Прямоточный смеситель

 

Изобретение относится к химическому машиностроению ,в частности, к устройствам для перемешивания жидкостей с различными плотностями, а также газов и твердых включений, и позволяет повысить эффективность перемешивания при обеспечении минимума гидравлических потерь в смесителе. Прямоточный смеситель включает цилиндрический корпус, содержащий винтовые пластины и патрубки ввода и вывода жидкостей. Новым в смесителе является выполнение винтовых пластин в виде осевого завихрителя с входным участком переменного шага длиной (0,8...0,5)D, спрофилированного по плавной кривой, и участка стабилизации закрученного потока постоянного шага длиной (0,7...0,3)D с углом закрутки 40...80° и имеющим до шести лопаток, причем патрубок выполнен с центральным подводом эжектируемой жидкости в зону разрежения за выходным срезом осевого завихрителя. 2 ил.

д Ь

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Н) 45 А1 дц 4 В 01 F 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ вывода жидкостей, шай, ы 5, дозирующей расход эжектируемой жидкости винтовыми пластинами 6, резьбовым 7, сальниковым 8 и фланцевым 9 соединениями, выполнеными для удобства сборки.

Вместо шайбы может быть использован вентиль с расходомером, включенные последовательно.

Винтовые пластины 6 крепятся на

:подводящей трубе эжектируемой жидкости пайкой, сваркой либо завихритель выполняется литым.

Длины участков переменного и пос тоянного шага получены в результате обработки экспериментальных данных по распределению коэффициентов давления вдоль эавихрителей с различным количеством лопаток, длиной, углом

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ, ПРИ ГННТ ССО. (21) 4311709/31-26 (22) 14.07.87 (46) 07.08.89. Бюл. Р 29 (71) Одесский технологический институт пищевой промышленности им. M.Â.Ëoìîíîñîâà и Одесский политехнический институт (72) Н.В.Остапчук, А.Л.Синов, П.В.Филиштинский и В.Б.Рахманов (53) 66.063 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1156721, кл. В 01 F 5/00, 1985. (54) ПРЯИОТОЧНЫЙ СИЕСИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к устройствам для перемешивания жидкостей с различными плотностями, а также газов и твердых включений, и позволяИзобретение относится к химическому машиностроению, в частности к устройствам для перемешивания жидкостей с различными плотностями, а также газов и твердых включений в различных комбинациях.

Целью изобретения является повышение эффективности перемешивания .при обеспечении минимума гидравлических потерь в смесителе.

На фиг.1 представлен прямоточный смеситель; на фиг.2 " осевой завихритель в виде винтовых пластин безударного входа.

Смеситель состоит из цилиндричес-. кого корпуса 1 патрубком 2 подачи основной жидкдсти, патрубком 3 подачи эжектируемой жидкости, патрубком 4

2 ет повысить эффективность перемевп вания при обеспечении минимума гидравлических потерь в смесителе. Прямоточный смеситель включает цилиндрический корпус, содержащий винтовые пластины и патрубки ввода и вывода жидкостей. Новым в смесителе является выполнение винтовых пластин в виде осевого завихрителя с входным участком переменного шага длиной (0,80,5)0, спрофилированного по плавной кривой, и участка стабилизации закрученного потока постоянного шага длиной (0,7-0,3)D с углом закрутки о

40-80 и имеющим до шести лопаток, причем патрубок выполнен с центральным подводом эжектируемой жидкости в зону разрежения эа выходным срезом осевого завихрителя. 2 ил.

3 1498545 закрутки, отношением внутреннего и наружного диаметров. Большое количество экспериментов на аэродинамическом и гидрадинамическом стендах с осевыми завихрителями постоянного и переменного шагов показали, что закрутка потока и потери, связанные с ней, в значительной мере зависят от параметров завихрителя. Увеличение числа лопаток от К = 1 до К = 3 увеличивает закрутку потока и гидравлические потери. При 6 > К > 3 закрутка потока и гидравлические потери мало изменяются. Дальнейшее увеличение числа лопаток сопровождается некоторым снижением обоих показателей. Уве" личение угла закрутки завихрителя приводит к увеличению разрежения в центре смесителя и повышению давления 20 на периферии, что положительно сказывается на качество смесителя как эжектора. Увеличение угла закрутки сопровождается ростом гидравлических потерь. Так, для завихрителя с наруж- 2 5 ным диаметром 16 мм при числе Рейнольдса Re = 20000 коэффициент гидравлических потерь 4 = 5 при угле закрутки d- = 40, V = 6 при о = 50

1 = 9 при, = 60, Ч = 26 при oC = 30

= 70 . Для завихрителя, с наружным диаметром 97 мм при Re = 200000 соответственно y = 2,8; 3,6; 5,0; 9,3.

Увеличение угла закрутки до

70 улучшает перемешнвание. При

70 (, (80 улучшение перемешивания несущественное. Дальнейший рост угла закрутки ухудшает перемешивание из-за проявления сепарационного эф. фекта, причем ухудшение перемешивания 40 наступает тем раньше, чем больше разница в плотностях смешиваемых жидкостей.

Смеситель работает следующим образом. 45

Основная жидкость через патрубок

2 поступает в корпус 1 и проходит через винтовые пластины 6 завихрителя, в результате чего она приобретает винтообразное движение. Под действи- .

50 ем центробежных сил она прижимается к стенкам корпуса, а в центре закрученного потока образуется разрежение (вакуум). При размещении в центре закрученного потока патрубка 3 с выходным отверстием по потоку создается дополнительное разрежение из-за обтекания патрубка аналогично эжекторным смесителям. При подключении патрубка 3 к емкости с эжектируемой жидкостью большей плотности под действием градиента давления она без насоса-доэатора будет поступать в смеситель. Перемешивание обеспечивается в центробежном поле из-эа различия в плотностях смешиваемых жидкостей. Регулировка подачи эжектируемой жидкости производится шайбой 5 используемой вместо второго насосадоэатора.

Использование прямоточного смесителя в конструкции кормоцехов позволит повысить эффективность перемешивания.

Формула изобретения

Прямоточный смеситель, содержащий неподвижный цилиндрический корпус и винтовые пластины, герметично закрепленные между собой центральной трубой и корпусом, патрубки ввода и вывода жидкостей, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности перемешивания при обеспечении минимума гидравлических потерь, количество винтовых пластин составляет от 1 до 6, пластины по длине состоят из участка длиной (0,5-0,8) внутреннего диаметра корпуса с уменьшающимся шагом витков в сторону выходного патрубка и участка постоянного шага

0 витков с углом закрутки 40-80, длиной (0,3-0,7) внутреннего диаметра корпуса, при этом торец центральной трубы расположен заподлицо с торцовой поверхностью винтовых пластин ñ стороны выходного патрубка.

149854 5

Корректор Э. Лончакова

Тираж 547

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при РКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Редактор С,Пекарь

Заказ 4489/8

Составитель В.Зенков

Техред А,Кравчук