Статический смеситель



Статический смеситель
Статический смеситель
Статический смеситель
Статический смеситель

 


Владельцы патента RU 2509601:

Закрытое акционерное общество "ИНКОР ИНЖИНИРИНГ" (RU)

Изобретение относится к смесительным устройствам непрерывного действия и может быть применено для приготовления однородных смесей и эмульсий при перемешивании потоков жидкостей и газов в различных областях химической промышленности, нефтехимии, нефтегазопереработке, фармацевтике, жилищно-коммунальном хозяйстве и пищевой промышленности. Смеситель содержит цилиндрический корпус с днищем и фланцем и герметично закрепленную на нем торцовую крышку. На крышке выполнены штуцеры входа подлежащих перемешиванию потоков, а на днище - штуцер выхода смеси. С внутренней стороны крышки на отверстиях входных штуцеров смонтированы смесительные насадки в виде винтовых цилиндрических пружин, которые закручивают и завихряют перемешиваемые потоки. Внутри насадок неподвижно установлены штанги с закрепленными на них каплевидными растекателями, направляющими перемешиваемые потоки к внутренним винтовым поверхностям пружинных смесительных насадок. К концам штанг растекателей может быть закреплен винтовой цилиндрический змеевик теплообменника, выполняющий наряду со своим прямым назначением также и функцию смесительной насадки. Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности перемешивания. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к смесительным устройствам непрерывного действия и может быть применено для приготовления однородных смесей и эмульсий при перемешивании потоков жидкостей и газов в различных областях химической промышленности, нефтехимии, нефтегазопереработке, фармацевтике, жилищно-коммунальном хозяйстве и пищевой промышленности.

Известен статический смеситель (пат.RU 2418624 CI, B01F 5/00, опубл. 20.05.2011. Бюл. №14), содержащий корпус с входным и выходным патрубками, в котором по оси корпуса установлен смесительный элемент в виде концентричных труб с чередующимися лепестками, отогнутыми внутрь или наружу этих труб - рядом с выполненными около этих лепестков отверстиями. Недостатком такого решения является то обстоятельство, что в центральной части смесительного элемента входящий поток не подвергается воздействию лепестков, не разбивается на струйные элементы и не изменяет направление своего движения. Поэтому снижается эффект перемешивания и уменьшается однородность смеси.

Известен также статический смеситель непрерывного действия (U. S. Pat. 4647212, B01F 5/00, 03.03.1987, прототип), который содержит полый цилиндрический корпус с двумя торцовыми крышками, оснащенными оппозитными штуцерами для входа двух потоков перемешиваемых компонентов. В центральной части стенки корпуса выполнены: штуцер входа третьего подлежащего перемешиванию потока и напротив него - штуцер выхода смеси. Внутри корпуса перед каждым торцовым входным штуцером неподвижно установлена дисковая перегородка с проделанными в ней отверстиями, которые имеют наклонные в разных направлениях оси. Благодаря этим отверстиям потоки первого и второго компонентов измельчаются и в виде струй направляются к стенкам корпуса, где сталкиваются друг с другом и с потоком третьего компонента, производя перемешивание. Однако и эта конструкция имеет недостатки. Так, между торцовыми крышками и перегородками образованы застойные зоны подлежащих перемешиванию первого и второго компонентов, которые не участвуют в процессе перемешивания. Кроме того, в средней части аппарата в зоне штуцера входа третьего компонента и в зоне штуцера выхода смеси условия для перемешивания различные, в результате чего однородность смеси уменьшается. К недостаткам такой конструкции следует отнести и сложность разборки смесителя при его чистке.

Технический результат изобретения заключается в устранении указанных недостатков и повышении эффективности перемешивания. Для достижения указанного технического результата штуцеры входа подлежащих перемешиванию потоков, выполненные на съемной торцовой крышке смесителя, оснащены смонтированными на отверстиях этих штуцеров с внутренней стороны крышки смесительными насадками в виде навитых в противоположных направлениях винтовых цилиндрических пружин. В смесительных насадках на консольно закрепленных штангах установлены растекатели каплевидной формы, а свободные торцы смесительных пружинных насадок и концы штанг скреплены между собой внутри корпуса смесителя. Благодаря этому потоки перемешиваемых компонентов получают возможность закручивания в противоположных направлениях и одновременного измельчения при истечении через зазоры между витками пружин, в результате чего улучшается однородность смеси, возрастает эффективность перемешивания и сокращается время пребывания перемешиваемых компонентов внутри смесителя. Простота чистки смесителя при ремонте или техническом обслуживании достигается тем, что его боковые стенки не содержат технологических штуцеров, а смесительные насадки могут быть легко демонтированы вместе с крышкой корпуса.

На фиг.1 представлен продольный разрез смесителя, на фиг.2 - вариант смесителя с вмонтированным теплообменником, на фиг.3 - вид А на фиг.2 (расположение штуцеров на крышке смесителя), на фиг.4 - вариант монтажа смесительной насадки внутри входного штуцера малого диаметра.

Смеситель состоит из цилиндрического корпуса 1 с днищем и фланцем и прикрепленной к нему через прокладку с помощью болтовых соединений торцовой крышки 2, образующих герметичную смесительную камеру 3. В крышке 2 выполнены штуцеры 4 и 5 входа подлежащих перемешиванию потоков, движущихся в попутных направлениях, а в днище корпуса 1 - штуцер 6 выхода смеси. На внутренней стороне крышки 2 у отверстий штуцеров 4 и 5 закреплены своими торцами смесительные насадки 7 и 8, а к их свободным торцам прикреплена охватывающая их смесительная насадка 9.

Смесительные насадки 7, 8 и 9 представляют собой винтовые цилиндрические пружины в свободном или немного поджатом состоянии с навивкой в противоположных направлениях (например, насадка 7 - левого направления навивки, насадка 8 - правого, охватывающая насадка 9 - левого).

Внутрь пружинных смесительных насадок 7 и 8 введены штанги 10 и 11, на которые навинчены каплеобразные растекатели 12 и 13. Штанги 10 и 11 своими вильчатыми окончаниями приварены швами 14 к внутренним поверхностям входных штуцеров 4 и 5.

Насадки 7 и 8 и штанги 10 и 11 могут быть как прямолинейными, так и с изогнутой осью (например, оси насадки 7 и штанги 10 - изогнутые, а насадка 8 и штанга 11 - прямые). Количество растекателей 12 и 13 внутри насадок 7 и 8 может быть различным в зависимости от длины смесительной камеры 3, ее диаметра и скоростей входящих потоков. Минимальное количество - по одному растекателю внутри каждой из насадок 7 и 8.

Смесительная насадка 7 надета на наружную поверхность проходящей части 15 штуцера 4 и закреплена на ней планкой 16 и болтами 17. Смесительная насадка 8 надета на вильчатую часть штанги 11 и закреплена на ней, например, проволочными скрутками 18. Охватывающая смесительная насадка 9 закреплена на свободных торцах насадок 7 и 8 и концевом участке штанги 10 также с помощью проволочных скруток 18.

Вместо охватывающей пружинной насадки 9 внутри смесительной камеры 3 может быть установлен винтовой цилиндрический теплообменный змеевик 19 с неподвижным закреплением на крышке 2 его штуцеров входа 20 и выхода 21 теплоносителя или хладагента. В этом случае наружная винтовая поверхность змеевика 19, помимо его основного назначения - теплообмена, также выполняет функцию охватывающей смесительной насадки.

Для получения многокомпонентной смеси количество входных штуцеров на крышке может быть выполнено не два, как описано выше, а три и более - с монтажом на штуцерах соответствующего количества смесительных насадок и штанг с растекателями.

В случае малого диаметра входного штуцера 22 пружинная смесительная насадка 23 может быть вообще не закреплена на нем, а свободно пропущена через его входное отверстие. В смесительной камере 3 свободный торец насадки 23 прикрепляется, например, скрутками 18 к торцам смесительных насадок других компонентов. Внутри маломерной насадки 23 штанга с растекателями может не монтироваться.

Статический смеситель работает следующим образом.

Подлежащие перемешиванию потоки подаются через штуцеры 4 и 5 в смесительные насадки 7 и 8, встречают на своем пути растекатели 12 и 13, отбрасываются ими и направляются к внутренним винтовым поверхностям цилиндрических пружин, где приобретают вращательное движение, дробятся на струйные составляющие, измельчаются и выбрасываются в зазоры между витками пружин навстречу друг другу. Благодаря встречным навивкам пружин насадок 7 и 8 струйные составляющие, продолжая измельчаться, сталкиваются и создают оптимальные условия для перемешивания компонентов. Центральная часть потока смешиваемых компонентов попадает в охватывающую смесительную насадку 9, в которой происходит дальнейшее завихрение и закручивание потока. Завихренный и закрученный поток перемешиваемых компонентов в донной части смесительной камеры 3 соударяется с дном корпуса 1, что способствует еще более интенсивной гомогенизации смеси. Затем осуществляется выход смеси через штуцер 6.

В случае варианта исполнения смесителя с использованием теплообменного змеевика 19, смонтированного вместо охватывающей смесительной насадки 9, в его винтовой спирали также происходит завихрение и закручивание потока перемешиваемых компонентов, т.е. змеевик 19 используется помимо своей основной теплообменной функции еще и в качестве смесительной насадки. Область применения смесителя в этом варианте исполнения значительно расширяется. Например, смеситель с заполненным хладагентом змеевиком может осуществлять перемешивание жидкофазного компонента с перегретым паром, который по условиям смесеобразования должен в короткий промежуток времени полностью сконденсироваться внутри смесительной камеры 3.

Устройство имеет достаточно простую конструкцию, не содержит движущихся частей, бесшумно. Применяемые в качестве смесительных элементов винтовые цилиндрические пружины находятся в свободном или слабонагруженном состоянии, в связи с чем они могут быть изготовлены не из дорогостоящей пружинной проволоки, а навиты из более дешевого материала.

Положение смесителя в пространстве любое - горизонтальное, вертикальное или с наклонной осью.

1. Статический смеситель, содержащий цилиндрический корпус с днищем и фланцем и герметично закрепленную на нем крышку, на которой выполнены штуцеры входа подлежащих перемешиванию потоков, а на днище - штуцер выхода смеси, отличающийся тем, что с внутренней стороны крышки у входных отверстий этих штуцеров закреплены или свободно пропущены через них смесительные насадки в виде навитых в противоположных направлениях винтовых цилиндрических пружин, внутри которых на консольно закрепленных штангах установлены растекатели каплевидной формы, причем оси насадок и штанг могут быть как прямолинейными, так и изогнутыми, а свободные торцы насадок и концы штанг скреплены между собой внутри корпуса.

2. Статический смеситель по п.1, отличающийся тем, что часть штуцеров входа подлежащих перемешиванию потоков оснащена смесительными насадками в виде винтовых цилиндрических пружин, которые свободно пропущены через отверстия этих штуцеров и скреплены своими свободными торцами с концами штанг внутри корпуса.

3. Статический смеситель по п.1 или 2, отличающийся тем, что внутри его корпуса к свободным торцам смесительных насадок штуцеров входа подлежащих перемешиванию потоков прикреплена охватывающая их смесительная насадка в виде винтовой цилиндрической пружины.

4. Статический смеситель по п.1 или 2, отличающийся тем, что внутри его корпуса за смесительными насадками штуцеров входа подлежащих перемешиванию потоков смонтирован охватывающий их торцы и прикрепленный к ним винтовой цилиндрический змеевик теплообменника, причем штуцеры входа и выхода теплоносителя или хладагента выполнены на крышке корпуса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к химической, легкой и другим отраслям промышленности и может использоваться для перемешивания различных смол, лаков, красок, а также газообразных сред.

Изобретение относится к области перемешивания и растворения жидкостей и может быть применимо в водоочистке и других отраслях промышленности. Гидравлический смеситель для обработки воды коагулянтами содержит отрезок трубы с цилиндром, с размещенной в нем решеткой-турбулизатором, распределитель реагента, выполненный в виде кольца с распределительными трубками, конусообразный бачок с радиальными трубками с отверстиями.

Изобретение относится к способу формирования в контейнере смеси и может использоваться для создания диффузного узора из компонентов, имеющих разные визуальные характеристики.

Изобретение относится к смешению двух или более потоков текучей среды и может использоваться в реакторах каталитического парциального окисления. .

Изобретение относится к способу получения органических смол в виде гранул из жидких исходных веществ (промежуточных продуктов), которые подвергаются быстрой полимеризации в заданном режиме, и устройству для формирования отдельных твердых гранул полимерного материала.

Изобретение относится к пищевой и химической промышленности, а именно к приготовлению тонкодисперсных эмульсий в системах, состоящих из взаимно нерастворимых компонентов, например водной фазы и масла.

Смеситель // 2459656
Изобретение относится к смесителям, применяемым при очистке природных и сточных вод, и может быть использовано для смешения реагентов и/или воздуха с водой. .

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для очистки оборотных, природных поверхностных и подземных вод для хозяйственных и питьевых целей. .

Изобретение относится к диспергаторам и может использоваться для подготовки к сжиганию в двигателях внутреннего сгорания, котлах, турбинах различных топливных смесей, содержащих воду.

Изобретение относится к диспергаторам и может быть использовано при подготовке к сжиганию в двигателях внутреннего сгорания, котлах, турбинах различных топливных смесей, содержащих воду.

Изобретение относится к системам ультрафиолетового излучения, применяемым для уничтожения микроорганизмов, и в частности к способу перемешивания жидкостей в системах, в которых используется ультрафиолетовый свет для обеззараживания жидкостей. Ультрафиолетовые лампы размещаются в потоке жидкости, а модули со смесительными элементами треугольной формы расположены на определенном расстоянии друг от друга вдоль каждой лампы, при этом множество модулей смесительных элементов создает четыре вихря вокруг каждой удлиненной детали, образуя тем самым квадратный массив вихрей. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности очистки сточных вод. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 30 ил.

Изобретение предназначено для применения в химической промышленности, агропромышленном комплексе, производстве строительных материалов и других отраслях промышленности. Агрегат содержит устройства загрузки и выгрузки, шнек, имеющий симметрично расположенные спирали с противоположным направлением витков. На внутренней поверхности корпуса шнека установлены выступы. К центральной части корпуса шнека в зоне стыковки спиралей подсоединен наклонный патрубок с цилиндрической камерой, в которой размещен барабан с чередующимися в окружном направлении цельными и раздельными радиальными эластичными элементами. В зоне выхода из цилиндрической камеры установлен отбойник с возможностью регулирования угла наклона к вертикальной плоскости. Изобретение обеспечивает повышение эффективности процесса смешения влажных и склонных к слипанию материалов. 5 ил.

Изобретение относится к электроизоляционной промышленности, судо-, авиа-, авто-, машиностроению и может быть использовано для получения полимерных композиционных материалов, печатных плат и лакотканей. Предложенный способ пропитки волокнистого материала связующим включает подачу связующего под давлением в камеру устройства для пропитки в направлении, противоположном движению волокнистого материала, при этом связующее неоднократно продавливают через волокнистый материал то с одной, то с другой стороны поочередно, а также втирают и вдавливают в него посредством скругленных перегородок устройства. Устройство для осуществления способа содержит камеру, которая снабжена проходом для перемещения волокнистого материала и трубопроводом для подачи в нее связующего, причем камера состоит из П- или Г-образного корпуса, внутри которого по краям закреплены вкладыши, а между ними расположены пуансон, под который выведен трубопровод и ползун со скругленными перегородками, снабженный фиксирующим механизмом перемещения. Технический результат заключается в качественной пропитке вязким связующим волокнистого материала различной толщины и плетения, а также несколько его слоев, обеспечивании равномерности наноса связующего на волокнистый материал и сведение к минимуму наличия в пропитанном волокнистом материале инкапсулированного воздуха (пустот). 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение предназначено для применения в химической промышленности, агропромышленном комплексе, производстве строительных материалов и других отраслях промышленности. Агрегат содержит корпус, устройства загрузки и выгрузки, распылители, ленточный транспортер. Распылители выполнены в виде цилиндроконических камер, установленных с возможностью изменения угла наклона к вертикальной оси. В зоне выхода из цилиндроконических камер размещены устройства регулирования формы потоков сыпучих сред, а в боковых частях к цилиндроконическим камерам подключены устройства загрузки материалов в виде патрубков со шнеками. В верхней зоне распылители связаны с воздуходувкой. Ленточный транспортер выполнен с устройством регулировки по высоте. Изобретение обеспечивает высокое качество смешения сыпучих материалов, склонных к агрегатированию, материалов, массовые доли которых различаются на порядок и более. 3 ил.

Изобретение относится к оборудованию, используемому при производстве фосфорсеросодержащих удобрений, основной стадией которого является аммонизация кислот. Реактор состоит из корпуса, входящей в него реакционной трубы, патрубков ввода кислот, патрубка ввода аммиака, установленного на корпусе, и патрубка вывода продукта. При этом соотношение свободных сечений корпуса и реакционной трубы составляет 1:1÷0,5. Реакционная труба выполнена разъемной с телескопическим соединением частей, крепящихся на фланцах, установленных в торцах корпуса, причем толщина стенок реакционной трубы в 8-10 раз меньше толщины стенок корпуса. В зоне патрубка ввода кислот на стенке реакционной трубы расположены сопла для прохода аммиака в реакционную трубу. Диаметр патрубка выхода продукта составляет 0,5-0,8 диаметра реакционной трубы. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции и уменьшение металлоемкости реактора, а также улучшение условий его эксплуатации. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение предназначено для использования в дорожном строительстве при производстве асфальтобетонных смесей и устройстве дорожного покрытия. Устройство содержит смеситель, системы подачи битума и вспенивающей жидкости, снабженные запорной арматурой, и диспергирующее устройство. Система подачи вспенивающей жидкости образует круговой контур, диспергирующее устройство выполнено в виде абразивного пористого элемента, подключенного к системе подачи вспенивающей жидкости, а запорная арматура системы выполнена в виде двух обратных клапанов. Изобретение обеспечивает получение однородной мелкодисперсной пены, которая в процессе смешения позволяет достичь высокой степени однородности смеси, предотвращение засорения пористого элемента, а также возможность дозирования малых количеств вспенивающей жидкости. 1 ил.

Изобретение относится к смешивающему устройству для смешивания первого газа со вторым газом, причем этот второй газ является коррозионным по отношению к смешивающему устройству. Смешивающее устройство содержит направляющую часть для первого газа, имеющую вход направляющей части для первого газа и выход направляющей части для первого газа, направляющую часть для второго газа, имеющую вход направляющей части для второго газа и выход направляющей части для второго газа, причем выход направляющей части для второго газа расположен в направляющей части для первого газа так, что первый газ и второй газ смешиваются, и направляющую лопасть, сконфигурированную для обеспечения вихревого движения в первом газе. Кроме того, раскрыт соответствующий способ. Изобретение обеспечивает смешивающее устройство, позволяющее газам смешиваться, а температуре второго газа повышаться так, что внутренняя поверхность внешней направляющей части для первого газа не разъедается вторым газом, что снижает необходимость в футеровке и покрытиях на внутренней поверхности направляющей части для первого газа, а также обеспечивает улучшение смешивания двух газов. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к генератору микропузырьков и устройству генерирования микропузырьков. Одним из аспектов настоящего изобретения является генератор микропузырьков, в котором имеется вихревая камера, отверстие для подачи текучей среды, соединенное с вихревой камерой, при этом отверстие для подачи текучей среды предназначено для подачи текучей среды вдоль линии, касательной к внутренней поверхности вихревой камеры, и выпускную трубу, предназначенную для направления текучей среды в направлении, по существу, перпендикулярном направлению, в котором текучая среда введена. Выпускная труба проходит сквозь поверхность стенки вихревой камеры и выступает во внутреннее пространство вихревой камеры. В соответствии с данной конфигурацией, изолируя траекторию вводимой текучей среды, можно уменьшить потери кинетической энергии вихревого потока текучей среды. Изобретение обеспечивает получение генератора микропузырьков, в котором размер формируемых микропузырьков может быть уменьшен, то есть обеспечивает эффективное формирование пузырьков с размером нанометрического диапазона. 5 н.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к приготовлению тонкодисперсных эмульсий в системах жидкость - жидкость. Вихревой эмульсор содержит вихревую трубу с двумя тангенциальными патрубками. Вихревая труба выполнена в виде цилиндра, длина которого равна десяти внутренним его диаметрам. Один из патрубков предназначен для подачи первого компонента и размещен у верхнего торца вихревой трубы под углом наклона к горизонтали 20-30°, а второй - для отвода готовой эмульсии и размещен у нижнего торца вихревой трубы. Патрубок для подачи второго компонента установлен соосно в вихревой трубе с нижнего ее торца с возможностью осевого перемещения, а расстояние от торца патрубка для подачи второго компонента до верхнего торца вихревой трубы равно 0,25÷1 от внутреннего диаметра патрубка для подачи второго компонента. Патрубок готовой эмульсии выполнен с внутренним диаметром, равным половине внутреннего диаметра вихревой трубы, патрубок для подачи второго компонента выполнен с внутренним радиусом, равным внутреннему диаметру патрубка для подачи первого компонента. Обеспечивается снижение потерь давления жидкости, увеличение зоны кавитации и исключения застойных зон. 3 ил.

Область использования: изобретение относится к системам выравнивания потока текучей среды в проточной части расходомеров или в трубопроводах на входе расходомеров, предназначенных для измерений объемного расхода текучих сред. Сущность изобретения: устройство содержит полый цилиндрический корпус 1 и направляющие элементы 2n в виде пластин, жестко соединенных основанием с корпусом 1 на одинаковом расстоянии друг от друга по окружностям внутренней поверхности 3 цилиндра корпуса 1, перпендикулярно к его внутренней поверхности 3 в два и более параллельных ряда 4n. Количество пластин 2n в ряду 4n не менее трех. Форма и профиль обтекания пластин в ряду одинаковы с увеличивающимся до максимального вертикальным размером. Ряды расположены по потоку с образованием переходной зоны 5. Пластины 2n в ряду 4n закреплены под равными углами ά к направлению движения потока, обеспечивающими закрутку текучей среды в противоположном направлении по отношению к соседнему ряду. Ряды пластин сдвинуты на угол β, обеспечивающий противоположное направление закрутки потока текучей среды по отношению к соседнему ряду, но менее 120°. Пластины в ряду имеют одинаковый максимальный вертикальный размер, при котором площадь сечения активной зоны 6 внутри цилиндрического корпуса 1 составляет 0,1-0,9 от общей площади сечения проточной части устройства. Вертикальный размер профиля пластин последнего по потоку ряда убывает. Форма и геометрические размеры профиля всех пластин устройства обеспечивают кинетические и динамические параметры потока текучей среды в динамическом диапазоне измерения расхода с заданной погрешностью. Достигаемый технический результат: расширение диапазона измерения расходов, обеспечение необходимой точности измерений расхода в широком диапазоне кинетических и гидравлических характеристик текучей среды, поддержание требуемой точности измерений расхода за счет возможности обеспечения постоянной скорости измеряемого потока путем улучшения симметричности эпюры скоростей по всему сечению текучей среды. 7 ил.
Наверх