Способ перемешивания жидкой и газообразной среды

 

00 499493

Ьюэ Советских

Социалистических

Рессублик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.01.74 (21) 1988954/22-2 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.01,76. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 09.07.76 (51) М. Кл. F 28F 3702

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 532.54(088.8) (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

А. Е. Евгеньев и В. И. Марон

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им. И. М. Губкина (54) СПОСОБ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ ЖИДКОЙ

ИЛИ ГАЗООБРАЗНОЙ СРЕДЫ

Изобретение относится к способам перемешивания различных жидких и газообразных сред в устройствах типа теплообменников, смесителей, реакторах трубчатого типа, топках и т. д.

В реакционных устройствах и теплообменных аппаратах частицы среды в периферийных областях потока слишком долго по отношению к заданному времени находятся в аппарате, в то время, как частицы в центральных областях потока, наоборот, слишком быстро покидают устройство. При этом между указанными областями потока не происходит достаточно полного перемешивания.

Известен способ перемешивания жидкой или .газообразной среды путем перемещения ее по каналам, выполненным в виде попарно соединенных между собой участков труб с большей и меньшей площадями поперечного сечения. Хотя траектории перемешиваемых по такому способу частиц искривляются при переходе их из расширенной части одного из параллельно расположенных каналов в суженную часть другого, время пребывания частиц в теплообменнике увеличивается незначительно, что делает недостаточной степень пер ем еши в ани я.

Предлагаемый способ позволяет увеличить время пребывания и, тем самым, степень перемешивания частиц флюида в теплообменнике или другом смесителе при максимальной простоте процесса перемешивания. Для этого осуществляется рециркуляция части потока жидкости или газа путем направления его от

5 участков с меньшей площадью живого сечения в сторону участков с большей площадью, расположенных выше по потоку.

Способ заключается в следующем.

Участки потокопровода соединяются попар10 но лупингами так, что в каждой образовавшейся паре соединены участок меньшего сечения с расположенным за ним участком большего сечения. Тогда при расходе, при котором удельная потенциальная энергия пото15 ка на участке с большей площадью поперечного сечения превышает удельную потенциальную энергию на участке с меньшей площадью поперечного сечения, возникает обратное движение среды по лупингу, соединяю20 щему эти участки. Так из уравнения Бернулли следует р V> р .2 2

z,+ +, =-z,+ — +-,— -+ь, ГД 2g Pg 2g где индекс «1» относится к параметрам потока в сечении меньшей площади, а индекс

«2» — к параметрам в сечении с большей

30 площадью.

499491

Составитель В. Островский

Редактор Г. Мозжечкова Техред Т. Курилко Корректор А. Дзесова

Заказ 1371/4 Изд. Ко 1347 Тираж 791 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Обратное движение жидкости в лупинге возникает, если выполняется условие

z,-+ — " >к,-+ р, (2)

Ю, М

Из уравнегния ".1 следуетк что неравенство 2 будет в1 и фАненЬ,МсЛн- ...- "уд:., : в +2 . а, . >.т" — +Ь р. (3) 2g . 2д

Ф

Скорости V> и V> связаны между собой соотношением

V,S, =-1г,5;, S,(S„(4) где S> и $ — площади поперечных сечений.

Существование потерь на трение h<дФО приводит к тому, что при заданных площадях сечения неравенство 3 выполняется, начиная с некоторых расходов, которые нетрудно опре4 делить, подсчитав h ä по известным формулам гидравлики. При этих расходах возникает обратное движение части жидкости по лупингам.

Формула изобретения

Способ перемешивания жидкой или газообразной среды путем перемещения ее по каналам, имеющим чередующиеся участки с боль10 шей и меньшей площадями поперечного сечения направлением потока от участков с меньшей площадью сечения к участкам с большей площадью сечения, отл и ч а ю щи и ся тем, что, с целью увеличения степени перемешивания, осуществляют рециркуляцию направлением потока по каналам, попарно соединяющим эти участки.

Литература: Авт, св, 285938, М. Кл, F 28f

3/02, 04.10.68.