Смеситель

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 01 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4765594/26 (22) 05.12.89 . (46) 30.03.92. Бюл. М 12 (71) Татарский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения (72) В.А. Галицкая, В.П. Стельмаков, P,À. Закиров и Ю.Я. Галицкий (53) 66.063.8(088.8) (56) Патент ФРГ М 2201303. кл, 46 f 3/4, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N .1280272, кл, F 23 0 14/62, 1985. (54) СМЕСИТЕЛЬ (>7) Изобретение относится к струйным смесителям огнетехнических устройств различИзобретение относится к струйным смесителям огнетехнических устройств различного назначения, например газогорелочных устройств.

Известен смеситель двух потоков, содержащий трубопровод с равномерно размещенными по окружности отверстиями, ось каждого иэ которых расположена в поперечном сечении под углом к радиусу трубопровода.

Недостатком этого устройства является низкая стабильность характеристик смешения при переменных режимах, кбнструктивных и технологических отклонениях.

Наиболее близким к предлагаемому является смеситель, содержащий цилиндрическую камеру смешения с равномерно размещенными по окружности отверстиями, ось каждого из которых расположена в поперечном сечении под углом к радиусу

„„ Ы„„1722551 А1 ного назначения. Целью изобретения является расширение диапазона стабильной работы и упрощение конструкции. Устройство содержит цилиндрическую камеру смешения с отверстиями на боковой поверхности, через которые один иэ компонентов истекает в сносящий поток. Перед отверстиями установлен распределитель в виде тора с отверстиями на боковой поверхности, оси которых параллельны оси камеры смешения, Распределитель снабжен автономным патрубком, по которому в него поступает другой компонент. Оси отверстий расп ределителя и отверстий камеры расположены попарно в меридианальных плоскостях камеры смешения. 2 ил. камеры смешения, внутри последней установлен отражатель, выполненный в виде системы пластин, количество которых равно д количеству отверстий, при этом пластины соединены одним концом с камерой смешения, расположены с одной стороны от отверстий и установлены с возможностью изменения угла с радиусом камеры смеше- 4Л ния. (л

Перемещение пластин отражателя позволяет менять угол истечения струй на выходе из отверстий, а значит, менять характеристики распространения струй в потоке. При этом достигается поддержание оптимальной глубины проникновения и максимальный конвективный массообмен в некотором диапазоне изменения геометрических и режимных параметрах, Недостатком известного устройства является относительно невысокая стабиль1722551

15

30 ружном направлении

55 ность рабочих характеристик. Кроме того, этот эффект (расширение стабильности характеристик до 3 раз по сравнению с аналогом) достигается за счет значительного усложнения устройства (наличие перемещающихся в проточной части смесителя пластин).

Целью изобретения является расширение диапазона стабильной работы и упрощение конструкции, Указанная цель достигается тем, что смеситель, содержащий цилиндрическую камеру смешения с отверстиями на боковой поверхности, снабжен распределителем, установленным в цилиндрической камере перед отверстиями и выполненными в виде тора, на боковой поверхности которого выполнены отверстия, оси которых параллельны оси камеры смешения, при этом оси отверстий распределителя и отверстий камеры расположены попарно в меридиональных плоскостях камеры смешения, а распределитель снабжен автономным патруб ком.

На фиг. 1 приведена принципиальная схемь устройства; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг, 1.

Смеситель содержит цилиндрическую камеру 1 смешения, на боковой поверхности которой имеются отверстия 2, расположенные . в полости коллектора 3, опоясывающего камеру 1 и снабженного патрубков 4, Внутри камеры 1 перед отверстиями 2 (по ходу потока) установлен распределитель 5, выполненный в виде тора, на боковой поверхности которого имеются отверстия 6, оси которых параллельны оси камеры 1, При этом оси отверстий 2 корпуса и оси отверстий 6 распределителя,5 попарно расположены в меридиональных плоскостях камеры 1 (т.е. отверстия 2 расположены в следе отверстий 6). Распределитель 5 снабжен патрубком 7, а патрубки 4 и 7 снабжены дроссельными задвижками 8 и 9 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

Один иэ взаимодействующих компонентов (низконапорный) поступает в виде сносящего потока в корпус. Другой компонент(высоконапорный) по патрубку 4 поступает в полость коллектора 3, откуда, равномерно распределяясь по отверстиям

2, истекает из них системой поперечных струй в сносящий поток. Через патрубок 7 в распределитель 5 поступает другой, например, третий" компонент или часть второго высоконапорного компонента. При этом из распределителя 5 через отверстия эта часть высоконапорного компонента истекает в полость корпуса системой соосных корпусу

1 струй (спутных потоку). Взаимное расположение отверстий 2 и 6 определяет их попарное соударение, Изменение соотношения расходов, поступающих через отверстия 2 и 6, позволяет менять интенсивность соударения струй и параметры слившихся струй (угол атаки струй, диаметр струй в месте соударения).

Так, если компонент подается только через отверстия 6, то реализуется спутная подача, т.е. угол атаки минимален а= Оо. Если струи подаются только через отверстия 2, то угол атаки струй максимален (например а = 90О).

Таким образом предлагаемое техническое решение позволяет за счет реализации а= чаг поддерживать оптимальный конвективный массообмен в устройстве при конструктивных и технологических отклонениях.

Кроме того, соударение струй определяет повышение интенсивности турбулентного массообмена в зоне смешения и возрастания интенсивности расширения струй в полости поперечного сечения корпуса 1.

Указанные факторы ведут к повышению интенсивности смешения по длине и снижению влияния дискретности ввода поперечного компонента (через систему отверстий) на дефект качества смешения в окИспользование предлагаемого смесителя позволяет существенно расширить диапазон стабильной работы устройства. Так, например, если при и = 16, d = 0,07 и $3= var .

P = 0 — 23 (прототип) диапазон стабильной работы по режимным параметрам, напри- мер, по расходу, составляет Л Q = 0 12, то для предлагаемого устройства при (а = 30—

90О) ЛG =0,160, т.е. стабильность характеристик возрастает на 30 .

В предлагаемом устройстве существенно повышена надежность эксплуатации за счет отсутствия подвижных элементов, тем более в проточной части. Эффективность от использования предлагаемого технического решения возрастает для тех технологических процессов, которые характеризуются существенным изменением режимных условий в процессе эксплуатации..

Формула изобретения

Смеситель, содержащий цилиндриче( скую камеру смешения с отверстиями на боковой поверхности, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона стабильной работы и упрощения конструкции, смеситель снабжен распределителем, установленным в цилиндрической камере перед отверстиями и выполненным в виде

1722551

Сос"авитель В.Галицкая

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Черни

Редактор Т.Лазоренко

Заказ 1014 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 тора, на боковой поверхности которого выполнены отверстия, оси которых параллельны оси камеры смешения, при этом оси отверстия распределителя и отверстий каме р ы расположен ы попарно в меридиональных плоскостях камеры смешения, а распределитель снабжен, автономным патрубком,