Преимуществом предлагаемого способа является то, что в поле центробежных сил вихря, под действием которого движется диспергируемый материал или жидкость, создаются локальные области повышенных и пониженных давлений, в результате чего происходит измельчение и смешивание различных сред  на субмикронных размерах .

Локальные области повышенных и пониженных давлений создаются в объеме помольной камеры за счет излучения в ее полость ультразвуковых волн . В результате этого происходит изменение траектории движения частиц и их угловой скорости, приводящее к увеличению частоты соударений.

При этом энергия соударений не успевает рассеиваться, что приводит к аккумулированию энергии в объеме частиц и переходу их в упруго-напряженное состояние. По достижению критического предела этого состояния, частицы разрушаются. Кроме того, за счет формирования в полости помольной камеры поля ультразвуковых волн , происходит резонансное поглощение частицами энергии ультразвуковых волн с одновременным воздействием периодической знакопеременной нагрузки при прохождении ими областей относительного разряжения и повышенного давлений. Это способствует умножению и росту микродефектов внутренней структуры частиц и их разрушению.

Генерируемые ультразвуковые колебания различной частоты, способствуют повышению однородности дисперсного состава целевых продуктов, т.к. поглощение акустической энергии частицами разных размеров происходит на разных резонансных частотах. Это обусловлено тем, что излучение больших частот лучше поглощается мелкими частицами, а малых частот - крупными. Широкий спектр частот ультразвуковых колебаний обеспечивает поглощение волновой энергии всеми частицами.

Таким образом, новизна рассматриваемого устройства заключается не только в одновременном воздействии вихревого потока, акустических волн, резких перепадов давления, взаимодействия на высоких скоростях отдельных фрагментов материала друг на друга, но и в том, что все процессы агрегатированы в одно устройство и не требуют дополнительной генерации акустических волн и динамических ускорителей. Процесс измельчения и смешивания протекает за очень короткий промежуток времени с образованием фракции дезинтегрированного материала размерами (в основном) в диапазоне менее 10 мкм.

Рассматриваемые установки применимы как для переработки сыпучих компонентов, так и для процессов с системами «жидкость-твердое», «жидкость-жидкость» , «жидкость-газ». Эта особенность значительно расширяет область использования устройства. Результаты испытаний вихревого реактора при переработке сыпучих компонентов и систем «жидкость-твердое» подтвердили возможность применения аппарата для получения однородных тонкодисперсных продуктов. Использование в системах «жидкость-жидкость» позволяет получать гомогенные эмульсии практически любых веществ.

С установкой вихревого реактора  достигнута наименьшее потребление энергии по сравнению с другими методами.

​

​

​

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВИХРЕВОГО РЕАКТОРА

​

Модель                                                                       VR 2500           VR150

​

Расход воздуха, м3 / мин                                        5-20                      1-2                               
Давление воздуха, бар                                           6,0-8,0                2,0-6,0
Воздушный заменитель                                          пар, любой газ
Метод непрерывности работы
Совокупное состояние исходного материала     Жидкостно-твердое, воздушно-твердое
Время обработки материала в камере, с             0,5-1,0                0,5-1,0
Расход воздуха на 1 кг материала, м3 / кг           0.5                      0.5
Размер частиц сырья, мм                                       0-10                    0-10
Выход фракции менее 10 мкм,%                           80                       80
Производительность, в час:
- по сухому,кг                                                           2500                   150
- пульпа, суспензия,м3                                           10-12                  0.6-0.7
Твердость обрабатываемого материала
по шкале Мооса,                                                      1-9
Размеры , cм                                                            20 х 20 х 20  10x12x15
Вес, кг                                                                               13               5