Смеситель

 

Использование: перемешивание сред с различными температурами. Сущность изобретения: в полости смесителя концентрично установлено сопло, имеющее цилиндрический участок, диффузор и конфузор. Цилиндрический участок имеет отверстия подсоса первой среды из внутренней полости корпуса внутрь сопла, а конфузор - отверстия для выхода второй среды из сопла в зону подсоса из корпуса в сопло. Оси отверстий на конфузоре смещены относительно цилиндрического участка. При работе первая среда подсасывается через отверстия в цилиндрический участок сопла. В тоже время вторая среда через отверстия конфузора поступает в зону подсоса и, смешиваясь с подсасываемой в сопло первой средой, снижает величину температурных пульсаций. В режиме выхода второй среды из сопла через отверстия 9, струи среды выходящие из отверстий 10 конфузора, образуют гидравлический экран корпуса, исключают влияние температурных пульсаций при смешении потоков на корпус смесителя. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где необходимо перемешивание сред с различными температурами, и в частности для перемешивания высокотемпературных жидкометаллических сред в контурах ядерных энергетических установок. Целью изобретения является повышение надежности и увеличение ресурса смесителя за счет снижения пульсаций температур в зоне смешения сред. На чертеже изображен смеситель в режиме работы с подсосом среды в сопло. Смеситель состоит из корпуса 1, имеющего патрубки 2 и 3 для входа смешиваемых сред. В патрубок 2 подается первая среда, а в патрубок 3 вторая. В корпусе 1 концентрично установлено сопло 4 подачи среды 2 во внутреннюю полость 5 корпуса. Сопло имеет конфузор 6, цилиндрический участок 7, меньшего диаметра, чем основное сопло 4 и диффузор 8. По всей поверхности цилиндрического участка 7 выполнены отверстия 9. На конфузоре 6 в направлении потока второй среды выполнены отверстия 10 для выхода второй среды во внутреннюю полость 5 корпуса 1 смесителя, в зону подсоса 11. Оси отверстий 10 на конусном участке 6 смещены относительно отверстий 9, на цилиндрическом участке 7. Корпус 1 смесителя снабжен патрубком 12 для выхода смешанных потоков. Смеситель работает следующим образом. Первая среда с температурой Т₁ поступает через входной патрубок 2 в корпус 1. Вторая среда с температурой Т₂, например, меньшей чем Т₁, по входному патрубку 3 поступает в сопло 4. Давление сред одинаково, или давление второй среды меньше, чем первой. На цилиндрическом участке 7 скорость второй среды возрастает, а статическое давление уменьшается, благодаря чему внутреннюю полость цилиндрического участка 7 сопла 4 через отверстия 9 подсасывается первая среда из зоны подсоса 11. В то же время в зону подсоса 11 через отверстия 10 конфузора 6 поступает вторая среда с температурой Т₂. Таким образом, в зоне подсоса 11 смешиваются первая и вторая среда и во внутреннюю полость сопла через отверстия 9 поступает среда со среднесмешанной температурой Т₃, несколько больше, чем Т₂, но меньшей чем Т₁. Далее среда перемешивается в сопле до температуры Т₄ большей, чем Т₂, но меньшей, чем Т₃ (эффективность перемешивания обеспечивается необходимым количеством отверстий 9) и поступает через диффузор 8 во внутреннюю полость 5 корпуса 1 смесителя в среду с температурой Т₁, где происходит окончательное перемешивание сред. Поскольку в смесительный участок сопла через отверстия 9 и в корпус 1 из диффузора поступает среда со среднесмешанной температурой, величина температурных пульсаций в сопле и на корпусе не превышает допустимых пределов. Возможен также режим работы смесителя, когда во внутренней полости 5 корпуса 1 давление первой среды значительно меньше, чем давление второй среды, последняя через отверстия 9 цилиндрического участка 7 сопла 4 поступает во внутреннюю полость 5 корпуса 1. При этом вторая среда через отверстия 10 конфузора 6 поступает в зону подсоса 11 перпендикулярно направлению выхода второй среды из отверстий 9. Скорость выхода второй среды через отверстия 10 больше, чем скорость выхода ее через отверстия 9. Таким образом струи выходящие из отверстий конфузора образуют как бы гидравлический экран корпуса, обеспечивают перемешивание первой и второй среды во внутренней полости и предотвращают перенос температурных пульсаций из зоны подсоса 11 на корпус 1 смесителя. В этом случае отверстия 10 на конфузоре могут быть выполнены соосно с отверстиями 9 на цилиндрической части. Применение данной конструкции смесителя позволяет повысить эффективность перемешивания сред, надежности конструкции и увеличить ресурс смесителя в различных режимах работы.

Формула изобретения

1. СМЕСИТЕЛЬ, содержащий корпус, имеющий вход для первой средды, сопло в корпусе для подвода второй среды, выполненное с отверстиями в цилиндрическом участке для подсоса среды из корпуса и выход для смешанной среды, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и увеличения ресурса смесителя за счет снижения пульсаций температур в зоне смешивания сред, сопло выполнено в виде конфузора, сопряженного на выходе с цилиндрическим участком, при этом отверстия для подсоса среды из корпуса в сопло выполнены на всей поверхности цилиндрического участка, а конфузор выполнен с отверстиями для выхода второй среды из сопла в корпус смесителя в зону подсоса среды из корпуса в сопло. 2. Смеситель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности перемешивания путем турбулизации потоков смешиваемых сред, оси отверстий на конфузоре сопла смещены относительно цилиндрической поверхности сопла.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002

Извещение опубликовано: 10.04.2002        

---