);
либо байпасным трубопроводом 15 для возврата части текучей среды с гидравлического выхода средства 10 дозированной подачи газа в канал 4 во всасывающий патрубок 2 насоса 1 (см. фиг.11);
либо байпасным трубопроводом 16 для возврата части текучей среды со входа средства 10 дозированной подачи газа в канал 4 во всасывающий патрубок 2 насоса 1 (см. фиг.12).For more precise control of the concentration of volatile gases in fluid streams, the devices of FIG. 5 are preferred, which, in comparison with the devices of FIG. 1-4 at the entrance to the turbulization means 3 are additionally equipped with a
or
or
or
or
or
or
or
Активное средство 5 дегазации турбулизованного потока текучей среды (независимо от того, будет ли текучая среда иметь примеси летучих газов изначально, или будет принудительно газирована перед турбулизацией) целесообразно выполнять на основе дросселей. Например, некоторые из множества возможных форм выполнения устройств согласно изобретению, различающиеся конструкцией средств 5 дегазации, показаны на фиг.13-16. The active means 5 for the degassing of a turbulized fluid stream (regardless of whether the fluid will have volatile gas impurities initially or will be forced to aerate before turbulization) is expediently based on chokes. For example, some of the many possible forms of execution of the devices according to the invention, differing in the design of the degassing means 5, are shown in FIGS. 13-16.
В частности, на фиг.13-15 показан участок канала 4, имеющий входной конфузор 17 и плавно сопряженный с этим конфузором цилиндрический рабочий участок 18, оборудованный средством 10 дозированной подачи газа и средством 3 турбулизации, к выходу которого подключено средство 5 дегазации турбулизованного потока на основе дросселя. In particular, Figs. 13-15 show a section of
Как видно на фиг.13 и 14, дроссель может быть выполнен в виде промежуточного конфузора 19, у которого диаметр входного отверстия превышает диаметр выходного отверстия цилиндрического рабочего участка 18 канала 4 и который либо жестко связан с каналом 4 (фиг.13), либо сформирован в теле канала 4 расточкой (фиг.14). As can be seen in FIGS. 13 and 14, the throttle can be made in the form of an
В следующем частном варианте реализации изобретательского замысла (фиг. 15) дроссель может быть выполнен в виде расширенного цилиндрического продолжения канала 4, на входе в которое установлена предпочтительно сменная (и, соответственно, имеющая разные суммарные проходные сечения) дроссельная решетка 20. In a further particular embodiment of the inventive concept (Fig. 15), the throttle can be made in the form of an expanded cylindrical extension of
При этом возможны разные формы выполнения:
а) средств 5 дегазации турбулизованного потока текучей среды путем отбора излишков газа из задроссельного пространства, которые:
могут иметь сборный коллектор 21 (фиг.13), или
быть прямо подключены байпасными газопроводами 22 с запорно-регулирующими элементами 23 к не обозначенным особо отверстиям для возврата по меньшей мере части газа, который выделен из турбулизованной текучей среды, обратно в канал 4 перед средством 3 турбулизации (фиг.13, 14), и/или
иметь указанные байпасные газопроводы 22 и не показанные особо выходы в атмосферу или сборники выделенного газа через также не показанные особо дополнительные запорно-регулирующие элементы;
б) средств 3 турбулизации потока текучей среды, например:
в виде по меньшей мере одного отверстия, а предпочтительно нескольких связанных общим раздаточным коллектором 24, расположенных на равных угловых расстояниях и направленных под острыми углами навстречу потоку отверстий в канале 4 (фиг.13), или
в виде плохо обтекаемого тела 3, жестко закрепленного внутри канала 4 на условно не показанных стержнях, которые, кстати, также могут служить средствами турбулизации потока (фиг.14 и 15), или
в виде комбинации как показанных на фиг.13 и 14 или 15, так и иных выше перечисленных средств;
в) средств 10 дозированной подачи газа в канал 4 перед средством 3 турбулизации, которые предпочтительно (но не обязательно), могут быть выполнены:
в виде указанных байпасных газопроводов 22 с запорно-регулирующими элементами 23 для прямой, как на фиг.14 и 15, или опосредованной коллектором 25, как на фиг.13, обратной связи задроссельного пространства с каналом 4, или
в виде не показанных особо ресивера для хранения возобновляемого запаса сжатого газа и регулятора расхода и давления такого газа на входе в канал 4, или
в виде, который показан на фиг.16 и подробно оговорен ниже.In this case, various forms of execution are possible:
a) means 5 for the degassing of a turbulent fluid stream by taking away excess gas from the throttle space, which:
may have a collecting manifold 21 (Fig.13), or
be directly connected
to have the indicated
b) means 3 turbulization fluid flow, for example:
in the form of at least one hole, and preferably several connected by a common distributing
in the form of a poorly
in the form of a combination as shown in Fig.13 and 14 or 15, and other of the above funds;
c) means 10 for the metered supply of gas into the
in the form of these
in the form of a receiver not specially shown for storing a renewable supply of compressed gas and a regulator of the flow and pressure of such gas at the inlet to
in the form that is shown in FIG. 16 and is discussed in detail below.
В частности, на фиг.16 показан такой (один из многих возможных на основе устройств согласно изобретению) рециркуляционный кавитационный теплогенератор (и он же - аппарат для тепловой обработки текучих сред), который имеет промежуточный резервуар 26 с проницаемой (например перфорированной или неполной) перегородкой 27. Эта перегородка 27 может быть как параллельна образующей днища 28, так и наклонена относительно этого днища 28 под острым углом, и над ней должен выступать выходной торец указанного участка канала 4. In particular, FIG. 16 shows such (one of the many possible devices based on the invention) recirculation cavitation heat generator (also known as a device for heat treatment of fluids), which has an
Расположенная над перегородкой 27 верхняя часть полости резервуара 26 служит дросселем, который облегчает выделение газа из газированной текучей среды, обработанной в кавитационном или, реже, турбулентном режиме. Located above the
Расположенная под перегородкой 27 нижняя, придонная часть полости резервуара 26 предназначена для текущего запаса обработанной текучей среды, которая хотя бы частично дегазирована и которую в существенной части (обычно в пределах 90-99% от общей обрабатываемой массы) через байпасный патрубок 7 возвращают на входной патрубок 2 насоса 1 для многократной рециркуляции относительно средства 3 турбулизации. The bottom, bottom part of the cavity of the
Такой теплогенератор (или аппарат) обычно оборудован дополнительным сепаратором 29 газа, который через отводной патрубок 30 с запорно-регулирующим элементом 31 подключен к верхней части полости резервуара 26. Этот сепаратор 29 имеет:
а) газоотводящий патрубок 32 с запорно-регулирующим элементом 33 для отвода выделенного газа:
либо в атмосферу,
либо в подходящий не показанный особо газосборник,
либо через условно показанный штриховой линией байпасный патрубок 22 в коллектор 25 для подачи газа в поток текучей среды, набегающий на средство 3 турбулизации;
б) патрубок 34 с запорно-регулирующим элементом 35 для отбора нагретой или термообработанной текучей среды на потребление (в случаях, когда текучая среда должна быть глубоко дегазирована) и/или
в) патрубок 36 с запорно-регулирующим элементом 37 для разбавления нагретой или термообработанной текучей среды, отбираемой на потребление с выхода насоса 1 через отводной трубопровод 38 с запорно-регулирующими элементами 39 и 40 (в случаях, когда текучая среда может содержать растворенный газ).Such a heat generator (or apparatus) is usually equipped with an
a) a
either into the atmosphere
or to a suitable gas collector not particularly shown,
or through a
b) a
c) a
Такой теплогенератор (или аппарат) обязательно имеет питающий патрубок 41 с входным запорно-регулирующим элементом 42. И, наконец, он по желанию может быть оснащен:
эжектором 43 для подсоса части обработанной текучей среды из отводного трубопровода 38 в питающий патрубок 41,
трубопроводной обвязкой 44 с запорно-регулирующим элементом 45, которая подключена к верхней части резервуара 26 и замкнута на питающий патрубок 41,
дополнительным перепускным патрубком 46 с запорно-регулирующим элементом 47 для подключения трубопроводной обвязки 44 к отводному трубопроводу 38,
дополнительным перепускным патрубком 48 с запорно-регулирующим элементом 49 для подключения трубопроводной обвязки 44 к начальному участку канала 4 и
дополнительным перепускным патрубком 50 с запорно-регулирующим элементом 51 для подключения начального участка канала 4 к отводному трубопроводу 38.Such a heat generator (or apparatus) necessarily has a
an
piping 44 with a locking and regulating
an
Устройства согласно изобретению, описанные выше на разных примерах воплощения изобретательского замысла, используют для турбулизации потока текучей среды и, в частности, для возбуждения регулируемой гидродинамической кавитации следующим образом. The devices according to the invention described above in various examples of the embodiment of the inventive concept are used to turbulent the fluid flow and, in particular, to excite controlled hydrodynamic cavitation as follows.
Как видно на фиг.1, насос 1 через всасывающий патрубок 2 непрерывно питают текучей средой от произвольного источника. Насос 1 нагнетает эту среду в канал 4, в котором ее кинетическая энергия под влиянием средства 3 турбулизации преобразуется в тепловую энергию. Средство 5 дегазации, которое расположено непосредственно после средства 3 турбулизации, выделяет и через запорно-регулирующий элемент 6 по меньшей мере периодически удаляет из устройства избыток газа, присутствующего в текучей среде. Тем самым отсекаются "хвосты" суперкаверн и существенно снижается опасность апериодических ударов и кавитационной эрозии, которые могли бы возникнуть при схлопывании таких суперкаверн. As can be seen in figure 1, the
Как видно на фиг.2, обратная связь (байпасный трубопровод 7) обеспечивает возврат по меньшей мере части текучей среды с гидравлического выхода средства 5 дегазации на вход насоса 1. Если в качестве текучей среды используют лишь воздухосодержащие текучие материалы типа соков или молока, то тем самым снижается концентрация воздуха еще до подачи в насос и обеспечивается эффективное дезодорирование целевых продуктов. As can be seen in FIG. 2, the feedback (bypass line 7) ensures that at least part of the fluid is returned from the hydraulic outlet of the degassing means 5 to the inlet of
Байпасный трубопровод 8 (см. фиг.3), который обеспечивает обратную связь между гидравлическим выходом средства 5 дегазации и входом в средство 3 турбулизации, позволяет использовать для заправки замкнутых систем теплоснабжения водопроводную воду, которая была обеззаражена такими коррозионно-активными газами, как хлор или озон или водные дисперсии на ее основе. Действительно, при запуске системы теплоснабжения такие газы не рециркулируют через насос 1, а впоследствии разбавляются подсасываемым воздухом и через запорно-регулирующий элемент 6 удаляются из системы. Bypass pipe 8 (see figure 3), which provides feedback between the hydraulic outlet of the degassing means 5 and the inlet of the turbulization means 3, allows you to use tap water for refueling closed heating systems, which has been disinfected with corrosive gases such as chlorine or ozone or aqueous dispersions based on it. Indeed, when starting the heat supply system, such gases are not recirculated through the
Байпасный трубопровод 9 (см. фиг.4), который обеспечивает обратную связь между входом в средство 5 дегазации и входом насоса 1, позволяет эффективно регулировать концентрацию газа даже в таких текучих средах, которые были глубоко дегазированы до заправки ими замкнутых систем теплоснабжения. Bypass pipe 9 (see figure 4), which provides feedback between the entrance to the degassing means 5 and the inlet of the
Для всех случаев применения средства 10 дозированной подачи газа в канал 4 перед средством 3 турбулизации (см. фиг.5-12) характерно эффективное управление концентрацией летучих газов в потоках турбулизуемых текучих сред. For all cases of application of the
Действительно, используя разные летучие газы (в особенности такие, которые хорошо растворимы в текучей среде и, следовательно, легко усваиваются ею после схлопывания кавитационных каверн), во всем объеме такой среды при турбулизации удается формировать колеблющиеся газовые пузырьки. Эти пузырьки обеспечивают регулярную кавитацию в потоке и существенно повышают эффективность нагрева или термомеханохимической обработки как ньютоновских, так и неньютоновских жидкостей. Indeed, using different volatile gases (especially those that are readily soluble in the fluid and, therefore, easily absorbed by it after collapse of cavitation cavities), it is possible to form oscillating gas bubbles in the entire volume of such a medium during turbulization. These bubbles provide regular cavitation in the flow and significantly increase the efficiency of heating or thermomechanical treatment of both Newtonian and non-Newtonian fluids.
Использование разнообразных обратных связей между функциональными узлами таких устройств для воздействия на потоки текучих сред, которые снабжены указанным средством 10, создает дополнительные технологические возможности. The use of a variety of feedbacks between the functional units of such devices for influencing the fluid flows, which are equipped with the specified means 10, creates additional technological capabilities.
Так, байпасный трубопровод 7 в устройстве согласно фиг.6 снижает концентрацию летучих газов в текучей среде на входе в насос 1, а байпасный трубопровод 12 в устройстве согласно фиг.7 способствует защите насоса 1 от коррозии агрессивными газами, используемыми для обеззараживания водопроводной воды, или летучими органическими кислотами, которые могут появляться в молочном сырье, используемом в производстве кефира или кумыса, при его длительном хранении перед переработкой. Thus, the
Далее, байпасный трубопровод 9 в устройстве согласно фиг.8, байпасный трубопровод 13 в устройстве согласно фиг.9 и байпасный трубопровод 14 в устройстве согласно фиг.10 обеспечивают точное регулирование концентрации газовых примесей в потоках, которые поступают на вход средства 3 турбулизации, в случаях, когда для питания проточного или для подпитки рециркуляционного контура используют дегазированную свежую текучую среду. При этом:
устройство согласно фиг.8 особо эффективно при термохимической обработке текучих сред с применением дорогих реагентов, например, при варке свекловичного сока в присутствии высокочистого оксида кальция с последующей сатурацией реакционной смеси также высокочистым диоксидом углерода;
устройство согласно фиг.9 особо эффективно при защите насоса 1 от коррозии химически активными реагентами, используемыми для термохимической активации таких материалов, как масляные и, особенно, кислые гудроны, используемые в производстве битумов, и резиновая крошка, полученная измельчением отходов резины; а
устройство согласно фиг.10 особо эффективно при многократной обработке двух- и трехфазных текучих сред с целью приготовления устойчивых эмульсий и суспензий.Further, the
the device according to Fig. 8 is particularly effective in thermochemical processing of fluids using expensive reagents, for example, when cooking beet juice in the presence of high-purity calcium oxide, followed by saturation of the reaction mixture with high-purity carbon dioxide;
the device according to Fig. 9 is particularly effective in protecting the
the device according to figure 10 is particularly effective in the multiple processing of two- and three-phase fluids in order to prepare stable emulsions and suspensions.
Байпасный трубопровод 15 в устройстве согласно фиг.11 способствует снижению шума в насосе 1 и нагрузки на его привод вследствие подпитки насоса газированной текучей средой.
И, наконец, байпасный трубопровод 16 в устройстве согласно фиг.12 обеспечивает:
химическое модифицирование текучих сред газообразными реагентами с исключением их коррелирующего действия на детали насоса 1, или
введение газов-пенообразователей, которые не нужно рециркулировать через насос 1,
или работу с текучими средами, которые перед подачей в насос 1 были нагреты до температур существенно более 100oС.And finally, the
chemical modification of fluids with gaseous reactants with the exception of their correlating effect on the details of the
the introduction of foaming gases that do not need to be recycled through the
or work with fluids that, before being fed to pump 1, were heated to temperatures substantially greater than 100 ° C.
Во всех указанных случаях запорно-регулирующие элементы 11, которые показаны на фиг. 6-12, позволяют весьма точно регулировать расход рециркулирующих текучих сред и настраивать соответствующие устройства на оптимальные режимы работы с учетом реологических характеристик обрабатываемых сред и допустимого уровня гидродинамического шума. In all these cases, the locking and regulating
Наиболее эффективно работает средство 5 дегазации, которое выполнено в виде дросселя турбулизованной текучей среды. Действительно, любое расширение канала 4, будь то раструб конфузора 19, как на фиг.13 и 14, или просто более широкий участок канала 4 с дроссельной решеткой 20 на входе, как на фиг.15, тормозит поток текучей среды, обработанной с помощью средства 3 турбулизации, и создает условия для выделения летучих газов. Далее эти газы, отведенные из задроссельного пространства через байпасный трубопровод 22 и запорно-регулирующий элемент 23, могут быть по меньшей мере частично использованы для подачи через средство 10 на вход в средство 3 турбулизации. The most effective means of degassing 5, which is made in the form of a throttle turbulent fluid. Indeed, any expansion of the
Сходным образом работает как дроссель и расположенная над перегородкой 27 верхняя часть полости резервуара 26 (см. фиг.16) в составе рециркуляционного кавитационного теплогенератора (или аппарата для тепловой обработки текучих сред). Similarly, it acts as a throttle and the upper part of the cavity of the
Работу этого теплогенератора (аппарата) следует рассмотреть более подробно. The operation of this heat generator (apparatus) should be considered in more detail.
Перед запуском запорно-регулирующие элементы 35, 37, 39 и 40 закрывают и внутренний объем теплогенератора (аппарата) через входной запорно-регулирующий элемент 42, питающий патрубок 41 и всасывающий патрубок 2 насоса 1 обычно заполняют подлежащей нагреву или термообработке текучей средой так, чтобы внутри промежуточного резервуара 26 она достигла уровня проницаемой перегородки 27 и целиком заполнила байпасный трубопровод 7. Before starting, the locking and regulating
Далее включают насос 1, открывают хотя бы один из запорно-регулирующих элементов 35 и 40, и подачу текучей среды через входной запорно-регулирующий элемент 42, питающий патрубок 41 и всасывающий патрубок 2 продолжают:
либо до заполнения замкнутой системы теплоснабжения используемой в качестве теплоносителя текучей средой, после чего входной запорно-регулирующий элемент 42 переключают на указанную систему теплоснабжения (и затем лишь периодически подключают к внешнему источнику текучей среды для компенсации ее потерь),
либо до достижения баланса прихода и расхода текучей среды, которая подлежит термообработке (например, стерилизации) при постоянно открытых запорно-регулирующем элементе 42 и по меньшей мере одном из запорно-регулирующих элементов 35 и 40.Next, turn on the
or until the closed heat supply system is filled with a fluid used as a coolant, after which the input shut-off-
or until a balance of fluid intake and flow is achieved, which is subject to heat treatment (for example, sterilization) with constantly open locking and regulating
Текучая среда с выхода насоса 1 непрерывно поступает в канал 4, турбулизуется, проходя через средство 3 (в частности, огибая плохо обтекаемое тело, как для упрощения показано на фиг.16), и дросселируется над проницаемой перегородкой 27. При этом часть полости промежуточного резервуара 26 над перегородкой 27 постоянно заполнена существенно газированной текучей средой, а часть указанной полости под перегородкой 27 также постоянно заполнена существенно дегазированной текучей средой, которая большей частью (до 99% от общей массы) через байпасный трубопровод 7 непрерывно рециркулирует через насос 1, канал 4, средство 3 турбулизации и средство 5 дегазации (которым в описываемом случае служат резервуар 26 с перегородкой 27), а в меньшей части через по меньшей мере один из запорно-регулирующих элементов 35 и 40 поступает на потребление как теплоноситель или на расфасовку как термообработанный продукт. The fluid from the outlet of the
Летучий газ, необходимый для инициирования регулируемой гидродинамической кавитации, иногда поступает в систему в составе подаваемой на (термо)обработку текучей среды. Однако чаще его принудительно подают через коллектор 25 в канал 4 перед средством 3 турбулизации, используя:
либо задорно-регулирующий элемент 47 и непоказанный внешний источник газа,
либо сепаратор 29 газа (и, соответственно, отводной патрубок 30, запорно-регулирующий элемент 31 и дополнительный перепускной патрубок 46, или газоотводящий патрубок 32, запорно-регулирующий элемент 33 и байпасный патрубок 22).Volatile gas, necessary to initiate controlled hydrodynamic cavitation, sometimes enters the system as part of the fluid supplied to the (thermo) treatment. However, more often it is forcibly fed through the
or
or a gas separator 29 (and, accordingly, a
Понятно, что при использовании отводного патрубка 30, запорно-регулирующего элемента 31 и дополнительного перепускного патрубка 46 газ поступает в коллектор 25 в составе существенно газированной текучей среды. It is understood that when using a
Излишек газа, выделенного из обработанной текучей среды, через газоотводящий патрубок 32 с запорно-регулирующим элементом 33 отводят либо в атмосферу, либо в подходящий не показанный особо газосборник. Excess gas released from the treated fluid through a
В замкнутых рециркуляционных системах теплоснабжения во избежание газовых пробок в трубопроводах и отопительных батареях нагретую текучую среду обычно отбирают через запорно-регулирующий элемент 35 и патрубок 34 после обязательной глубокой дегазации в дополнительном сепараторе 29 газа. In closed recirculation heat supply systems, in order to avoid gas plugs in pipelines and heating radiators, heated fluid is usually taken through a shut-off-
Если же устройство согласно фиг.16 используют как аппарат для термообработки, в том числе с одновременным газированием, то обработанную текучую среду после достаточной рециркуляции через описанную систему обычно отбирают с выхода насоса 1 через дополнительный перепускной патрубок 50 с запорно-регулирующим элементом 51 и отводной трубопровод 38 с запорно-регулирующими элементами 39 и 40, а сепаратор 29 используют для точного регулирования концентрации газа, перепуская дегазированную текучую среду (при закрытом запорно-регулирующем элементе 35) через патрубок 36 с запорно-регулирующим элементом 37 в трубопровод 38. If the device according to Fig.16 is used as an apparatus for heat treatment, including with simultaneous aeration, then the treated fluid after sufficient recirculation through the described system is usually taken from the outlet of the
Для предупреждения кавитации в насосе 1 часть обработанной текучей среды из отводного трубопровода 38 можно, при необходимости, перепускать в питающий патрубок 41 через эжектор 43. To prevent cavitation in the
Трубопроводной обвязкой 44 с запорно-регулирующим элементом 45 обычно пользуются при запуске для слабого предварительного газирования текучей среды, поступающей в насос 1 через питающий патрубок 41. The piping 44 with a locking and regulating
Дополнительным перепускным патрубком 46 с запорно-регулирующим элементом 47 обычно пользуются в системах горячего водоснабжения, поскольку в них в отводной трубопровод 38 можно подавать существенно газированную текучую среду. An
Изобретение в любой из форм осуществления изобретательского замысла реализуемо промышленным путем с использованием обычных в машиностроении средств. An invention in any form of implementing an inventive concept is implemented industrially using conventional means in mechanical engineering.
Точное регулирование концентрации примесей летучих газов позволяет практически исключить неуправляемую суперкавитацию в потоках турбулизованных текучих сред и обусловленные ею иррегулярные вибрации и апериодические удары. Accurate control of the concentration of volatile gas impurities makes it possible to virtually eliminate uncontrolled supercavitation in turbulent fluid flows and the irregular vibrations and aperiodic shocks caused by it.
Тем самым существенно повышается эксплуатационная надежность кавитационных теплогенераторов, стерилизаторов жидких пищевых продуктов, кавитационных химических реакторов и иного оборудования, которое может быть изготовлено на основе изобретения. This significantly increases the operational reliability of cavitation heat generators, sterilizers of liquid food products, cavitation chemical reactors and other equipment that can be manufactured on the basis of the invention.
Приведенные примеры конструктивного осуществления изобретательского замысла и примеры технологических возможностей не исчерпывают все конкретные конструкции и все возможные аспекты промышленного применения устройства согласно изобретению. Так:
возможно не показанное особо на чертежах частичное "закольцовывание" потока текучей среды только относительно средства 3 турбулизации, что может оказаться полезным для дополнительного регулирования числа Рейнольдса в потоке;
возможны и множественные обратные связи между насосом 1, средством 3 турбулизации, средством 5 дегазации и, по желанию, средством 10 дозированной подачи газа в канал 4, выполненные на основе общего байпасного трубопровода с ответвлениями через известные специалистам и доступные на рынке многоходовые (обычно - трехходовые) краны;
возможны и такие средства активной дегазации турбулизованных потоков текучих сред, которые отличаются от указанных выше дросселей.The examples of constructive implementation of the inventive concept and examples of technological capabilities do not exhaust all specific designs and all possible aspects of the industrial application of the device according to the invention. So:
perhaps not partially shown in the drawings, a partial “looping” of the fluid flow only relative to the turbulization means 3, which may be useful for additional regulation of the Reynolds number in the flow;
multiple feedbacks are possible between
such means of active degassing of turbulized fluid flows are possible, which differ from the above throttles.
Claims (17)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2000084987 | 2000-08-23 | ||
| UA2000084987 | 2000-08-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001122036A RU2001122036A (en) | 2003-04-20 |
| RU2207449C2 true RU2207449C2 (en) | 2003-06-27 |
Family
ID=34391004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001122036/06A RU2207449C2 (en) | 2000-08-23 | 2001-08-08 | Device for acting onto flow of fluid medium |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1214192C (en) |
| AU (1) | AU2001280425A1 (en) |
| RU (1) | RU2207449C2 (en) |
| WO (1) | WO2002016783A1 (en) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2278530C2 (en) * | 2004-03-29 | 2006-06-27 | Сергей Борисович Осипенко | Food product and method for its obtaining |
| RU2280823C2 (en) * | 2004-08-10 | 2006-07-27 | Александр Иванович Корсаков | Power production method and device and device control system |
| RU2284964C1 (en) * | 2005-02-28 | 2006-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") | Method of sterilization of the water systems |
| RU2314261C2 (en) * | 2006-01-10 | 2008-01-10 | Геннадий Семенович Кармацкий | Method of elimination of the spent liquid mediums |
| RU2355957C1 (en) * | 2007-10-18 | 2009-05-20 | Российская Академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) | Heat generator for agricultural enterprises and private houses |
| RU2380531C2 (en) * | 2005-05-02 | 2010-01-27 | Норск Хюдро Аса | Tube separator |
| RU2380532C2 (en) * | 2005-03-16 | 2010-01-27 | Норск Хюдро Аса | Tube separator |
| RU2409739C2 (en) * | 2005-11-11 | 2011-01-20 | Статойлхюдро Аса | Fluid medium flow divider (versions) |
| RU2417310C2 (en) * | 2005-02-09 | 2011-04-27 | Норск Хюдро Аса | Optimised procedure for supply of reagents into installation |
| RU2568480C2 (en) * | 2010-10-08 | 2015-11-20 | КСИЛЕМ АйПи ХОЛДИНГЗ ЛЛК | Closed pipeline flow straightener |
| RU2681618C1 (en) * | 2018-02-15 | 2019-03-11 | Василий Владимирович Веденеев | Compact device for the formation of laminar jets of a flow medium |
| US10451274B2 (en) | 2013-09-13 | 2019-10-22 | Schlumberger Technology Corporation | Method and system for effluent combustion |
| RU2725437C2 (en) * | 2015-09-25 | 2020-07-02 | Силсер С.А. | Saturation channel for mixing gas and beverage and method of saturation |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102427286B (en) * | 2011-11-08 | 2016-01-20 | 中国神华能源股份有限公司 | A kind of blowing method of hollow conductor and purging system |
| CN110207015A (en) * | 2019-06-21 | 2019-09-06 | 湖南雄鹰烟草材料有限公司 | A kind of Novel tobacco capsule essential oil transportation system and method |
| CN110887683A (en) * | 2019-12-09 | 2020-03-17 | 中国人民解放军国防科技大学 | An Electrically Heated Supersonic Ejector Experimental System |
| CN111188816B (en) * | 2019-12-17 | 2021-11-16 | 中国建筑西北设计研究院有限公司 | Flow distribution method of flow divider based on Venturi effect and flow divider structure |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3866630A (en) * | 1970-12-04 | 1975-02-18 | Fowler Knobbe & Martens | Ball canister and system for controlling cavitation in liquids |
| US3894562A (en) * | 1973-12-20 | 1975-07-15 | Jr Charles D Moseley | Fluid flow controller |
| US4150696A (en) * | 1974-03-04 | 1979-04-24 | Max-Planck-Gesellschaft Zur Forderung Der Wissenschaften E.V. | Arrangement for suppressing vibrations caused by the flow of a flowable medium |
| US4212326A (en) * | 1977-01-18 | 1980-07-15 | Alsthom-Atlantique | Flow rate limiter for a hydraulic circuit |
| SU1657844A1 (en) * | 1988-12-19 | 1991-06-23 | Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева | Device for transfer of high-viscous liquids |
| SU1714232A1 (en) * | 1988-12-27 | 1992-02-23 | Харьковский авиационный институт им.Н.Е.Жуковского | Method of reducing pipeline hydraulic drag |
| RU2007660C1 (en) * | 1991-11-25 | 1994-02-15 | ТОО "Нумес -М" | Pipeline |
| WO1998042987A1 (en) * | 1997-03-24 | 1998-10-01 | Sergei Borisovich Osipenko | Device for influencing the flow of a fluid medium |
-
2001
- 2001-08-01 WO PCT/UA2001/000027 patent/WO2002016783A1/en not_active Ceased
- 2001-08-01 CN CNB018145604A patent/CN1214192C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-08-01 AU AU2001280425A patent/AU2001280425A1/en not_active Abandoned
- 2001-08-08 RU RU2001122036/06A patent/RU2207449C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3866630A (en) * | 1970-12-04 | 1975-02-18 | Fowler Knobbe & Martens | Ball canister and system for controlling cavitation in liquids |
| US3894562A (en) * | 1973-12-20 | 1975-07-15 | Jr Charles D Moseley | Fluid flow controller |
| US4150696A (en) * | 1974-03-04 | 1979-04-24 | Max-Planck-Gesellschaft Zur Forderung Der Wissenschaften E.V. | Arrangement for suppressing vibrations caused by the flow of a flowable medium |
| US4212326A (en) * | 1977-01-18 | 1980-07-15 | Alsthom-Atlantique | Flow rate limiter for a hydraulic circuit |
| SU1657844A1 (en) * | 1988-12-19 | 1991-06-23 | Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева | Device for transfer of high-viscous liquids |
| SU1714232A1 (en) * | 1988-12-27 | 1992-02-23 | Харьковский авиационный институт им.Н.Е.Жуковского | Method of reducing pipeline hydraulic drag |
| RU2007660C1 (en) * | 1991-11-25 | 1994-02-15 | ТОО "Нумес -М" | Pipeline |
| WO1998042987A1 (en) * | 1997-03-24 | 1998-10-01 | Sergei Borisovich Osipenko | Device for influencing the flow of a fluid medium |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2278530C2 (en) * | 2004-03-29 | 2006-06-27 | Сергей Борисович Осипенко | Food product and method for its obtaining |
| RU2280823C2 (en) * | 2004-08-10 | 2006-07-27 | Александр Иванович Корсаков | Power production method and device and device control system |
| RU2417310C2 (en) * | 2005-02-09 | 2011-04-27 | Норск Хюдро Аса | Optimised procedure for supply of reagents into installation |
| RU2284964C1 (en) * | 2005-02-28 | 2006-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") | Method of sterilization of the water systems |
| US7901492B2 (en) | 2005-03-16 | 2011-03-08 | Norsk Hydro Asa | Pipe separator inlet |
| RU2380532C2 (en) * | 2005-03-16 | 2010-01-27 | Норск Хюдро Аса | Tube separator |
| RU2380531C2 (en) * | 2005-05-02 | 2010-01-27 | Норск Хюдро Аса | Tube separator |
| RU2409739C2 (en) * | 2005-11-11 | 2011-01-20 | Статойлхюдро Аса | Fluid medium flow divider (versions) |
| US7896170B2 (en) | 2005-11-11 | 2011-03-01 | Statoil Asa | Flow divider and separation system |
| RU2314261C2 (en) * | 2006-01-10 | 2008-01-10 | Геннадий Семенович Кармацкий | Method of elimination of the spent liquid mediums |
| RU2355957C1 (en) * | 2007-10-18 | 2009-05-20 | Российская Академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) | Heat generator for agricultural enterprises and private houses |
| RU2568480C2 (en) * | 2010-10-08 | 2015-11-20 | КСИЛЕМ АйПи ХОЛДИНГЗ ЛЛК | Closed pipeline flow straightener |
| US10451274B2 (en) | 2013-09-13 | 2019-10-22 | Schlumberger Technology Corporation | Method and system for effluent combustion |
| RU2725437C2 (en) * | 2015-09-25 | 2020-07-02 | Силсер С.А. | Saturation channel for mixing gas and beverage and method of saturation |
| RU2681618C1 (en) * | 2018-02-15 | 2019-03-11 | Василий Владимирович Веденеев | Compact device for the formation of laminar jets of a flow medium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2002016783A8 (en) | 2003-10-02 |
| AU2001280425A1 (en) | 2002-03-04 |
| WO2002016783A9 (en) | 2003-07-24 |
| CN1460155A (en) | 2003-12-03 |
| WO2002016783A1 (en) | 2002-02-28 |
| CN1214192C (en) | 2005-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2207449C2 (en) | Device for acting onto flow of fluid medium | |
| US7261283B1 (en) | Swing type fine air bubble generating device | |
| TWI548447B (en) | Apparatuses, systems and methods for efficient solubilization of carbon dioxide in water using high energy impact | |
| US7762715B2 (en) | Cavitation generator | |
| TWI604168B (en) | Apparatus and method for utilizing thermal energy | |
| RU2139454C1 (en) | Device for acting on fluid medium flow | |
| US20110277379A1 (en) | Method and apparatus for cavitating a mixture of a fuel and an additive | |
| JP2010155243A (en) | Swirling type fine-bubble generating system | |
| US8936392B2 (en) | Hydrodynamic cavitation device | |
| US10864495B1 (en) | Cavitation apparatus, configured to perform multiple simultaneous cavitations | |
| US10166515B2 (en) | Method of preparing an emulsion, a device for preparing said emulsion, and a vehicle | |
| SU1549570A1 (en) | Hydrodynamic homogenizer/mixer | |
| CA2056418A1 (en) | Apparatus and method for sparging a gas into a liquid | |
| JP2001009315A (en) | Pulverizer for microbe in liquid | |
| JPS6087838A (en) | Solid-liquid mixing equipment | |
| JP2006016495A (en) | Method for supplying emulsified fuel and apparatus for the same | |
| RU2412750C1 (en) | Method of destruction of molecular bonds in fluids, and installation to this end | |
| KR101637885B1 (en) | Apparatus for absorbing the ultra-fine bubble and controlling the bubble size using the bubble stormer, and that method | |
| JP2007044567A (en) | Ship ballast water treatment device | |
| RU2389542C1 (en) | Reactor for synthesis of hydroxylamine sulphate | |
| JP3749156B2 (en) | Liquid quality reformer | |
| RU172559U1 (en) | DEVICE FOR MIXING LIQUIDS IN RESERVOIRS | |
| US11642634B2 (en) | Gas saturation of liquids with application to dissolved gas flotation and supplying dissolved gases to downstream processes and water treatment | |
| RU2411989C1 (en) | Reactor for synthesis of hydroxylamine sulphate | |
| US12318741B2 (en) | Method and device for conditioning drilling fluid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NF4A | Reinstatement of patent | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070809 |