Микроструйно-вихревой смеситель

 

Изобретение относится к смесительной технике и может быть использовано в химической и других отраслях промьшшенностИо Оно обеспечивает улучшение качества продукта. М15кроструйно в1ссревой смеситель содержит корпус 1 с патрубками ввода 2,3 компонентов и вывода 4 смеси. В корпусе установлены смесительные элементы в виде усеченных перфорированных конусов, обращенных большими основаниями к патрубкам ввода компонентов. Конусы образуют две группы. Одна группа 6 образована конусами, соприкасающимися большими основаниями, которые размещены в осевой части корпуса. Меньшие основания конусов размещены на периферии корпуса. Конусы повернуты по или против часовой стрелки. Между конусами первой группы установлены конусы второй группы, соприкасающиеся меньшими основаниями, расположенные в осевой части корпуса. Большие основания конусов второй группы 7 расположены на периферии корпуса. .2 з.п. ф-лы, 3 ил. ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 В 01 F 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

М А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4241219/23-26 (22) 11.05.87 (46) 15.12.88. Бюл. Р 46 (72) А.Г.Липкин, Ю.В.Мартынов, Д.И.Караулашвили, З.Я.Кервалишвили,, Г.А.Пагава, Г.А.Николаишвили и З.Г.Гогнадзе (53) 66.063 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 468642, кл. В 01 Г 5/06, 1983.

Авторское .свидетельство СССР и 634770, кл. В 01 F 5/06, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Р 1184552, кл. В Oi F 5/06, 1984. (54) МИКРОСТРУЙНО-ВИХРЕВОЙ СМЕСИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к смесительной технике и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности. Оно обеспечивает улучшение качества продукта.,Л0„„1443950 А 1

Ihmpocтруйно-вихревой смеситель содержит корпус 1 с патрубками ввода

2,3 компонентов и вывода 4 смеси.

В корпусе установлены смесительные элементы в виде усеченных перфорированных конусов, обращенных большимн основаниями к патрубкам ввода компонентов. Конусы образуют две группы. Одна группа 6 образована конусами, соприкасающимися большими основаниями, которые размещены в осевой части корпуса. Иеньшие основания конусов размещены на периферии корпуса. Конусы повернуты по или против часовой стрелки. Между конусами первой группы установлены конусы второй группы, соприкасающиеся меньшими основаниями, расположенные в осевой части корпуса. Большие основания конусов второй группы

7 расположены на периферии корпуса. .2 э.п. ф-лы, 3 ил.

1443950

Изобретение относится к устройст- вам для смешения жидкостей и может быть использовано в,химической и дру гих родственных отраслях промьппленности, где требуется интенсивное и высокоэффективное перемешивание двух или более жидкостей.

Целью изобретения является улучшение качества продукта за счет увеличения степени гомогенизации смешиваемых компонентов и снижение гидравлического сопротивления смесителя.

На фиг.1 представлен смеситель с условно разнесенными группами конусов в смесительном элементе, разрез; на фиг.2 - вид А на фиг,1; на, фиг.3 — вид Б на фиг.1.

Смеситель состоит из цилиндрического корпуса 1, патрубков 2 и 3 2( ввода компонентов, патрубка 4 вывода смеси, центрального коаксиального патрубка 5. Каждый смесительный элемент выполнен в виде двух групп

6 и 7 усеченных перфорированных ко- 25 нусов (отверстия перфорации — 8).

Смесительные элемннты установлены на расстоянии друг от друга„ представляющем собой зону 9 выравнивания концентраций. В группе б конусы >Q соприкасаются большими основаниями, расположенными в осевой части корпуса, а их меньшие основания расположены на периферии корпуса. Конусы повернуты по часовой стрелке или про« тив . Конусы второй группы 7 размещены между конусами первой группы и соприкасаются меньшими основаниями, размещенными в осевой части корпуса.

Большие основания конусов второй yg группы размещены на периферии корпуса. Большие основания всех конусов обращены в сторону .патрубков ввода компонентов. Конусы в соседних смесительных элементах повернуты в противоположных направлениях.

Смеситель работает следующим образом.

Смешиваемые компоненты подаются через патрубки 2 и 3, причем более

"энергичный" компонент подается через патрубок 2 и попадает в корпус смесителя через центральный коаксиальный патрубок 5, эжектируя менее энергичный компонент, движущийся в кольцевом зазоре между корпусом 1 смесителя и центральным коаксиальным патрубком 5. Ввиду маЛой турбулизации перемешиваемые компоненты вблизи от среза центрального патрубка имеют резко выраженный радиальный градиент концентрации. Компонент, подаваемый через центральный патрубок, имеет максимум концентрации вблизи оси корпуса. В этой зоне он попадает в усеченные конусы группы

6, соприкасающиеся между собой большими основаниями, со стороны больших оснований. В дальнейшем движение части жидкости, попавшей в эти конусы, имеет .сложный характер: жидкость испытывая реакцию стенок конусов, отжимается к стенкам корпуса 1, т.е. в зону повышенной концентрации компонента, подаваемого через патрубок

3; двигаясь по конусам, жидкость продавливается через отверстия перфо. рации 8, снижая при этом свою скорость. Скоростной поток перемешиваемых компонентов, не попавших в конусы группы 6, обтекает их боковые поверхности и, встречаясь со струями жидкости, имеющими меньшую скорость, диспергирует их.

В зоне, удаленной от оси корпуса, в большей концентрации находится компонент, подаваемый через патрубок

3. Поток жидкости в этой зоне попадает в конусы группы 7, большие основания которых касаются стенок корпуса. Двигаясь по конусам, жидкость из. пристенной зоны попадает в центральную, при этом часть ее, проходя щая через отверстия перфорации, диспергируется скоростным потоком, не попавшим в конусы. Таким образом, перемешиваемые компоненты, проходя группы конусов б и 7, многократно изменяют скорость и направление движения, что в значительной мере выравнивает градиент концентраций в микрообъемах сечения корпуса 1 смесителя. Кроме того, в непосредственной близости от отверстий перфорации 8 происходит активное диспергирование перемешиваемых компонентов, что значительно йовышает гомогенизацию смеси. Коллинеарность расположения осей конусов групп 6 и 7 по отношению к оси корпуса 1 вызывает не только радиальное, но и тангенциальное перемещение объемов жидкости внутри корпуса 1 смесителя.

Это вращательное движение жидкостьсохраняет и за пределами набора конусов групп б и 7.

3 1443

В зоне 9 выравнивания концентраций происходит перемешивание микрообъемов смеси перемешиваемых компонентов, что резко снижает градиент концентрации по радиусу корпуса смесителя при наличии тангенциальной составляющей скорости потока жидкости. I0

После эоны 9 выравнивания концентраций в корпусе 1 смесителя установлен следующий набор усеченных конусов групп б и 7, проходя через которые, жидкость дополнительно под- 15 кручивается, происходит обмен ее микрообъемов и дальнейшее диспергирование в отверстиях 8 перФорации конусов.

Высокогомогенизираванная смесь 2р компонентов выходит из корпуса смесителя через патрубок 4.

Ввиду незначительного перекрытия живого сечения корпуса смесителя 1 усеченными .конусами гидравлическое 6 сопротивление смесителя незначительно.

Формула из об ре те ния

1. Иикроструйно-вихревой смеситель, содержащий цилиндрический корпус с патрубком ввода компонентов

950 и вывода смеси, последовательно установленные в корпусе смесительные элементы отличающийся тем, что, с целью улучшения качества продукта за счет увеличения степени гомогенизации смешиваемых компонентов и снижения гидравлического сопротивления, смесительные элементы выполнены в виде двух групп перфорированных усеченных конусов, обращенных большими основаниями к патрубкам ввода компонентов, одна из которых образована конусами, соприкасающимися большими основаниями, размещенными в осевой части корпуса, а другая — конусами, соприкасающимися меньшими основаниями, размещенными в осевой части корпуса, при этом меньшие основания конусов первой группы и большие основания конусов второй группы размещены на периферии корпуса, а конусы одной группы установлены между конусами другой группы.

2. Смеситель по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что конусы в группах повернуты в одну сторону по часовой или против часовой стрелки.

3. Смеситель по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что конусы в соседних смесительных элементах повернуты в противоположных направлениях.

Вид Б