Устройство для закалки реагирующих сред

 

ОПИСАНИЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii) е11ввв

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ}сЛЬСТВМ (6}) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 10.1 1.75 (2}) 2 189009/23-26

2 (5}) и. Кл.

В 01 Т 1/14 с присоединением заявки №

Гвсударствекква квнктет

Сваата Мкккстрва СССР ав делам кзвбретеккк и вткрнткк (23) Приоритет (43) Опубликовано25.06.78.Бюллетень №23 (53) УДК 66.023 т 088.8) (45) Дата опубликования описания 25.05 .78 (72) Авторы изобретения

А. А. Тычкнн и Н. Е. Ольховский (7}) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКАЛКИ РЕАГИРУЮШИХ СРЕД

Иэобретеняе относится к устройствам для закалкя реагирующих сред, особенно для закалки высокотемпературных продуктов, выходящих нз химических реакторов.

Известно закалочное устройство, содержащее камеру смешения среды с раэбавителем, обтекаемое тело с конической хвостовой частью, а также устройство для ввода раэбавителя и эакалнваемой среды $1(, Особенностью известного устройства, ограничивающей его применение для закалки высокотемпературных сред, является смешение среды с разбавителем в дозвуковом режиме, Поэтому смешение высокотемпературньтх сред на выходе реакторов большой производительности будет неизбежно сопровождаться протеканием хямических реакпий, уменьшающих выход целевых продуктов (время смешения сравнимо с временем протекания химических реакций), .Известно другое устройство, в котором раэбавитель вводится в горловину, образованную стенками канала и выступающей частью каплевидного обтекаемого тепла (21.

Это устройство обладает той же особеннобтью, что и иеееотиое устройство f1), Цель изобретения - расширение области применения устройства (для закалки вьтср5 котемпературных сред, особенно на выходе реакторов большой производительности).

Поставленная дель достигается тем, что устройство для ввода. раэбавителя. расположено на уровне хвостовой части обтекаемого тела и выполнено в виде коллектора с радиально направленнымя вводными патрубками и трубой подачи раэбавятеля в хвостовую часть обтекаемого тела, выполненной с отверстиями, расположенными напротяв вводных патрубков, }5 а камера смешения снабжена на выходе согласующим конусом.

На чертеже изображена прннняпиальная схема устройства.

Устройство содержит соединенную с вь йО ходом химического реактора 1 камеру смешения 2, обтекаемое тело 3, арматуру 4 для подвода разбавителя, соединенную с отверстиями 5 для его ввода, согласуяяпий конус 6, соединенный с выходным ррубо25 проводом 7.

61 1 666

Р

Составитель Н. Рудько

Редактор О. Кузнецова Техред 3, Фанта

Корректор Н. Ковалева

За аз 3338/9, Тираж 964 П одписное

ИНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/S филиал ППП Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство работает следующим образом. Иэ реактора 1 происходит истечение высокотемпературной реагирующей среды, которая, обтекая тело 3, разгоняется до сверхзвуковой скорости, прн этом .ее статическая температура падает и химические реакции в потоке, идущие с заметными энергиями активации замораживаются (црекращаются). Затем происходит смешение сверхзвукового замороженного потока с холодным раэбавителм в сверхзвуковом режиме . течения в делом по каналу, Локальные учась ки с пониженной скоростью (повышенной температурой), иацример на локальных косых скачках уплотнения, возникающих при введении струй раэбавителя, высокоскоростной оток проходит за времена, значительно меньшие характерных времен химических реакций. Интенсивная турбулнзация сверхзвукового потока способствует быстрому пере- . 0 мешиванню среды с разбавнтелем (обычно достаточно 7-10 калибров камеры смешения при сверхкритнческом, перпендикулярном к потоку вводе струй разбавителя). Сужающаяся хвостовая часть обтекаемого тела необходима для компенсации подвода массы (и энтальпни) с раэбавителем . к сверхзвуковому потоку, что дозволяет добиться высоких степеней разведения без нарушения сверхзвукового режима течения в канале. Поток сре- З0 ды из реактора может содержать дисперсную жидкую или твердую фазу (например, капли, сажа), которые быстро охлаждаются вместе с газом, врезул,ьтате заканчиваются гетерогенные и, жндкофазные реакции. 3$

Согласующий конус 6 повышает устойчивость сверхзвукового течения и испольэуется, когда давление торможения потока в сверхзвуковой камере смешения сравнимо с давлением в выходном трубопроводе 7. В конусе 6 располагается авторегулнруемый прямой скачок утшотнения, согласующий условия в сверхзвуковой камере смешения с выходными.

Отверстия для ввода раэбавителя располагаются по всей поверхности камеры смешения и хвостовика, но возможен н сосредоточенный ввод разбавителя, например в виде одиночной струи. В последнем случае роль хвостовой части мойет выполнять срез обтекаемого тела на задней (по ходу потока) кром ке, формула изобретения

Устройство для закалки реагирующих сред, содержащее камеру смешения среды с раэбавителем, обтекаемое тело с кбнической хвостовой частью, устройство для ввода разбавителя н среды, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области при- . менения, устройство для ввода раэбавнтеля расположено на уровне хвостовой части обтекаемого тела н выполнено в Ьиде коллектора с радиально направленными вводными патрубками и трубой подачи разбавителя в хвостовую часть обтекаемого тела, выполненной с отверстиями расположенными напротив вводных патрубков, а камера смешения снабжена на выходе согласующим конусом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

% 317253, кл. В 01Р 1/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 208713, кл. В 01 F 5/18, 1966.