Камера смешения

 

Изобретение относится к устройствам для перемешивания гомогенных и гетероYS3SS55TTO СГИЗ : f Vffir- т тпммЛ о Г 1к генных сред и позволяет повысить эффективность смесеобразования путем турбулизации потока. Цилиндрический корпус 1 камеры смешения снабжен входным тангенциальным патрубком 6. На боковой поверхности корпуса имеются отверстия 2, сообщающиеся с полостью коллектора 3, опоясывающего корпус. Камера смешения имеет завихритель, выполненный в виде частей цилиндрической поверхности, составляющих не менее ее четверти и прикрепленных одним концом к корпусу оси которых параллельны оси корпуса и проходят через центры отверстий камеры смешения . Диаметр цилиндрической поверхности составляет 0,4-0,6 диаметра корпуса, 1 з.п. ф-лы, 2 ил. со х| со о ел 00 ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1736585 А1 (5!)5 B 01 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4799964/26 (22) 05;12.89 (46) 30.05.92. Бюл. N. 20 (71) Татарский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения (72) B.À,Ãàëèöêàÿ, B,Ï,Ñòåëüìàêîâ, P.À.3àêèðîâ и Ю.Я.Галицкий (53) 66.063(088.8) (56) Патент США М 3601318, кл, 239-416, 1971.

Авторское свидетельство СССР

N636016,,кл. В 01 F5/18,,1976, (54) КАМЕPA СMЕШЕНИЯ (57) Изобретение от:oñûòñÿ к устройствам для перемешивания гомогенных и гетероА генных сред и позволяет повысить эффективность смесеобразования путем турбулизации потока. Цилиндрический корпус 1 камеры смешения снабжен входным тангенциальным патрубком 6, На боковой поверхности корпуса имеются отверстия 2, сообщающиеся с полостью коллектора 3, опоясывающего корпус. Камера смешения имеет завихритель, выполненный в виде частей цилиндрической поверхности, составляющих не менее ее четверти и прикрепленных одним концом к корпусу. оси которых параллельны оси корпуса и проходят через центры отверстий камеры смешения, Диаметр цилиндрической. поверхности составляет 0,4 — 0,6 диаметра корпуса, 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1736585

55

Изобретение относится к устройствам для перемешивания гомогенных и гетерогенных сред и может быть использовано в различных технологических процессах, Известен смеситель, содержащий корпус с торцовым входным патрубком и кольцевым коллектором, в полости которого расположены радиальные сопла, .

Недостатками указанного устройства являются низкая стабильность рабочих характеристик при переменных условиях эксплуатации и невысокая интенсивность смешения по длине устройства при изменении режимных параметров.

Наиболее близким к предлагаемой техническим решением является смеситель, содержащий цилиндрический корпус с торцовым входным патрубком и коллектор, опоясывающий корпус с радиальными отверстиями, в которых установлены сопла, причем во входном патрубке установлен диск с закрепленными завихрителями и размещенным по оси корпуса отражателем, выполненным в виде цилиндра с чашеобразными углублениями, расположенными против сопл. Сопла установлены с возможностью перемещения, Недостатками известного устройства также являются относительно невысокие стабильность рабочих характеристик преимущественно при значительных перепадах давлений на соплах и интенсивность смешения по длине, Цель изобретения — повышение эффективности смесеобразования путем турбулизации потока.

Поставленная целью достигается тем, что в камере смешения, содержащей цилиндрический корпус, на боковой поверхности которого имеются отверстия, сообщающиеся с полостью коллектора, опоясывающего корпус, завихритель и входной патрубок, завихритель выполнен в виде частей цилиндрической поверхности, составляющих не менее ее четверти и прикрепленных одним концом к корпусу, оси которых параллельны оси корпуса и проходят через центры отверстий, причем входной патрубок установлен тангенциально по отношению к корпусу, Диаметр цилиндрической поверхности составляет 0,4-0,6 диаметра корпуса, На фиг, 1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1, .Камера смешения содержит цилиндрический корпус 1, на боковой поверхности которого расположены отверстия 2. Последние сообщены с полостью коллектора 3, снабженного патрубком 4. В корпусе 1 перед отверстиями 2 по ходу потока установ5

40 лен завихритель 5, который выполнен в виде частей цилиндрической поверхности (лепестков), оси которых параллельны оси корпуса 1 и проходят через оси отверстий 2, Входной патрубок 6 установлен тангенциально по отношению к корпусу 1. Диаметр цилиндрических поверхностей составляет

0,4 — 0,6 диаметра корпуса 1. Количество отверстий 2 равно количеству лепестков завихрителя 5, Каждый лепесток завихрителя

5 составляет не менее четверти цилиндрической поверхности и прикреплен одним концом к корпусу.

Камера смешения работает следующим образом.

Низконапорный компонент через входной патрубок 6 поступает в полость корпуса

1 цилиндрической камеры смешения. При этом сносящий поток приобретает тангенциальную составляющую скорости (закручивается), При входе потока в зону расположения лепестков завихрителя 5 поток делится на несколько частей. В периферии корпуса 1 образуются циркуляционные зоны, количество которых равно количеству лепестков завихрителя 5 и отверстий 2. При этом направление закрутки в указанных зонах одинаково. В центральной части потока направление закрутки остается исходным, Таким образом, перед сечением ввода поперечного компонента через отверстия 2 поток характеризуется существенной неравномерностью распределения параметров в окружном направлении. Реализуются локальные зоны потока с закруткой.

Поперечные струи подаются в поток, при этом по мере проникновения струй в поток меняется не только значение, но и направление тангенциальной составляющей скорости потока. Под воздействием тангенциальной составляющей скорости струи отклоняются от радиального направления. Это способствует стабилизации массообменных характеристик за счет снижения интенсивности радиальных перетеканий. В предлагаемом техническом решении это качество усиливается за счет изменения направления тангенциальной составляющей скорости по мере проникновения. Кроме того, в предлагаемой камере смешения интенсифицируется массообменный процесс за счет повышения интенсивности турбулентности в зоне взаимодействия. Увеличение интенсивности расширения струй, которое имеет. место в закрученном потоке, ведет также к повышению интенсивности смешения по длине и снижению ограничения по дискретности ввода.

1736585

2. Камера поп.1,отличающаяся тем, что диаметр цилиндрической поверхности составляет 0,4-0,6 диаметра корпуса.

Фиг. 2

Составитель В,Галицкая

Техред M,Ìîðãåíòàë (Корректор О,Кравцова

Редактор А,Огар

Заказ 1849 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

В зависимости от дц меняются размеры и интенсивность локальных закрученных зон (оц — диаметр цилиндрической поверхности). В том случае, когда бц > бц*, увеличение бц определяет уменьшение влияния 5 периферийных циркуля цион н ых зон на отклонение струй, При бц < бц* уменьшение бц ведет к практическому отсутствию влияния центрального закрученного потока на отклонение струй, поскольку при этом бц > (1- 10 опт)

Таким образом, отклонения бц в ту или другую стороны определяют уменьшение влияния лепестков завихрителя на интенсификацию массообменных процессов подли- 15 не устройства и стабилизацию массообменных характеристик. Эффективность смешения в предлагаемом техническом решении возрастает за счет организации закрученных зон в потоке пе- 20 ред сечением ввода струй и повышения уровня интенсивности турбулентного массообмена в зоне взаимодействия струй и потока.

Преимущества предлагаемого устрой- 25 ства возрастают при использовании в технологических процессах с жесткими повышенными требованиями к интенсивности смешения по длине, например в процессах, связанных с тепловыделением в зоне взаимодействия струй и потока и значительным оттоком тепла в окружающую среду.

Формула изобретения

1. Камера смешения, содержащая цилиндрический корпус, на боковой поверхности которого имеются отверстия, сообщающиеся с полостью коллектора, опоясывающего корпус, завихритель и входной патрубок, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности процесса смесеобразования путем турбулизации потока, завихритель выполнен в виде частей цилиндрической поверхности, составляющих не менее четверти и прикрепленных одним концом к корпусу, оси которых параллельны оси корпуса и проходят через центры отверстий, причем входной патрубок установлен тангенциально корпусу.