[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2142331C1 - Apparatus for homogenization and homogenizing head - Google Patents

Apparatus for homogenization and homogenizing head Download PDF

Info

Publication number
RU2142331C1
RU2142331C1 RU98117368A RU98117368A RU2142331C1 RU 2142331 C1 RU2142331 C1 RU 2142331C1 RU 98117368 A RU98117368 A RU 98117368A RU 98117368 A RU98117368 A RU 98117368A RU 2142331 C1 RU2142331 C1 RU 2142331C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
homogenizing
nozzle
heads
product
homogenization
Prior art date
Application number
RU98117368A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Е. Карачевский
И.В. Карачевский
В.В. Карачевский
Original Assignee
Карачевский Владимир Евгеньевич
Карачевский Игорь Владимирович
Карачевский Валерий Владимирович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Карачевский Владимир Евгеньевич, Карачевский Игорь Владимирович, Карачевский Валерий Владимирович filed Critical Карачевский Владимир Евгеньевич
Priority to RU98117368A priority Critical patent/RU2142331C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2142331C1 publication Critical patent/RU2142331C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: equipment for preparing homogeneous emulsions, possibly in food and chemical industry branches. SUBSTANCE: apparatus for homogenization includes supplying 1 and discharging 2 pipelines, pump 4 with drive unit 5, at least two homogenizing heads 9. Outlet duct of each homogenizing head includes two branches 10 and 11. Branches 10-1...10-n of all homogenizing heads with high throughput are joined by means of branch pipes with supplying pipeline 1, branches 1-1...11-n are joined with discharging pipeline 2. Inlet branch pipe 3 of pump 4 is connected with supplying pipeline 1, outlet branch pipe 6 through branching device 7 is connected with inlet branch pipes 8-1. ..8-n of homogenizing heads 9-1 ...9-n. Homogenizing head includes housing with inner cylindrical chamber embedding unit for dispersing. Said unit has slit-type nozzle and elastic plate. The last has sharpened edge and it is mounted in housing with possibility of frontal motion relative to slit of slit-type nozzle. EFFECT: enhanced efficiency at high quality of product, operational reliability and repairability. 7 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для получения однородных эмульсий и может использоваться в пищевой и химической промышленности. The invention relates to devices for producing homogeneous emulsions and can be used in the food and chemical industries.

Известно устройство для гомогенизации, содержащее подводящий патрубок, узел диспергирования, установленный в подводящем патрубке и имеющий полый корпус по меньшей мере с двумя тангенциальными каналами, и отводящий патрубок с расширительной камерой, присоединенный к торцевой части узла диспергирования, выполненный в виде диффузора (см.описания МПК 5 A 01 J 11/16, B 01 F 5/06, публ. 1992 г., Бюл. N 12). A device for homogenization is known, comprising an inlet pipe, a dispersion unit installed in the inlet pipe and having a hollow body with at least two tangential channels, and a discharge pipe with an expansion chamber attached to the end part of the dispersion unit, made in the form of a diffuser (see descriptions IPC 5 A 01 J 11/16, B 01 F 5/06, publ. 1992, Bull. N 12).

Такое устройство для гомогенизации отличается конструктивной простотой, низкой себестоимостью. Such a device for homogenization is distinguished by structural simplicity, low cost.

Однако невысокая степень диспергации не позволяет добиться высокого качества продукта, что существенно снижает потребительскую ценность устройства. However, the low degree of dispersion does not allow to achieve a high quality product, which significantly reduces the consumer value of the device.

Гомогенизатор для жидких пищевых продуктов, защищенный авторским свидетельством СССР N 1706486, МПК 5 A 01 J 11/16, B 01 F 3/00 публ. 1992 г., бюл. N 2, содержит корпус, нагнетательный плунжерный блок для продукта, привод, двухступенчатую гомогенизирующую головку с гидроцилиндрами для управления гомогенизирующим клапаном первой ступени и клапаном второй ступени, а также гидронасос с баками и соединительными трубопроводами. Homogenizer for liquid food products, protected by the USSR copyright certificate N 1706486, IPC 5 A 01 J 11/16, B 01 F 3/00 publ. 1992, bull. N 2, comprises a housing, a delivery plunger unit for the product, a drive, a two-stage homogenizing head with hydraulic cylinders for controlling the first stage homogenizing valve and the second stage valve, and a hydraulic pump with tanks and connecting pipelines.

Для повышения качества процесса гомогенизации продукта гомогенизатор снабжен устройством для регулирования давления, установленным на трубопроводе питания второй ступени и выполненным в виде закрытого крышками корпуса с размещенным внутри него плунжером с регулировочным винтом, причем между плунжером и корпусом выполнены продольный сплошной канал и кольцевая полость, которая посредством трубопровода соединена с гидроцилиндром второй ступени, а полости перед торцами плунжера соединены - одна с камерной магистралью насоса, а другая - с баком гидронасоса. Недостаток такого гомогенизатора - конструктивная сложность, невысокая надежность из-за наличия узлов с высоким (до 250 мПа) давлением. To improve the quality of the product homogenization process, the homogenizer is equipped with a pressure control device installed on the second-stage power supply pipe and made in the form of a housing closed by covers with a plunger with an adjustment screw located inside it, and a longitudinal continuous channel and an annular cavity are made between the plunger and the housing, which the pipeline is connected to the hydraulic cylinder of the second stage, and the cavities in front of the ends of the plunger are connected - one to the chamber of the pump and the other to with a hydraulic pump tank. The disadvantage of this homogenizer is the structural complexity, low reliability due to the presence of nodes with high (up to 250 MPa) pressure.

Волновой гомогенизатор, защищенный патентом СССР N 1839612, МПК 5 A 01 J 11/16, B 01 F 3/00, публ. 1993 г. Бюл. N 47...48, содержит приемную и сливную емкости, насос с приводом, гомогенизирующую головку, включающую корпус с входным и выходным каналами, обтекатель, установленный с образованием кольцевого канала с внутренней поверхностью корпуса, и пластинчатый излучатель. Для повышения производительности процесса гомогенизации гомогенизирующая головка выполнена с коаксиально установленной относительно ее корпуса тороидальной камерой с кольцевым отверстием для входа и выхода продукта, гидравлически связанным с кольцевым каналом, образованным поверхностью обтекателя и внутренней поверхностью корпуса гомогенизирующей головки, при этом в сечении, проходящем через ось корпуса, тороидальная камера имеет эллиптическую форму. Wave homogenizer, protected by USSR patent N 1839612, IPC 5 A 01 J 11/16, B 01 F 3/00, publ. 1993 Bull. N 47 ... 48, contains a receiving and draining tank, a pump with a drive, a homogenizing head, including a housing with input and output channels, a fairing installed to form an annular channel with the inner surface of the housing, and a plate radiator. To increase the productivity of the homogenization process, the homogenizing head is made with a toroidal chamber coaxially mounted relative to its body with an annular hole for product inlet and outlet, hydraulically connected to the annular channel formed by the fairing surface and the inner surface of the homogenizing head body, with a section passing through the body axis The toroidal chamber is elliptical in shape.

По наибольшему количеству совпадающих признаков устройство, защищенное патентом СССР N 1839612, выбрано в качестве прототипа. According to the largest number of matching features, the device protected by USSR patent N 1839612 is selected as a prototype.

Недостаток прототипа - низкая ремонтопригодность, т.к. устройство не содержит заменяемых элементов, сравнительно невысокая производительность, узкая специализация, т.к. устройство предназначено для гомогенизации продукта с узким диапазоном вязкостей. The disadvantage of the prototype is low maintainability, because the device does not contain replaceable elements, relatively low productivity, narrow specialization, because the device is designed to homogenize a product with a narrow range of viscosities.

Цель изобретения - повышение производительности при высоком качестве продукта, повышение эксплуатационной надежности и ремонтопригодности. The purpose of the invention is to increase productivity with high quality product, increase operational reliability and maintainability.

Указанная цель достигается тем, что устройство для гомогенизации, включающее подводящий и отводящий трубопроводы, насос с приводом, гомогенизирующую головку с входным и выходным каналами, содержит не менее чем две гомогенизирующие головки, и в нем выходной канал каждой гомогенизирующей головки имеет два отвода, у одного из которых пропускная способность не менее чем в три раза превышает пропускную способность другого, отводы с большей пропускной способностью всех выходных каналов гомогенизирующих головок через патрубки соединены с подводящим трубопроводом, отводы с меньшей пропускной способностью всех выходных каналов гомогенизирующих головок через патрубки соединены с отводящим трубопроводом, подводящий трубопровод соединен с входным патрубком насоса, выходной патрубок которого через разветвитель соединен с входными каналами всех гомогенизирующих головок. Отводы могут содержать либо сменную диафрагму, либо заслонку, отводящий трубопровод может содержать трехпозиционный кран. This goal is achieved in that the device for homogenization, including the inlet and outlet pipelines, a pump with a drive, a homogenizing head with inlet and outlet channels, contains at least two homogenizing heads, and in it the output channel of each homogenizing head has two outlets, one of which the throughput is not less than three times the throughput of the other, taps with a higher throughput of all the output channels of the homogenizing heads through the nozzles are connected to tive pipeline bends with a smaller bandwidth of all output channels homogenizing heads via tubes connected to the discharge pipe, a supply conduit connected to the inlet of the pump, the outlet of which is connected via a splitter with the input channels of homogenizing heads. The bends may contain either a removable diaphragm or a shutter, the outlet pipe may contain a three-position valve.

Гомогенизирующая головка также является объектом изобретения. The homogenizing head is also an object of the invention.

Известные гомогенизирующие головки (диспергаторы, устройства для гомогенизации молока) или конструктивно сложны (см., например, описание к авторскому свидетельству СССР N 1706486, МПК 5 A 01 J 11/16, публ. 1992 г., Бюл. N 14), или не обеспечивают высокое качество продукта (см., например, описание к патенту РФ N 2094108, МПК 6 B 01 F 3/00, публ. 1997 г., Бюл. N 30), или же не отличаются высокой надежностью и ремонтопригодностью (см., например, описание к авторскому свидетельству СССР N265606, Кл. A 01 J, B 06 B, публ. 1970 г., Бюл. N 10). Known homogenizing heads (dispersants, devices for the homogenization of milk) are either structurally complex (see, for example, the description of the USSR copyright certificate N 1706486, IPC 5 A 01 J 11/16, publ. 1992, Bull. N 14), or they do not provide a high quality product (see, for example, the description of RF patent N 2094108, IPC 6 B 01 F 3/00, publ. 1997, Bull. N 30), or they do not differ in high reliability and maintainability (see , for example, description to the USSR author's certificate N265606, CL A 01 J, B 06 B, publ. 1970, Bull. N 10).

В качестве прототипа выбрано устройство для гомогенизации молока, защищенное авторским свидетельством СССР N 265606, кл. A 01 J 11/16, публ. 1970 г. , Бюл. N 10. Это устройство содержит корпус, внутри которого размещен колебательный контур, состоящий из пакета пластин, и сопло для подачи молока к колебательному контуру. Корпус представляет собой камеру цилиндрической формы с конусным переходом с одной стороны, который служит для подключения к молочному трубопроводу. As a prototype of the selected device for the homogenization of milk, protected by copyright certificate of the USSR N 265606, class. A 01 J 11/16 publ. 1970, Bull. N 10. This device contains a housing, inside of which an oscillating circuit consisting of a package of plates is placed, and a nozzle for supplying milk to the oscillating circuit. The housing is a cylindrical chamber with a conical transition on one side, which serves to connect to the milk pipe.

Пластины заполняют внутреннюю полость камеры, расположены вдоль ее продольной оси по ходу перемещения молока и прикреплены единым концом к крестообразной державке. The plates fill the inner cavity of the chamber, are located along its longitudinal axis in the direction of movement of the milk, and are attached at one end to the cruciform holder.

Сопло представляет собой отрезок трубы с центрально установленным внутри нее цилиндрическим вытеснителем. The nozzle is a pipe segment with a cylindrical displacer centrally mounted inside it.

Недостаток прототипа - конструктивная сложность и вытекающая из этого сравнительно невысокая надежность, низкая ремонтопригодность и унитарность использования. The disadvantage of the prototype is the structural complexity and the resulting relatively low reliability, low maintainability and unitarity of use.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, повышение ремонтопригодности и эксплуатационной надежности. The purpose of the invention is the expansion of functionality, improving maintainability and operational reliability.

Указанная цель достигается тем, что в гомогенизирующей головке, содержащей корпус в виде цилиндрической камеры с патрубками для подачи и отвода продукта и узел диспергирования, размещенный внутри камеры, узел диспергирования содержит щелевое сопло в торцевой части цилиндрической камеры, сопряженной с патрубком для подачи продукта, и упругую пластину с заостренной кромкой, конец которой закреплен в механизме перемещения пластины, сочлененным с противоположным щелевому соплу торцом цилиндрической камеры, при этом щелевое сопло и упругая пластина размещены в одной диаметральной плоскости цилиндрической камеры, продольный размер щели сопла не менее чем в 8 раз больше ее поперечного размера, а механизм перемещения пластины обеспечивает фронтальное перемещение заостренной кромки пластины относительно продольной оси щели сопла. Гомогенизирующая головка содержит два патрубка для отвода продукта, установленные в средней части корпуса симметрично диаметральной плоскости цилиндрической камеры, в которой размещены упругая пластина и щелевое сопло. Ширина упругой пластины должна быть не менее продольного размера щели, а толщина - поперечного. This goal is achieved by the fact that in a homogenizing head containing a housing in the form of a cylindrical chamber with nozzles for supplying and discharging the product and a dispersion unit located inside the chamber, the dispersion unit contains a slot nozzle in the end part of the cylindrical chamber associated with the nozzle for supplying the product, and an elastic plate with a pointed edge, the end of which is fixed in the mechanism of movement of the plate, articulated with the end of the cylindrical chamber opposite to the slot nozzle, while the slot nozzle is elastic the plate is placed in one diametrical plane of the cylindrical chamber, the longitudinal size of the nozzle slit is not less than 8 times its transverse size, and the mechanism of movement of the plate provides frontal movement of the pointed edge of the plate relative to the longitudinal axis of the nozzle slit. The homogenizing head contains two branch pipes for product discharge, installed in the middle part of the body symmetrically to the diametrical plane of the cylindrical chamber, in which an elastic plate and a slot nozzle are placed. The width of the elastic plate should be not less than the longitudinal size of the slit, and the thickness should be transverse.

Изобретения поясняются чертежами. The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображена структурная схема заявленного устройства для гомогенизации. Figure 1 shows a structural diagram of the claimed device for homogenization.

На фиг.2 приведена конструкция гомогенизирующей головки. Figure 2 shows the design of the homogenizing head.

На фиг.1 и 2 цифрами обозначены:
1 - Подводящий трубопровод
2 - Отводящий трубопровод
3 - Входной патрубок насоса
4 - Насос
5 - Привод насоса
6 - Выходной патрубок насоса
7 - Разветвитель
8-1...8-n - входные каналы (патрубки) гомогенизирующих головок
9-1...9-n - гомогенизирующие головки
10-1...10-n - отводы гомогенизирующих головок с большей пропускной способностью
11-1...11-n - отводы гомогенизирующих головок с меньшей пропускной способностью
12 - трехпозиционный кран
13 - возвратный трубопровод
14 - корпус гомогенизирующей головки
15 - щелевое сопло
16 - упругая пластина
17 - прижимная гайка сопла
18 - герметизирующая прокладка
19 - винт крепления пластины
20 - стержень механизма перемещения
21 - направляющая планка
22 - гайка механизма перемещения
23 - фиксирующая шайба
24 - опорная гайка
25 - направляющие штыри
26 - герметизирующее кольцо
27 - упорный винт
28 - стенка
Заявленное гомогенизирующее устройство (фиг. 1) содержит подводящий трубопровод 1, через который на устройство поступает продукт из приемной емкости (не показана), отводящий трубопровод 2, через который конечный продукт подается в сливную емкость (не показаны). Подводящий трубопровод 1 соединен с входным патрубком 3 насоса 4, приводимого в действие приводом 5.
In figures 1 and 2, the numbers indicate:
1 - Inlet pipe
2 - discharge pipe
3 - Pump inlet
4 - Pump
5 - Pump drive
6 - Pump Outlet
7 - Splitter
8-1 ... 8-n - input channels (pipes) of homogenizing heads
9-1 ... 9-n - homogenizing heads
10-1 ... 10-n - bends of homogenizing heads with higher throughput
11-1 ... 11-n - taps of homogenizing heads with lower throughput
12 - three-position valve
13 - return pipe
14 - housing homogenizing head
15 - slot nozzle
16 - elastic plate
17 - nozzle clamping nut
18 - sealing gasket
19 - plate mounting screw
20 - the rod of the movement mechanism
21 - a directing level
22 - nut of the movement mechanism
23 - locking washer
24 - a basic nut
25 - guide pins
26 - sealing ring
27 - thrust screw
28 - wall
The claimed homogenizing device (Fig. 1) contains a supply pipe 1, through which a product enters the device from a receiving tank (not shown), a discharge pipe 2, through which the final product is supplied to a drain tank (not shown). The inlet pipe 1 is connected to the inlet pipe 3 of the pump 4, driven by a drive 5.

Выходной патрубок 6 насоса 4 через разветвитель 7 соединен с входными патрубками (каналами) 8-1...8-n гомогенизирующих головок 9-1...9-n. Выходной канал каждой гомогенизирующей головки 9-1...9-n имеет два отвода. Отводы 10-1. . .10-n имеют более чем в три раза большую пропускную способность, чем отводы 11-1...11-n. The outlet pipe 6 of the pump 4 through a splitter 7 is connected to the inlet pipes (channels) 8-1 ... 8-n of the homogenizing heads 9-1 ... 9-n. The output channel of each homogenizing head 9-1 ... 9-n has two taps. Bends 10-1. . .10-n have more than three times greater throughput than 11-1 ... 11-n taps.

Отводы 10-1...10-n патрубками соединены с подводящим трубопроводом 1, а отводы 11-1. ..11-n - с отводящим трубопроводом 2. На выходе трубопровода 2 может быть установлен трехпозиционный кран 12, с помощью которого возможно либо перекрытие трубопровода 2, либо подключение его к выходу, либо подключение трубопровода 2 к возвратному трубопроводу 13, через который продукт возвращается в приемную емкость (не показана). Taps 10-1 ... 10-n nozzles are connected to the inlet pipe 1, and taps 11-1. ..11-n - with a discharge pipe 2. At the outlet of the pipeline 2, a three-position valve 12 can be installed, with which it is possible either to shut off the pipeline 2, or to connect it to the output, or to connect the pipeline 2 to the return pipe 13, through which the product returns into a receiving container (not shown).

Гомогенизирующая головка 9 (в приведенном на фиг.2 конструктивном исполнении) содержит корпус 14 с внутренней цилиндрической камерой, в которой размещен узел диспергирования, состоящий из щелевого сопла 15, сопряженного с входным патрубком 8, и упругую пластину 16 с заостренной кромкой, закрепленную в корпусе 14 с возможностью перемещения. Щелевое сопло 15 гайкой 17 через герметизирующую прокладку 18 прижимается к торцу корпуса 14. Упругая пластина 16 с помощью винта 19 крепится к механизму перемещения, который содержит стержень 20 с направляющей планкой 21 и резьбой, гайку 22, соединенную с корпусом 14 через фиксирующую шайбу 23, опорную гайку 24 и стенку 28. Направляющая планка 21 надета на направляющие штыри 25, жестко закрепленные в стенке 28. За счет вращения гайки 22, сопряженной с резьбой на стержне 20, обеспечивается фронтальное перемещение острой кромки упругой пластины 16 относительно щели сопла 15. Герметизирующее кольцо 26 обеспечивает герметичность цилиндрической камеры со стороны механизма перемещения. Винт 27 предназначен для фиксации стержня 20 при работе. Стержень 20 перемещается в стенке 28, прикрепленной к торцу корпуса 14 винтами. The homogenizing head 9 (in the embodiment shown in FIG. 2) comprises a housing 14 with an internal cylindrical chamber in which a dispersion unit is located, consisting of a slot nozzle 15 coupled to the inlet pipe 8, and an elastic plate 16 with a pointed edge fixed in the housing 14 is movable. The slotted nozzle 15 with a nut 17 through the sealing gasket 18 is pressed against the end of the housing 14. The elastic plate 16 is attached to the movement mechanism by means of a screw 19, which comprises a rod 20 with a guide bar 21 and a thread, a nut 22 connected to the housing 14 through a fixing washer 23, the support nut 24 and the wall 28. The guide strip 21 is worn on the guide pins 25, rigidly fixed in the wall 28. By rotating the nut 22, coupled with the thread on the rod 20, provides a frontal movement of the sharp edge of the elastic plate 16 relative to nozzle slots 15. The sealing ring 26 ensures the tightness of the cylindrical chamber from the side of the movement mechanism. The screw 27 is designed to fix the rod 20 during operation. The rod 20 moves in the wall 28 attached to the end of the housing 14 with screws.

Устройство для гомогенизации (фиг. 1) работает следующим образом: из приемной емкости (не показана) продукт поступает в подающий трубопровод 1. При включении привода 5 продукт насосом 4 нагнетается через разветвитель 7 в гомогенизирующие головки 9-1...9-n под давлением 2-4 кг/см2 (0,2-0,4 мПа) и подвергается диспергированию. Так как пропускная способность отводов 10-1... 10-n выходных каналов гомогенизирующих головок 9-1...9-n более чем в три раза выше пропускной способности отводов 11-1...11-n, большая часть продиспергированного продукта подается обратно через подводящий трубопровод 1 на вход насоса 4 и далее на гомогенизирующие головки и подвергается повторной диспергации. В установившемся режиме можно полагать, что продукт подвергается диспергированию столько раз, во сколько пропускная способность отвода 10 больше пропускной способности отвода 11, за счет чего существенно улучшается качество продукта. Для того, чтобы имелась возможность оперативно влиять на качество продукта, в подводящем и отводящем трубопроводах 1 и 2 может быть установлена регулировочная заслонка или предусмотрена возможность установки сменных диафрагм. При наличии трехпозиционного крана 12 на выходе трубопровода 2 возможны три режима работы устройства. При перекрытии трубопровода 2 можно достигнуть любой степени дисперсности продукта, заполнившего устройство. Этот режим может быть установлен в начале работы устройства, чтобы исключить попадание в сливную емкость (не показана) продукта с низкой степенью диспергации. После нескольких циклов диспергирования, когда каждый раз весь продукт с выходов 10-1. . . 10-n гомогенизирующих головок 9-1...9-n возвращается в подающий трубопровод 1, трехпозиционный кран 12 устанавливается в положении, при котором трубопровод 2 подключается к выходу и конечный продукт с нужной степенью дисперсности подается в сливную емкость (не показана).The device for homogenization (Fig. 1) works as follows: from the receiving tank (not shown), the product enters the supply pipe 1. When the drive 5 is turned on, the product is pumped by the pump 4 through the splitter 7 into the homogenizing heads 9-1 ... 9-n under pressure of 2-4 kg / cm 2 (0.2-0.4 MPa) and is subjected to dispersion. Since the throughput of the taps 10-1 ... 10-n of the output channels of the homogenizing heads 9-1 ... 9-n is more than three times higher than the throughput of the taps 11-1 ... 11-n, most of the dispersed product fed back through the inlet pipe 1 to the inlet of the pump 4 and then to the homogenizing heads and is re-dispersed. In the steady state, it can be assumed that the product is dispersed as many times as the throughput of the outlet 10 is greater than the throughput of the outlet 11, thereby significantly improving the quality of the product. In order to have the opportunity to promptly influence the quality of the product, in the inlet and outlet pipelines 1 and 2, an adjustment flap can be installed or it is possible to install interchangeable diaphragms. In the presence of a three-position valve 12 at the outlet of the pipeline 2, three modes of operation of the device are possible. By shutting off the pipeline 2, any degree of dispersion of the product filling the device can be achieved. This mode can be set at the beginning of the device to prevent product with a low degree of dispersion from entering the drain tank (not shown). After several cycles of dispersion, when each time the whole product from yields 10-1. . . 10-n of the homogenizing heads 9-1 ... 9-n returns to the supply pipe 1, the three-position valve 12 is installed in the position in which the pipe 2 is connected to the outlet and the final product with the desired degree of dispersion is fed into the drain tank (not shown).

В третьем режиме трехпозиционным краном 12 трубопровод 2 подключается к возвратному трубопроводу 13, соединенному с приемной емкостью. Этот режим работы может быть использован, когда необходимо получить высокую степень дисперсности ограниченного приемной емкостью объема продукта. In the third mode, the three-position valve 12, the pipe 2 is connected to the return pipe 13 connected to the receiving tank. This mode of operation can be used when it is necessary to obtain a high degree of dispersion of the product volume limited by the receiving capacity.

Гомогенизирующая головка 9 (фиг.2) функционирует следующим образом: нагнетаемый насосом 4 продукт через входной патрубок 8 поступает в щелевое сопло 15. Имея турбулентное движение, продукт из щели сопла 15 с большой скоростью направляется на упругую пластину 16. Пластина 16 приобретает интенсивное колебательное движение в поперечном направлении и воздействует на продукт, который под действием кавитации подвергается диспергированию. Для создания оптимальных условий возникновения и поддержания колебаний пластина 16 установлена в корпусе 14 с возможностью перемещения вдоль продольной оси цилиндрической камеры. Заостренная кромка пластины 16 облегчает возникновение колебаний. The homogenizing head 9 (Fig. 2) operates as follows: the product pumped by the pump 4 through the inlet 8 enters the slotted nozzle 15. Having a turbulent movement, the product from the nozzle slit 15 is sent to the elastic plate 16. at a high speed. The plate 16 acquires intense oscillatory motion in the transverse direction and affects the product, which undergoes dispersion under the action of cavitation. To create optimal conditions for the occurrence and maintenance of vibrations, the plate 16 is installed in the housing 14 with the possibility of movement along the longitudinal axis of the cylindrical chamber. The pointed edge of the plate 16 facilitates the occurrence of vibrations.

Конструктивно гомогенизирующая головка 9 выполнена таким образом, чтобы ее детали можно было бы изготовить без использования специального технологического оборудования рабочему средней квалификации. Structurally, the homogenizing head 9 is designed in such a way that its parts could be manufactured without the use of special technological equipment by a mid-level worker.

Корпус 14, патрубок 8, отводы 10 и 11, гайки 17, 22, 24, стержень 20, упорный винт 27 без труда изготавливаются на токарном станке. Для изготовления щелевого сопла 15 и упругой пластины 16 потребуется фрезерный станок. Отверстия под отводы 10, 11 и под направляющие 25 выполняются сверлением. Набор такого оборудования имеется в большинстве сельских мастерских. Соединение патрубка 8 с щелевым соплом 15, отводов 10, 11 с корпусом 14 и направляющей пластины 21 со стержнем 20 осуществимо как газосваркой, так и электросваркой. Возможно и клеевое соединение, т.к. гомогенизирующая головка 9 работает при низких давлениях и сравнительно невысоких скоростях движения продукта. The housing 14, the pipe 8, bends 10 and 11, nuts 17, 22, 24, the rod 20, the thrust screw 27 are easily made on a lathe. For the manufacture of a slotted nozzle 15 and an elastic plate 16, a milling machine is required. Holes for taps 10, 11 and for guides 25 are drilled. A set of such equipment is available in most rural workshops. The connection of the pipe 8 with the slotted nozzle 15, taps 10, 11 with the housing 14 and the guide plate 21 with the rod 20 is feasible both gas welding and electric welding. Glue connection is also possible, as the homogenizing head 9 operates at low pressures and relatively low speeds of the product.

Гомогенизирующая головка 9 (фиг. 2) собирается в следующей последовательности: стержень 20 с герметизирующим кольцом 26 продевается в отверстие стенки 28 таким образом, чтобы направляющая планка 21 наделась на направляющие стержни 25. Стенка 28 закрепляется винтами на торце корпуса 14. The homogenizing head 9 (Fig. 2) is assembled in the following sequence: a rod 20 with a sealing ring 26 is threaded into the hole of the wall 28 so that the guide bar 21 is put on the guide rods 25. The wall 28 is fixed with screws on the end of the housing 14.

Далее по очереди накручиваются опорная гайка 24 на стенку 28, и гайка 22 на стержень 20. Гайка 22 накручивается до тех пор, пока проточная канавка на ней не совпадает с поверхностью опорной гайки 24. После этого в проточную канавку гайки 22 вставляется фиксирующая шайба 23 и прикрепляется винтами к опорной гайке 24. Затем с другого торца корпуса 14 вставляется щелевое сопло с патрубком 8 так, чтобы продольная ось его щели совпала с заостренной кромкой упругой пластины 16. Положение щелевого сопла 15 фиксируется с помощью прижимной гайки 17. Then, in turn, the support nut 24 is screwed onto the wall 28, and the nut 22 onto the shaft 20. The nut 22 is screwed until the flow groove on it coincides with the surface of the support nut 24. After that, the fixing washer 23 is inserted into the flow groove of the nut 22 and fastened with screws to the support nut 24. Then, a slotted nozzle with a nozzle 8 is inserted from the other end of the housing 14 so that the longitudinal axis of its slot coincides with the pointed edge of the elastic plate 16. The position of the slotted nozzle 15 is fixed with the clamping nut 17.

При работе гомогенизирующей головки 9, вращая гайку 22 в ту или иную сторону, пластину 16 перемещают вдоль продольной оси цилиндрической камеры корпуса 14 таким образом, чтобы интенсивность ее колебаний была максимальной, после чего положение стержня 20 фиксируется упорным винтом 27. During operation of the homogenizing head 9, rotating the nut 22 in one direction or another, the plate 16 is moved along the longitudinal axis of the cylindrical chamber of the housing 14 so that the intensity of its vibrations is maximum, after which the position of the rod 20 is fixed by a stop screw 27.

Наличие двух отводов 10 и 11 расширяет функциональные возможности гомогенизирующей головки 9, т.к. она может использоваться в устройствах для гомогенизации с многократным циклом диспергирования. The presence of two taps 10 and 11 extends the functionality of the homogenizing head 9, because it can be used in homogenization devices with a multiple dispersion cycle.

В сравнении с прототипом и аналогами заявленное устройство для гомогенизации обладает рядом преимуществ:
во-первых, для достижения высокой степени диспергации не требуется создание высокого давления, что позволяет использовать промышленные насосы низкого давления, отличающиеся высокой надежностью;
во-вторых, заявленное устройство для гомогенизации реализируется на одних и тех же типовых узлах вне зависимости от предъявляемых к нему технических требований. Это существенно упрощает как проектирование устройства, так и промышленное освоение;
в-третьих, за счет того, что продукт подвергается многократной диспергации, а увеличение количества гомогенизирующих головок не представляет труда, заявленное устройство для гомогенизации способно обеспечить и высокую производительность, и высокое качество продукта;
в-четвертых, отсутствие высоких требований к гомогенизирущим головкам позволяет существенно снизить их весогабаритные характеристики. Так, например, установка для гомогенизации молочных смесей с использованием заявленных технических решений производительностью до 350 - 500 л/ч и имеющая то же качество продукции, что и промышленная установка (гомогенизатор ОГБ-М) с клапанной гомогенизирующей головкой на базе плунжерного насоса, содержит две гомогенизирующие головки диаметром 70 мм, длиной 250 мм и весом 2,5 кг каждая, шестеренчатый насос с двигателем 1,0 кВт и по весогабаритным характеристикам приблизительно в 10 раз, а по рабочему давлению в 50 раз меньше промышленной установки ОГБ-М;
в-пятых, заявленное устройство может быть изготовлено в любой мастерской, т.к. единственное ограничение при ее изготовлении предъявляется только к материалу, из которого изготавливаются детали. Для пищевых продуктов материал не должен быть токсичным, например нержавеющая сталь. Для химической промышленности устройство должно быть изготовлено из материала, не взаимодействующего с продуктом.
In comparison with the prototype and analogues of the claimed device for homogenization has several advantages:
firstly, to achieve a high degree of dispersion does not require the creation of high pressure, which allows the use of industrial low-pressure pumps, characterized by high reliability;
secondly, the claimed device for homogenization is implemented on the same standard nodes, regardless of the technical requirements for it. This greatly simplifies both the design of the device and industrial development;
thirdly, due to the fact that the product is subjected to repeated dispersion, and the increase in the number of homogenizing heads is not difficult, the claimed device for homogenization is able to provide both high productivity and high quality of the product;
fourthly, the lack of high requirements for homogenizing heads can significantly reduce their weight and size characteristics. For example, a unit for the homogenization of milk mixtures using the claimed technical solutions with a capacity of up to 350 - 500 l / h and having the same product quality as an industrial unit (OGB-M homogenizer) with a valve homogenizing head based on a plunger pump, contains two homogenizing heads with a diameter of 70 mm, a length of 250 mm and a weight of 2.5 kg each, a gear pump with an engine of 1.0 kW and weight and size characteristics of approximately 10 times, and operating pressure 50 times less than the industrial exhaust system BM
fifthly, the claimed device can be manufactured in any workshop, because the only restriction in its manufacture is presented only to the material from which the parts are made. For food, the material should not be toxic, such as stainless steel. For the chemical industry, the device must be made of a material that does not interact with the product.

Остальные требования, в том числе и к точности изготовления, не являются критичными и вполне доступны к выполнению среднеквалифицированным рабочим и на оборудовании невысокой точности. The remaining requirements, including the accuracy of manufacturing, are not critical and are quite accessible to fulfillment by average skilled workers and on equipment of low accuracy.

На основании вышесказанного можно сделать вывод, что заявленное устройство для гомогенизации обладает высокой эксплуатационной надежностью, повышенной ремонтопригодностью и, теоретически, не имеет ограничений по производительности и качеству продукта. Based on the foregoing, we can conclude that the claimed device for homogenization has high operational reliability, increased maintainability and, theoretically, has no restrictions on performance and product quality.

Claims (7)

1. Устройство для гомогенизации, содержащее подводящий и отводящий трубопроводы, насос с приводом, гомогенизирующую головку с входным и выходным каналами, отличающееся тем, что оно содержит не менее чем две гомогенизирующие головки, выходной канал каждой гомогенизирующей головки имеет два отвода, у одного из которых пропускная способность не менее чем в три раза превышает пропускную способность другого, отводы с большей пропускной способностью всех выходных каналов гомогенизирующих головок через патрубки соединены с подводящим трубопроводом, отводы с меньшей пропускной способностью всех выходных каналов гомогенизирующих головок через патрубки соединены с отводящим трубопроводом, подводящий трубопровод соединен с входным патрубком насоса, выходной патрубок которого через разветвитель соединен с входными каналами всех гомогенизирующих головок. 1. Device for homogenization, containing inlet and outlet pipelines, a pump with a drive, a homogenizing head with inlet and outlet channels, characterized in that it contains at least two homogenizing heads, the output channel of each homogenizing head has two branches, one of which the throughput is not less than three times the throughput of the other, taps with a higher throughput of all the output channels of the homogenizing heads through the nozzles are connected to the inlet pipe gadfly, bends a lower bandwidth of all output channels homogenizing heads via tubes connected to the discharge pipe, a supply conduit connected to the inlet of the pump, the outlet of which is connected via a splitter with the input channels of homogenizing heads. 2. Устройство для гомогенизации по п.1, отличающееся тем, что отвод с меньшей пропускной способностью выходного канала гомогенизирующей головки содержит сменную диафрагму. 2. The device for homogenization according to claim 1, characterized in that the tap with less bandwidth of the output channel of the homogenizing head contains a removable diaphragm. 3. Устройство для гомогенизации по п.1, отличающееся тем, что отвод с меньшей пропускной способностью выходного канала гомогенизирующей головки содержит заслонку. 3. The device for homogenization according to claim 1, characterized in that the tap with less bandwidth of the output channel of the homogenizing head contains a shutter. 4. Устройство для гомогенизации по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что отводящий трубопровод содержит трехпозиционный кран. 4. Device for homogenization according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the outlet pipe contains a three-position valve. 5. Гомогенизирующая головка, содержащая корпус в виде цилиндрической камеры с патрубками для подачи и отвода продукта и узел диспергирования, размещенный внутри камеры, отличающаяся тем, что узел диспергирования содержит щелевое сопло в торцевой части цилиндрической камеры, сопряженной с патрубком для подачи продукта, и упругую пластину с заостренной кромкой со стороны сопла, консольно закрепленную в механизме перемещения пластины, сочлененном резьбовым соединением с противоположным соплу торцом цилиндрической камеры, при этом щелевое сопло и упругая пластина размещены в одной диаметральной плоскости цилиндрической камеры, продольный размер щели сопла не менее чем в 8 раз больше ее поперечного размера, механизм перемещения пластины обеспечивает фронтальное перемещение заостренной кромки пластины относительно продольной оси щели. 5. A homogenizing head, comprising a housing in the form of a cylindrical chamber with nozzles for supplying and discharging the product and a dispersion unit located inside the chamber, characterized in that the dispersing unit contains a slot nozzle in the end part of the cylindrical chamber associated with the nozzle for supplying the product, and elastic a plate with a pointed edge on the nozzle side, cantileverly fixed in the mechanism for moving the plate, articulated by a threaded connection to the end of the cylindrical chamber opposite the nozzle, while The e nozzle and the elastic plate are located in the same diametrical plane of the cylindrical chamber, the longitudinal size of the nozzle slit is not less than 8 times its transverse size, the plate moving mechanism provides frontal movement of the pointed edge of the plate relative to the longitudinal axis of the slit. 6. Гомогенизирующая головка по п.5, отличающаяся тем, что она содержит два патрубка для отвода продукта, установленные в средней части корпуса симметрично диаметральной плоскости цилиндрической камеры, в которой размещены упругая пластина и щелевое сопло. 6. The homogenizing head according to claim 5, characterized in that it contains two nozzles for product discharge, installed in the middle part of the housing symmetrically to the diametrical plane of the cylindrical chamber, in which the elastic plate and the slot nozzle are placed. 7. Гомогенизирующая головка по п.5 или 6, отличающаяся тем, что ширина упругой пластины равна либо превышает продольный размер щели, а толщина равна либо превышает поперечный размер щели. 7. The homogenizing head according to claim 5 or 6, characterized in that the width of the elastic plate is equal to or greater than the longitudinal dimension of the gap, and the thickness is equal to or greater than the transverse dimension of the gap.
RU98117368A 1998-09-17 1998-09-17 Apparatus for homogenization and homogenizing head RU2142331C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98117368A RU2142331C1 (en) 1998-09-17 1998-09-17 Apparatus for homogenization and homogenizing head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98117368A RU2142331C1 (en) 1998-09-17 1998-09-17 Apparatus for homogenization and homogenizing head

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2142331C1 true RU2142331C1 (en) 1999-12-10

Family

ID=20210563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98117368A RU2142331C1 (en) 1998-09-17 1998-09-17 Apparatus for homogenization and homogenizing head

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2142331C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2809971C1 (en) * 2023-06-15 2023-12-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Method for stage homogenization of composite mixtures

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2809971C1 (en) * 2023-06-15 2023-12-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Method for stage homogenization of composite mixtures

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230347304A1 (en) Apparatus in the form of a unitary, single-piece structure configured to generate and mix ultra-fine gas bubbles into a high gas concentration aqueous solution
RU2013476C1 (en) Method for pumping high-concentration fibrous suspension and apparatus for performing the same
US10335747B2 (en) Adhesive-air infuser device and method of using the same
RU2142331C1 (en) Apparatus for homogenization and homogenizing head
RU2009139280A (en) DEVICE FOR SUBMITTING CELLULOSE FIBROUS MATERIAL INTO A VESSEL FOR HIGH PRESSURE PROCESSING
AU2023203208A1 (en) Apparatus and method for generating and mixing ultrafine gas bubbles into a high gas concentration aqueous solution
US3711026A (en) Apparatus for the cleaning of conduits and containers and method of operating same
US3218982A (en) Pump
RU2124933C1 (en) Homogenizer
RU2618828C1 (en) Acoustic mixer nozzle
RU2141869C1 (en) Mixing plant
RU2138158C1 (en) Liquid homogenizing apparatus
RU2032456C1 (en) Passage-type cavitation mixer
RU8429U1 (en) Inkjet
RU2048872C1 (en) Hydraulic cavitation dispergator
CN118807554A (en) High-speed dispersion homogenizer
JPS59590A (en) Compound centrifugal multi-stage pump
RU2614306C1 (en) Vortex heat generator
SU1526799A1 (en) Apparatus for preparing liquid-phase mixtures
SU1674939A1 (en) Mixer
SU1722325A1 (en) Homogenizer for food products
CN118564701A (en) Novel pressure flow regulating device
CN115920684A (en) Pesticide proportioning device
RU2166155C2 (en) Hydrodynamic heat generator
RU2104636C1 (en) Method and apparatus for producing high fat content milk products