Устройство для перемешивания потока многофазной жидкости

 

Сущность изобретения: устройство содержит трубопровод и установленную в нем цилиндрическую вставку с двумя рядами отверстий . Между рядами отверстий установлен диск, перекрывающий центральную часть трубопровода. Цилиндрическая обечайка расположена соосно с вставкой над первым по ходу потока рядом отверстий. В отверстиях первого ряда размещены две группы патрубков, противоположно направленных относительно радиуса трубопроводов . Патрубки разных групп сообщены с различными зонами трубопровода и формируют кольцевые закрученные струи, которые перемешиваются при соударении. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. С/ С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<51>s В 01 F 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К (j р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4834950/26 (22) 05.06.90 (46) 15.07.92. Бюл. № 26 (71) Казанский филиал Московского энергетического института (72) Ю.Я.Галицкий, Б.С.Аронзон и ВьА.Галицкая (53) 66.063 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1274752, кл. В 01 F 5/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1375304, кл. В 01 F 5/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР ¹

1487964, кл.В01 Р5/06, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ ПОТОКА МНОГОФАЗНОЙ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к устройствам для приготовления однородных смесей и может быть использовано в химической и нефтяной промышленности, например, вустановках контроля параметров,водонефтяной эмульсии.

Целью изобретения является повыше. ние эффективности перемешивания.

В прототипе и предлагаемом устройстве поток на 1-й стадии разделяется на несколько струй, которые закручиваются; вновь сливаясь в поток в кольцевой полости.

На второй стадии кольцевой поток вновь разделяется на несколько струй, которые . затем испытывают активное лобовое соударение. Вследствие соударения в зоне соуда„„Я „„1747134 А1 (57) Сущность изобретения; устройство содержит трубопровод и установленную в нем цилиндрическую вставку с двумя рядами отверстий. Между рядами отверстий установлен диск, перекрывающий центральную часть трубопровода;. Цилиндрическая обечайка расположена соосно с вставкой над первым по ходу потока рядом отверстий, В отверстиях первого ряда размещены две группы патрубков, противоположно направленных относительно радиуса трубопроводов. Патрубки разных групп сообщены с различными зонами трубопровода и формируют кольцевые закрученные струи, которые перемешиваются при соударении. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. рения генерируется высокий уровень интенсивности турбулентности, что интенсифицирует перемешивание фаз потока. Отличие предлагаемого устройства от прототипа состоит в реализации 1 -й стадии процесса. CA)

Назначение первой. стадии — устранить гло- фь бальную неоднородность (неравномерность). Однако в прототипе работа на первой стадии недостаточно эффективна.

Так, если при движении многофазной жидкости по горизонтальному трубопроводу до смесителя произошло разделение фаэ (более легкая фаза сконцентрировалась в верхней части), в прототипе за счет закрутки не будет обеспечена окружная равномерность распределения фаэ, поскольку при движе1747134 нии по винтовой линии произойдет перераспределение фаз в окружном направлении, но с практически неизменной реализацией неравномерности перед организацией 2-й стадии. Чем выше глобальная неравномерность на входе, тем киже эффективность прототипа, В предлагаемом устройстве эффективкость первой стадии много выше, Патрубки образуют две группы, через которые поступают части потока с преимущественным содержанием разных фаз. В кольцевой полости образуются автономные кольцевые струи указанных частей, закрученных относительно оси трубопровода, что способствует выравниванйю параметров потока в окружном направлении, Противоположная закрутка кольцевых струй еще в большей степени интенсифицирует массообменные процессы в устройстве, что ведет к интенсификации выравнивания параметров, На фиг.1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг.2сечение А — А на фиг.1;

Устройство содержит трубопровод 1, внутри которого расположена вставка 2, образующая с трубопроводом полость 3. На боковой поверхности вставки 2 имеются два ряда отверстий 4 и 5, между которыми вйутри трубопровода 1 расположен диск 6, перекрывающий центральную часть трубопровода 1. Входной и выходной торцы вставки 2 заглушены с помощью колец 7 и

8, Соосно с вставкой 2 внутри полости 3 установлена цилиндрическая .обечайка 9 над первым по ходу потока рядом отверстий

4. Отверстия 4 снабжены двумя группами 10 и 11 патрубков, расположенными симметрично относительно вертикальной оси, проходящей через центр поперечного сечения горизонтального трубопровода 1. Первая

r руппа 10 патрубков сообщается с полостью

12, .образуемой обечайкой 9 и трубопроводом 1. Вторая группа 11 патрубков сообщается с полостью 13, образуемой обечайкой

9 и вставкой 2, Направление патрубков разных групп 10 и 11 соответственно противоположно относительно радиуса поперечного сечения трубопровода 1.

Устройство работает следующим образом.

Подготавливаемая смесь (поток со значителькой неравномерностью распределения параметров; обусловленный, например. путевым расслоением смеси вследствие сил гравитации) постуйает по.трубопроводу 1 в вставку 2. При этом поток разделяется на две группы тангенциальных струй. Часть потока. например, с переобогащением более легким компонентом через патрубки 10 истакает в кольцевую полость 12 и образует в ней кольцевую закрученную струю. Другая часть потока, например, с переобогащением более тяжелым компонентом через пат5 рубки 11 поступает в кольцевую полость 13, образуя также кольцевую закрученную среду. Направление закруток струй в полостях

12 и 13 противоположно, что определяет дополнительный активный массообмен в

10 зоне их взаимодействия. Перед вторым рядом отверстий 5 в полости 3 образуется поток с практически равномерным распределением параметров в окружном направлении, т.е. на этой стадии устраняет15 ся глобальная неравномерность. На второй стадии вновь разделяется на струи, при ис-. течении через отверстия 5 которые испыты вают активное лобовое соударение. При этом генерируется повышенный уровень

20 турбулентности в зоне соударения, что ведет к усилению массообменных процессов и более "тонкому" перемешиванию компонентов в потоке, Использование изобретения, напри26 мер, в установках для контроля качества и состава промывочной нефти позволяет существенно повысить. качество и достоверность определения контролируемых параМеТрое. При этом по сравнекию с про30 тотипом возрастает эффективность работы устройства при возрастании глобальной не.равномерности параметров на входе.

Формула изобретения

35 1, Устройство для перемешивания потока многофазной жидкости, включающее тру-. бопровод, установленную в трубопроводе вставку с двумя рядами отверстий, диск, установленный между двумя рядами отвер40 стий и перекрывающий центральную часть трубопровода, и цилиндрическую обечайку, установленную соосно со вставкой над первым по ходу потока рядом отверстий, о т л ич а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения

45 эффективности процесса перемешивания, первый ряд отверстий снабжен двумя группами патрубков, расположенными под углом к радиусу трубопровода, при этом первая группа патрубков расположена на

50 верхней образующей вставки и сообщена с кольцевой полостью между трубопроводом и обечайкой, а вторая группа патрубков расположена на нижней образующей вставки и сообщена с кольцевой полостью между обе55 чайкой и вставкой.

2. Устройство по п.1, от лича ю ще ес я тем, что направление патрубков разных групп относительно радиуса трубопровода противоположно.

1747134

Составитель Ю. Галицкий

Техред М.Моргентал Корректор H.Ðåât:êàÿ

Редактор А.Лежнина

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

Заказ 2456 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/б