Сопло для создания реактивной газовой и жидкостной струи для сместителей

Изобретение относится к струйным смесителям. Входное сопло камеры смесителя для создания реактивной струи газожидкостной смеси представляет собой аксиально симметричную полость и включает колоколообразные либо конусообразные входную и выходную камеры, вершины которых соединяются через отверстие, образующее перетяжку. За счет того, что диаметры входного отверстия и выходного отверстия, а также длины камер зависят от диаметра перетяжки, на выходе сопла развивается реактивная струя смеси, что обеспечивает высокую эффективность смешивания. Закругления камер, предусмотренные для использования с жидкими средами, позволяют достичь дополнительной генерации тепла, снижения вязкости. Изобретение обеспечивает создание эмульсий, высокую эффективность смешивания, а также снижение вязкости, генерации тепла, холодной пастеризации, гомогенизации, улучшение качества, сатурацию, смешения на молекулярном уровне. 3 табл., 1 ил.

 

Устройство предназначено для снижения вязкости, генерации тепла, холодной пастеризации, гомогенизации, улучшения качества, сатурации, смешения на молекулярном уровне, создания эмульсий, смешивания жидкостей, либо диспергирования смесей, и может быть использовано в химической, энергетической, нефтяной, а также пищевой промышленности.

Из патента №2294375 RU известен сульфитатор, который включает емкость в виде циклона, снабженную в ее верхней части средством для отделения отработанного сернистого газа от сульфитированной жидкости, и устройство для смешивания сернистого газа с жидкостью. Последнее содержит трубу с патрубком для подвода сернистого газа и диск с отверстиями, укрепленный перпендикулярно оси трубы в камере смешения. В отверстиях диска установлены параллельно расположенные насадки с соплами. В камере смешения дополнительно размещена решетка с зазором относительно торцов сопел, имеющая соосно расположенные с ними конусообразные отверстия, в которых установлены цилиндрические насадки с выходной частью в виде диффузоров с углом раскрытия 6-14°. Средство для отделения отработанного сернистого газа от сульфитированной жидкости содержит цилиндр с укрепленными внутри него дисковыми тарелками с отбортовкой, направленной вверх. Тарелки образуют проходные отверстия для газа со стенкой цилиндра, расположенные по разные стороны. Диск с насадками устанавливают с возможностью возвратно-поступательного движения при помощи эксцентрика.

Из патента №65613 RU известно диспергирующее устройство для смешивания газа в жидкости, которое включает корпус с поперечными диафрагмами, трубопровод для подачи газа с соплом, расположенным непосредственно в корпусе.

Трубопровод перед соплом снабжен сеткой, выполненной в виде пакета вертикальных труб для равномерного распределения потока, а сопло выполнено в виде косого среза трубопровода, сориентированного по направлению потока жидкости.

Диафрагмы расположены в отдельном дополнительном корпусе, установленном после сопла по направлению потока жидкости и выполненным с возможностью продольного перемещения и фиксации относительно корпуса, а диафрагмы снабжены центральным щелевым отверстием. Каждое щелевое отверстие последующей диафрагмы смещено на незначительный угол по направлению часовой стрелки или против часовой стрелки.

Из патента №74119 RU известно устройство для регенерации жидкостей, содержащее корпус, смешивающее устройство для перемешивания утилизируемой среды с водой и устройство подачи полученной суспензии в отстойник. Отличительный признак устройства в том, что оно дополнительно содержит приемную камеру, эжектирующее сопло струйного насоса, расположенное осесимметрично камере и включающее в себя центральное и дросселирующее отверстия. В приемной камере перпендикулярно ее оси установлен приемный коллектор диаметром «D» эжектируемого потока регенерируемой жидкости, связанный с емкостью со смесью, подлежащей регенерации. Причем приемная камера посредством конфузора соединена с камерой смешения, которая через диффузор связана с прямолинейным транспортировочным трубопроводом, соединенным с отстойником.

Для оптимальной работы данного устройства должны соблюдаться следующие соотношения его параметров:

- отношение внутреннего диаметра d сопла эжектора струйного насоса к длине сопла лежит в оптимальном интервале величин: d/l=0,25÷0,75;

- отношение внутреннего диаметра d сопла эжектора струйного насоса к диаметру эжектора струйного насоса лежит в оптимальном интервале величин: d/D=0,05÷0,2;

- длина камеры смешения предложенного устройства лежит в диапазоне 9÷12 ее диаметров.

Из патента №109991 RU известна установка для приготовления взвеси, содержащая коаксиальный инструментальный блок, включающий полый ротор, сообщающийся посредством осевого входного патрубка с насосом, смонтированным на тангенциальном выходном патрубке, и внешний кольцевой статор. Ротор и статор оснащены распределенными по периферии, примыкающими радиальными щелями, соответственно сужающимися соплами, наклоненными встречно вращению ротора, и несимметрично расширяющимися по криволинейным поверхностям в сторону корпуса, сопряженного с тангенциальным выходным патрубком. Таким образом организован смесительный канал прокачки обрабатываемой взвеси по форме расширяющегося витка спирали, причем на торцевой стенке ротора закреплен центральный обтекаемый рассекатель входного потока обрабатываемой взвеси. При этом осевой входной патрубок корпуса непосредственно замкнут трубопроводом рециркуляции обрабатываемой взвеси с насосом. Корпус, выполненный в форме диска, установлен с эксцентриситетом относительно инструментального блока в направлении, противном его выходному патрубку. На торцевой стенке полого ротора дополнительно смонтированы дуговые лопатки, повернутые к соплам, оси которых наклонены относительно радиуса под углом 15-20°. Шаг распределения щелей статора превышает шаг распределения сопел ротора.

Наиболее близким аналогом является известное из патента №2189852 RU устройство для перемешивания жидкостей в резервуарах, включающее смеситель, снабженный соплом и диффузором. При этом корпус смесителя соединен с диффузором при помощи планок, а на внутренней поверхности сопла выполнены выступы в виде радиальных колец с симплексами S1=2⋅10-5-0,2; S2=0,02-2; S3=0,006-1 или в виде стержней цилиндрической формы с симплексами S4=2⋅10-4-0,4; S5=0,03-0,2; S6=0,02-0,6, где

S1=h/D;

S2=l/D;

S3=s/D;

S4=h/D;

S5=d/D;

S6=s/D;

D - диаметр сопла;

h - высота выступа;

s - расстояние между выступами;

l - длина выступа (для выступов, выполненных в виде радиальных колец);

d - диаметр выступа (для выступов, выполненных в виде стержней);

причем смеситель прикреплен к корпусу резервуара под углом α, α=25-75°.

Целью изобретения является упрощение конструкции сопла смесителя при сохранении высокой эффективности смешивания, а также снижения вязкости, генерации тепла, холодной пастеризации, гомогенизации, улучшения качества, сатурации, смешения на молекулярном уровне.

Цель достигается за счет конструкции сопла. На рис. 1 изображено сопло с колоколообразными входной и выходной камерами в разрезе. Сопло для создания реактивной газовой и жидкостной струи представляет собой аксиально симметричную полость и включает колоколообразную либо конусообразную входную камеру длиной L2 с диаметром входного отверстия D2 и колоколообразную либо конусообразную выходную камеру длиной L3 с диаметром выходного отверстия D3, вершины которых соединяются через отверстие, образующее перетяжку длиной L1 и диаметром D1. Диаметр D2 зависит от диаметра D1, а диаметр D3 зависит от диаметра D2. За счет этого на выходе сопла развивается реактивная струя смеси, что обеспечивает высокую эффективность смешивания. Для газовых сред диаметр входного отверстия D2 и диаметр выходного отверстия D3 выбирают из диапазонов от 27,78*D1 до 28,65*D1 и от 34,82*D2 до 35,97*D2 соответственно, длины из диапазонов:

L1 от D1/3,67 до D1/3,89,

L2 от 6,23 *L1 до 6,91*L1,

L3 от 3,82*L2 до 4,11*L2.

За счет этого достигается высокая эффективность смешения с жидкой средой, гомогенизации, сатурации при температурах выше 10°C.

Для жидких сред диаметр входного отверстия D2 и диаметр выходного отверстия D3 выбирают из диапазонов от 8,02*D1 до 8,67*D1 и от 2,01*D2 до 2,48*D2 соответственно, длины из диапазонов:

L1 от D1/2,06 до D1/2,38,

L2 от 12,13*L1 до 12,64*L1,

L3 от 2,12*L2 до 2,48*L2,

при этом кромки отверстий, а также поверхности входной и выходной камер закругляются таким образом, что касательная в точке соединения входной камеры и торца составляет угол 41°-43° с осью камеры, касательная в точке соединения перетяжки и выходной камеры составляет угол 41°-43° с осью камеры, касательная в точке соединения входной камеры и перетяжки составляет угол 26°-28° с осью камеры, касательная в точке соединения выходной камеры и торца составляет угол 36°-38° с осью камеры. За счет этого достигается дополнительная генерация тепла (при смешивании с паром), снижение вязкости, высокая эффективность смешения на молекулярном уровне либо разделения на фракции сложных сред.

Примеры

Сопло выполняют из алюминия с размерами камер в соответствии с таблицей 1.

Сопла были вмонтированы в камеру смесителя, который был интегрирован в систему подачи мазута. В таблице 2 представлены параметры мазутной смеси М 100 на входе и выходе смесителя.

В результате использования сопла наблюдается снижение вязкости мазута М 100.

Также смеситель с подмесом пара с предлагаемыми соплами был интегрирован в систему подачи горячей воды. В таблице 2 представлены параметры воды на входе и выходе смесителя.

В результате работы сопла отмечен высокий расход (G=3 м3/ч), а также тополнительная генерация тепла на 10%.

Сопло для создания реактивной газовой и жидкостной струи для смесителей, представляющее собой аксиально симметричную полость и включающее колоколообразную либо конусообразную входную камеру длиной L2 с диаметром входного отверстия D2 и колоколообразную либо конусообразную выходную камеру длиной L3 с диаметром выходного отверстия D3, вершины которых соединяются через отверстие, образующее перетяжку длиной L1 и диаметром D1, отличающееся тем, что диаметр D2 зависит от диаметра D1, а диаметр D3 зависит от диаметра D2, при этом для газовых сред диаметр входного отверстия D2 и диаметр выходного отверстия D3 выбирают из диапазонов от 27,78*D1 до 28,65*D1 и от 34,82*D2 до 35,97*D2 соответственно, длины из диапазонов:

L1 от D1/3,67 до D1/3,89,

L2 от 6,23*L1 до 6,91*L1,

L3 от 3,82*L2 до 4,11*L2,

а для жидких сред диаметр входного отверстия D2 и диаметр выходного отверстия D3 выбирают из диапазонов от 8,02*D1 до 8,67*D1 и от 2,01*D2 до 2,48*D2 соответственно, длины L1, L2 и L3 из диапазонов:

L1 от D1/2,06 до D1/2,38,

L2 от 12,13*L1 до 12,64*L1,

L3 от 2,12*L2 до 2,48*L2,

при этом кромки отверстий, а также поверхности входной и выходной камер закругляются таким образом, что касательная в точке соединения входной камеры и торца составляет угол 41°-43° с осью камеры, касательная в точке соединения перетяжки и выходной камеры составляет угол 41°-43° с осью камеры, касательная в точке соединения входной камеры и перетяжки составляет угол 26°-28° с осью камеры, касательная в точке соединения выходной камеры и торца составляет угол 36°-38° с осью камеры.

L2 - длина входной камеры сопла;

D2 - диаметр входного отверстия входной камеры сопла;

L3 - длина выходной камеры сопла;

D3 - диаметр выходного отверстия выходной камеры сопла;

L1 - длина перетяжки, соединяющей входную и выходную камеры сопла;

D1 - диаметр перетяжки, соединяющей входную и выходную камеры сопла.



 

Похожие патенты:

Изобретения относятся к технологическим процессам непрерывного смешения в статических смесителях жидких, газообразных и других текучих сред в различных отраслях промышленности и могут быть использованы на нефтедобывающих, нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях при подготовке нефти к переработке, а именно для ввода деэмульгатора и промывной воды в поток нефти и их смешения перед блоками обезвоживания и обессоливания, а также в других отраслях промышленности для смешивания основного потока жидкости или газа с меньшими количествами добавочных жидких или газообразных компонентов.

Изобретение относится к нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отрасли и может быть использовано, в частности, для подготовки мелкодисперсной однородной газожидкостной смеси для закачки в нагнетательные скважины.

Изобретение может быть использовано в выхлопных системах двигателей внутреннего сгорания. Выхлопная система двигателя содержит выхлопную трубу (18) с изгибом, направляющим поток выхлопных газов по криволинейной траектории, инжектор (12), экранирующий элемент (4) и направляющую лопатку (6).

Устройство для подмешивания чистящего средства в качестве принадлежности для уборочного аппарата высокого давления включает в себя выполненный с возможностью протока жидкостью-носителем трубопровод текучей среды, гидродинамически соединенный с трубопроводом текучей среды трубопровод подвода чистящей жидкости, через который чистящая жидкость является подводимой из емкости для чистящей жидкости для подмешивания к жидкости-носителю, приемный элемент для емкости, в который емкость для чистящей жидкости является частично вводимой в направлении введения, и фиксирующее устройство для фиксации емкости для чистящей жидкости в приемном элементе для емкости, фиксирующее устройство содержит фиксирующую часть, которая установлена в приемном элементе с возможностью перемещения для емкости и является переводимой из положения фиксации, в котором емкость для чистящей жидкости зафиксирована в приемном элементе для емкости, в положение деблокировки, в котором емкость для чистящей жидкости является вводимой в приемный элемент для емкости и извлекаемой из него, и наоборот.

Изобретение относится к диспергирующей форсунке для диспергирования жидкости и флотационной установке. Диспергирующая форсунка для диспергирования жидкости, в частности суспензии, содержащей по меньшей мере один газ, включает газоподводящее сопло и трубообразное смесительное устройство, которое имеет совместный входной участок по меньшей мере для одного газа и жидкости, и выходной участок для газо-жидкостной смеси, образованной по меньшей мере из одного газа и жидкости.

Изобретение относится к смешивающим устройствам и может быть применено для смешения потоков текучей среды, в частности газов или жидкостей, в различных отраслях промышленности и преимущественно в нефтепереработке и нефтехимии, газовой и энергетической промышленности.

Изобретение касается смесительного устройства для смешивания агломерирующего порошка в суспензию. Смесительное устройство включает форсунку для создания струи суспензии, загрузочное устройство для ввода порошка в струю суспензии, смесительную камеру, которая устроена, чтобы смешивать частицы с порошком так, чтобы порошок налипал на частицы, и диффузор для успокоения суспензии таким образом, чтобы захваченные порошком частицы образовывали в суспензии агломераты, при этом смесительная камера в области, в которой поперечное сечение в направлении потока сужается, имеет диафрагму и/или направляющий профиль, с помощью которых может осуществляться завихрение струи суспензии с порошком.

Изобретение относится к производству наполненных полиуретанов для теплоизоляции, звукоизоляции и/или амортизирующих слоев, преимущественно, в линиях для изоляции труб в заводских условиях.

Изобретение относится к способу и реактору для примешивания одного или более потоков в поток технологической жидкости. Способ позволяет технологической жидкости протекать в проточном трубопроводе, действующем как поточный реактор с реакционной зоной.

Изобретение относится к области обеззараживания и консервации воды и предназначено для использования в установках для получения аэрозольно-газовой смеси, смешения образующейся аэрозольно-газовой смеси с водой с целью получения водных дезинфицирующих и консервирующих растворов.

Изобретение относится к струйным смесителям. Входное сопло камеры смесителя для создания реактивной струи газожидкостной смеси представляет собой аксиально симметричную полость и включает колоколообразные либо конусообразные входную и выходную камеры, вершины которых соединяются через отверстие, образующее перетяжку. За счет того, что диаметры входного отверстия и выходного отверстия, а также длины камер зависят от диаметра перетяжки, на выходе сопла развивается реактивная струя смеси, что обеспечивает высокую эффективность смешивания. Закругления камер, предусмотренные для использования с жидкими средами, позволяют достичь дополнительной генерации тепла, снижения вязкости. Изобретение обеспечивает создание эмульсий, высокую эффективность смешивания, а также снижение вязкости, генерации тепла, холодной пастеризации, гомогенизации, улучшение качества, сатурацию, смешения на молекулярном уровне. 3 табл., 1 ил.

Наверх