Устройство для смешения жидкости с реагентом

 

Изобретение относится к с.месительным устройствам, предназначенным для эффективного перемешивания разнородны.х жидкостных сред, и может быть использовано в технологии очистки природных и сточных вод при обработке их реагентами. Оно позво.чяет имтенсифицировать процесс перемешивания и повысить качество получаемой смеси. Смеситель состоит из корпуса, содержаи1е1 о патрубки BBo;ia жидкости и реагента 2 и отвода получаемой смеси 3, внутри которого находятся смесительные элементы. Смесительные элементы выполнены в виде радиальных направляк)П1их перегородок 4 и 5, три из которых устаповлены под углом одна к друг1)й симметрично оси корпуса и соединены между собой по направлению под углом одна к друг ой сим.метрично оси корпуса и соединень.: между собой по направлению этой оси, при этом одна перегородка жестко ирикреп,чепа к стенке корпуса, з две установлены к нему с зазором. Три другие симметричных перегородки 5 жестко прикреплены к крьипке 6, прилегают к стенке корпуса с возможностью поворота и установлепы с зазором по отноп1ению к трем. Лазоры между перегородками и перегородками и стенкой корпуса составляют а (0,2 ГЛ 0,4)х . где t) - диаметр корпуса смесителя; л - периметр перегородки, жестко прикрепленной к стенке корпуса смесителя, между входящим и выходящим патрубками. 2 ф-лы, 2 ил., 1 табл. (О (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1391694

А1 (5у 4 В 01 Г 5/00, С 02 f 1,,) ) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ реагента 2 и отвода получаемой смеси 3, внутри которого находятся смесительные элементы. Смесительные элс менты выполнены в виде радиальных направ 1HK)IIIHx перегородок 4 и 5, три и 3 hK)Tophlx лстановлены под угг)ом одна к другой симметрично оси корпуса и соединены xli жду собой

IIo направлению под углом одна h другой симметрично оси корпуса и соединеHII между собой по направлению этой оси, при этом одна перегородка жестко прикреплена к стенке корпуса, а две установлены к нел1у с зазором. Три другие сил1л1етричHhlx пере1.ородки 5 жегTho llpHhpt .I).16 ны h крышке 6, прилегают к стенке корпус;1 с возможностью поворота и установлены с зазором по отношению к первым трем. 3;Iзоры между перегородками и перегородками и стенкой корпуса составляют а = (0,2

0,4), где D — диаметр корпуса смесителя;

D периметр перегородки, жестко IlpHhp( ленной к стенке корпуса сл1есителя, между в,ходяп(ил1 H I)blxoJHILLHi патрл бк )л1 31. 2 ф-лы, 2 ил., 1 табл. (21) 4148755/31-26 (22) 19.11.86 (46) 30.04.88. Бюл. № 16 (71 ) I oðüêoI)ñêHй инженерно-строительный институт им. В. Г1. Чкалова (72) H. H. Найденко. В. И. Алексеев, А. В. (альников и И. Г. Антонов (53) 628.162 (088.8) (56) Заявка Франции ¹ 2566676, кл. В О! F 3/08, 1986.

Авторское свидетельство СССР

% 1 101422, кл. В 01 Е 3/08, !983. (54 ) УСТРОЙСТВО Д. 1Я СМ Е111ЕН И Я

ЖИДКОСТИ С РЕАГЕНТОМ (57) Изобретение относится к смесительным устройствам, предназначенным для эффективного перемешивания разнороднhlx жидкостных сред, и может быть использовано в технологии очистки природных и сточных вод при обработке их реагентами. Оно позволяет и )генсифицировать процесс перемешивания и повысить качество получаемой см cH. Смеситель состоит из корпуса, содержашего патрубки ввода жидкости и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ! " )))

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ *"" . 3

1391694

Изобретение относится к смесительным устройствам, предназначенным для равномерного распределения и эффективного перемешивания разнородных жидкостных сред, и может быть использовано в технологии очистки природных и сточных вод, содержащих загрязнения во взвешенноvl и растворенном состояниях, при обработке их реагентами.

Целью изобретения является инт«нсификация процесса перемешивания жидкости с реагентом и повышение качества смеси.

На фиг. l схематически изображено ),сгройство для смешения жидкости с реагентом; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. l.

Устройство для смешения жидкости < реагентом содержит цилиндрический корпус 1 с патрубком 2 ввода жидкости и реагснта и патрубком 3 для отвода смеси, радиальные направляющие перегородки 4 и 5, первые расположены под углом друг к другу и соедин<ны между собой, llpH этом одна из них жестко прикреncl«HB к стенке корпуса, а две другие установ.(ень) к стенке с зазором 6, а п«р«городки 5 прикреплены жестко к крышке 7 корпуса, прилегают к его стенке и установлены < зазором 6 к перегородкам 4. 11«р«городки 4 и 5 образуют р«цнркуляционные камеры 8, сообщаемые меж (у cîбой посредством зазоров 6. Крышка 7 прикреплена к корпусу 1 на струбцинах 9 с возможностью переx;< щ<"(ия с помо(пью ма»овика 10.

11ерегородки устройства устанонл«ны под углом !20" с целью облегчения монтажа устройства при «Io изготовлении.

Величина зазора уточнялась экспс ри»1 Hтально Р«зультаты по определеllH(o BE IH÷Hпы зазора на эффективность очистки жидкости представлены в табл. 1 и имеют o(lР2. ределенную зависимость а= (0,2 - 0,4) —.

Э. где !) диаметр < месителя; 1. — периметр перегородки, жестко прикрепленной к стенке корпуса смесителя. Г!ри этом коэф0 4 опфициент рециркуляции — - = К=0,2

D ределяет не только эффективность очистки жидкости, но и в значительной степени гидродинамику перемешивания. Так, при K менее 0,2 преобладает перемешивание за счет кавитационного срыва, которое сопровождается увеличением сопротивления при движении жидкости с образованием мертBbIx зон в смесителе, снижающих его производительность, а при К более 0,4 преоб ладают мелкомасштабные пульсации, уменьшающие эффективность процесса в целом.

Установка крышки с возможностью переме(цения позволяет регулировать условия перемешивания, добиваться оптимальных соотношений, обеспечивающих наивысший эффект о-(истки.

Патрубки для подвода жидкости и peaIt íòà совме(ц«ны, что хоТН и увеличива T энергетические затраты на введение реагента в поступающий в смеситель поток, но позволяет обеспечить за счет сжатых условий лучшее смешение реагента с обрабатываемой жидкостью.

Устройство работает следующим образом. (точная жидкость, поступающая в заданном соотношении с реагентом, подается в корпус 1 с кры(нкой 7 через патрубок 2, откуда последовательно проходит рециркуля1О ционные камеры 8, сообщающиеся между собой зазорами 6, к патрубку для отвода смеси 3.

В циркуляционной камере, образованной между направлякицими поток перегородками 4 и 5, последние из которых установлены на крышке 7, создается такой гидродинамический режим движения жидкости, при котором часть потока через зазоры между камерами поступает в последую)цую циркуляционную камеру, а оставшаяся ча«TL IIHpK) . IHp»iBT B камеГ)е, смец(иваясь с новыми порциями поступающей на смешение кидкостн. Таким образом, дифференцирование потока жидкости и реагента и смешеННр его с циркулирующими в камерах потоками обеспечивает однородное распределение реагента B потоке поступающей на очистку жидкости, что повышает эффективность пер«мешивания жидкости, интенсифицируя процесс смешения жидкости, с реагентом, и это способствует повышению эффективно«)и очистки.

Кроме того, процесс перемешивания жидкости с реагентом интенсифицируется за счет перемещения перегородок 5, установленных на крышке 7 и приводящихся в движение маховиком 10 при открытых струбцина» 9, относительно перегородок 4, направляющих поток путем изменения амплитуды пульсаций в сторону преооладания кр» IIHoмаc(HТB6(IBIX пъльсации.

Развитию крупномасштабных пульсаций

4р и интенсификации процесса перемешивания способствует и выбор величины зазоров, через которьн перемешается жидкость по камерам.

Величина зазора выбирается, исходя из оценки влияния его на интенсивность пере45 мешивания и, в свою очередь, на эффективность очистки жидкости.

Результаты оценки влияния величины зазора в зависимости от степени рециркуляции на эффективность очистки жидкости представлены в таблице.

Эффективность очистки оценивалась по взвешенным веществам, определяемым по стандартной методике. Расчет эффективности очистки проводился Iio формуле Э =

С. — С

1000,,, где <. и, С, — концентрация

55 С)< взвешенных вещ«сTB в и«хо.(ной и очи(ценной после полуторачасового отстаивания воде соответственно, г/ м .

1391694

Формула изобретения

Размер эа- Эффективность очистки, 7 зора tr., м а X — коэффициент рецирку)зяции

D --

O,ч 0,6

o,i 1 n,ç

0,8

85,0

83,5

90,0

89,0

80,0

0,005

82,0

89,0

97,5

96,3

81,0

0,010

83,0

89,0

93,2

91,1

86,0

0,015

86,0

80,0

85,0

87,0

89,3

0,020

81,0

80,0

84,0

86,0

78,0

0,025

Из полученных данных, приведеHH(lh в таблице, видно, что максимальная эффективность очистки наблюдается при степени рециркуляции 0,2- 0,4 с размером зазора

0,01- 0,015 м Г1ри л(еньшей величине коэффициента рециркуляции уменьшается эффективность иеремешивания и соответственно эффективность очистки, так как это приводит к появленик) в смеси геле мс ртвых (он, осло)княет перемешивание и снижает производительность устройства. При больших величинах коэффициента рециркуляции не достигаетсч та практическая скорость турбулизации, при которой обеспечивается преобладание крупномасштабных пульсаций, что тоже снижает эффектиВИОсть иеремеHIHванин.

l. Устройство для смешения жидкости с реагентом, содержащее цилиндрический 20 корпус с крышкой, смесительные элементы, патрубок ввода жидкости с реа(ентом и патрубок отвода смеси, отличающе(ея тем, что, с целью интенсификации проц((са перемешивания и повышения качества см(си, смесительные элементы выполнены В ниде радиальных перегородок, три из которых закреплены неподвижно и сое ц(иены мс ?кдл собой по оси корпуса, а три другие установлены с зазором но отношеник) к ним и прилегают к корпусу с возможно TI>K) уг;IoH(H сM(. H((HHÿ, при этом О,(на из H(. H(), (HHæHblx перегородок прикреплена к корил су между натрубками, а другие установлены но отношению к корпусу с зазором.

). Устройство нo и. 1, отличак)(и(ле(,ч T(л(, что зазоры между перегородками и перегородками и стенкой корпуса составляют а = (О, 2 — 0,41—

D-

3. где D — диаметр корпуса сл(с сител я;

i. -- периметр перегородки, жестко прикрепленной к стенке корцу H.

3. Устройство но и. 1, orëè÷àþùet (ÿ тем, что перегородки, установленные с Возможностью углового смещения, закреплены на крыш ке.!

39!694 (.и< гав>пес>ь 1 I(ру<.>она

Реда кто р Э. Сл и ган Т< кред II. В< рес Корректор М немчик

Закан 178Ч,(!) Тираж 5(>4 ((однисное

BI((IIII II1 (<>< ударсгв< ><>«>«> комитета (.(:(:Р»<> делам и ><><>р< тенин и о>кр<>тий

113(135, Москва, Ж 35, Р«1 >нская на<>., д. 4 5 (Iроизводствснн >-нолигр«<(>иче<ко< пред>>риити<« г Ужгород, i.л. (Iр >ектнаи, 4