Статический смеситель

 

СТАТИЧЕСКИЙ СМЕСИТЕЛЬ, содержащий трубчатый корпус, в котором последовательно размещены смесительные элементы в виде пластины с криволинейной поверхностью, одна из кроМок которой выполнена прямолинейной и размещена по диаметру корпуса, о тличающийся тем, что, с целью интенсификации перемешивания за счет ликвидации застойных зон, пластина выполнена гофрированной, при этом оси гофр параллельны оси корпуса и высота их увеличивается в направлении от размещенной по диаметру кромки.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А (19) (И), 3 (51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР по делАм из06Ретений и ОтнРытий (21) 3377026/23-26 (22) 29.12.81 (46) 23.11.83. Бюл. Н 43 (72) В,Д.Пастушенко, Г.П.Воедило, В.А.Иасич, М.В,Ивасенко и А.И.Тэнн (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт машин для производства синтетических волокон (53) 66.063(088.8) (56) 1. Патент США И 4027857, кл. 259-4, 1972.

2. Патент США 11 3664638, кл.259-4, 1970, (54)(57) СТАТИЧЕСКИЙ СМЕСИТЕЛЬ, содержащий трубчатый корпус, в котором последовательно размещены смесительные элементы в виде пластины с криволинейной поверхностью, одна из кроток которой выполнена прямолинейной и размещена по диаметру корпуса, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации перемешивания за счет ликвидации застойных зон, пластина выполнена гофрированной, при этом оси гофр параллельны оси корпуса и высота их увеличивается в направлении от размещенной по диаметру кромки.

1 1055

Изобретение относится к перемешиванию жидких сред, преимущественно вязких расплавов и растворов, а именно к статическим смесителям, При движении вязких жидкостей в каналах центральные слои потока имеют гораздо большую скорость перемещения, чем пристеночные слои. При этом разное время пребывания частиц жидкости в канале вызывает изменение 1О их свойств. Это явление особенно важно учитывать в условиях, когда жидкости быстро меняют свои свойства и когда к равномерности свойств получаемого продукта предъявляются осо- 15 бенно высокие требования. Именно такими жидкостями и являются расплавы волокнообразующих полимеров.

Известны устройства в виде пробок со сквозными каналами. Они просты,в 20 изготовлении и характеризуются достаточно высокой степенью перемешивания И.

Однако данные устройства создают сильное гидравлическое сопротивление 2S движущемуся потоку и поэтому не применяются для вязких жидкостей таких, как расплавы полимеров.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ста-ЗО тический смеситель> содержащий трубчатый корпус, е котором последовательно размещены смесительные элементы в виде пластины с криволинейной поверхностью, одна из кромок которой выполнена прямолинейной и размещена по диаметру корпуса (71.

Известный смеситель прост в изготовлении, но имеет обширную застойную зону, в которой жидкость (особенно вязкая) может находиться длительное, время, изменяя свои свойства.

Интенсивность перемешивания также остается низкой, так как жидкость лишь вытесняется из центральной зоны

45 к стенкам и в Некоторой степени поворачивается вокруг оси канала.

Цель изобретения - интенсификация перемешивания за счет ликвидации застойных зон, Поставленная цель достигается тем> о что в статическом смесителе, содержащем трубчатый корпус, в котором последовательно размещены смесительные элементы в виде пластины с криволинейной поверхностью, одна из кромок которой выполнена прямолинейной и размещена по диаметру корпуса, пластина выполнена гофрированной, 536 при этом оси гофр параллельны оси корпуса и высота их увеличивается в направлении от размещенной по диаметру кромки.

На фиг, 1 изображен смесительный элемен ; в аксонометрии; на фиг.2 структура потока на входе.,в смесительный элемент; на фиг. 3 - то же, на выходе из смесительного элемента.

Смеситель представляет собой несколько установленных в корпусе 1 смесительных элементов 2. Каждый смесительный элемент выполнен в виде тонкой гофрированной пластины, при этом ос,и гофр 3 параллельны оси корпуса и высота их увеличивается в на- правлении от размещенной по диаметру корпуса кромки 4, Таким образом, на однсм торце смесительного элемента 2 кромка 5 представляет собой волнистую линию, а на другом торце кромка 4 выполнена прямолинейной и расположена вдоль диаметра корпуса 1.

При этом в случае прямоугольного корпуса высота гофров 3 у одного торца выполняется одинаковой, а в случае круглого - уменьшающейся от середины к краям, В статическом смесителе каждый следующий смесительный элемент может быть повернут вокруг оси корпуса относительно предыдущего на 90о. Кроме того, смесительные элементы в канале могут быть обращены одноименными торцами в одну или в разные стороны.

Взаимодействие жидкости со смесигельным элементом происходит по-разному в зависимости от расположения элемента в канале, т.е. от того, каким иэ торцов он обращен к набегающему потоку. Так, если в рабочем положении смесительный элемент обращен к набегающему потоку прямолинейной кромкой 4, он работает следующим образом.

Набегающий поток жидкости разделяется на два равных потока посредством кромки 4 и при дальнейшем движении каждый из них разделяется на несколько (в зависимости от числа гофров) подпотоков. Каждый подпоток устремляется в расширяющуюся впадину между выступами соседних гофров и на выходе преобразуется в плоскую струю (фиг. 3), т.е. поток жидкости разделяется на две равных части прямолинейной кромкой 4 при входе в смесительный элемент (фиг.2), а при выходе имеет сложную структуру по всему

3 1055536 сечению канала (фиг.3) в виде нескольких параллельных друг другу плоских струй, которые расположены перпендикулярно прямолинейной кромке, Таким образом, в результате взаимодействия потока со смесительным элементом поток многократно делится, отдельные его части, изменяя направление движения, распространяются по сечению канала. Характерно, что цен- 10 тральная часть потока вытесняется к периферии, что очень важно для усреднения свойств проходящей жидкости.

В случае, если смесительный элемент обращен к набегающему потоку волнис- 1 той кромкой 5, он разделяется на не-. ю сколько параллельных струй (фиг. 3), которые сжимаются в продольном направлении и при выходе из смесительного элемента образуют два равных полукруглых потока (фиг. 2). Оба варианта практически равноценны по ин;тенсивности перемешивания, но более предпочтительным является первый.

Изобретение, сохраняя положитель-, ные качества известного устройства (дешевизна и простота изготовления), превосходит его по интенсивности перемешивания жидкости и по качеству продукта за счет исключения застойных зон. фиг.Г

Заказ 9192/10 Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н. Федорова

Редактор С. Саенко Техред С.Легеза Корректор А.Зимокосов