Встречно-вихревой газожидкостной смеситель
«»716575 и » А (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.07.76 (21) 2384470/23-26 (51) М. Кл2 с присоединением заявки №вЂ”
В О! F 5/00
1 ооудлротвеииый комитот
СССР оо долам изооротоиий и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 66.069..82 (088.8) Опубликовано 25.02.80. Бюллетень № 7
Дата опубликования описания 29.02.80 (72) Автор изобретении
А. H. Щепин (71) Заявитель (54) ВСТРЕЧНО-ВИХРЕВОЙ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ
СМЕСИТЕЛЬ
Изобретение относится к области перемешивания и может найти применение в химической, строительной и .других отраслях промьппленности.
Известен вихревой смеситель, содержащий две соосно установленные на стержне жидкостные вихревые камеры с противоположным закручиванием потока, снабженные осевыми подпиточным и выходными патрубками, направленными навстречу друг другу, между которыми размещена камера смещения 11) .
Недостатки этого смесителя заключаются в следующем.
Значительная часть энергии потоков затрачивается на внутреннее трение в неперемешанных потоках, так как в зоне контакта противоположно вращающихся потоков трение оказывает тормозящее влияние на всю массу этих потоков, обусловленное их вязкостью, что снижает эффективность перемешивания.
Процесс перемешивания характеризуется нестабильностью и неустойчивостью равновесия противодействующих потоков: при пульсациях скоростей один поток на некоторое время отжимает другой поток от выхода в смесительную камеру и выходит из смесителя неперемешанным, в следующую фазу пульсации это происходит с другим потоком.
Камера смешения подвержена залипанию продуктами химической реакции смешиваемых жидкостей, например, растворов смол и кислот, вступающих в реакцию полимеризации.
Целью настоящего изобретения являются повышение интенсивности и эффективности, перемешивания, а также сосредоточенный вывод смеси и пенообразование.
Поставленная цель достигается тем, что каждая жидкостная вихревая камера снабЖена газовой вихревой камерой с выходными патрубками, размещенными снаружи и коаксиально выходным патрубкам жидкостных вихревых камер, прИчем направление
-с закручивания потоков в каждой паре вихревых камер совпадает, а камера смешения образована тарельчатыми насадками, сопряженными с выходными патрубками газовых вихревых камер.
716575
Tapeëü÷àòûå насадки выполнены из эластичного материала.
Смеситель снабжен спиральной улиткой из эластичного материала, установленной на выходе из камеры смешения.
Смеситель может быть снабжен установлейными на тарельчатых насадках цилиндрической сеткой или кольцевыми дисками, на одной из поверхностей которых, обращенных друг другу, выполнены концентрично расположенные канавки.
Кольцевые диски выполнены из эластич=ного материала.
На фиг. 1 изображен смеситель со спиральной улиткой в разрезе, на фиг. 2 — смеситель с кольцевыми дисками, на фиг. 3— вид А фиг. 1.
Смеситель содержит стержень 1, на котором установлены две жидкостные вихревые камеры 2 и 3, имеющие осевые подпиточный патрубок 4 и выходные патрубки 5 и 6. Между выходными патрубками 5 и 6, направленными навстречу друг другу, раз мещена камера смешения 7.
Смеситель имеет газовые вихревые камеры 8 и 9 с выходными патрубками 10 и
ll, размещенными снаружи и коаксиально выходным патрубкам 5 и 6 жидкостных вихревых камер. С выходными патрубками 10 и 11 сопряжены тарельчатые насадки 12 и 13.
Направление закручивания потоков в каждой паре вихревых камер совпадает.
На тарельчатых насадках, т. е. на выходе из камеры смешения могут быть установлены цилиндрическая сетка 14, спиральная улитка 15 или кольцевые диски 16 и 17 (фиг. 2). Диск 16 имеет на внутренней поверхности концентрично расположенные канавки 18. ....-Тарельчатые насадки 12 и 13, спиральная улитка 15 и кольцевые диски 16 и 17 выполнены из эластичного материала, например, из резины и могут быть съемными.
Вихревые камеры крепятся на стержне с помощью гайки 19, а сетка, спиральная улитка и кольцевые диски на буртиках 20 и 2! тарельчатых насадок 12 и 13.
Смеситель работает следующим образом.
Сначала включается подача газа, например, сжатого воздуха; в газовь!е вихревые камеры 8 и 9 и в патрубок 4. Затем включается подача жидких компонентов в жидкостные вихревые камеры 2 и 3 (допускается неодновременное их включение). Противоположно закрученные в этих завихрителях жидкостные потоки движутся по стенкам выходных патрубков 5 и 6. При этом приосевая зона патрубков заполнена газом, поступающим через патрубок 4. Потоки в виде конусообразных неразрывных жидкопленочных (имеющих малую толщину) струй выходят из патрубков в заполненную газом смесительную камеру 7, образованную тарельчатыми насадками, где происходит их столкновение. Благодаря малой толщине и неразрывности жидкопленочных струй, их кинетическая энергия почти полностью затраg чивается на перемешивание.
Если поток газожидкостной смеси необходимо выводить из смесителя в виде сосредоточенной струи, на буртики тарельчатых насадок смесителя одевается выходная спиральная улитка. В этом случае предпочтите1 льнее задать образуемой в смесителе газожидкостной смеси результирующее вращение. тель надежен в эксплуатации и прост в обслуживании.
Формула изобретения
1. Встречно-вихревой газожидкостной смеситель, содержащий две соосно установленные на стержне жидкостные вихревые камеры с противоположным закручиванием потока, снабженные осевыми подпиточным и выходными патрубками, направленными навстречу друг другу, между которыми размещена камера смешения, отличающийся тем, что, с целью повышения интенсивности и эффективности перемешивания, каждая жидкостная вихревая камера снабжена газовой вихревой камерой с выходными патрубками, размещенными снаружи и коаксиально выходным патрубкам жидкостных вихревых камер, причем направление закручивания потоков в каждой паре вихревых камер совпа45
SO
Направление раскрутки спиральной улит1s ки совпадает с направлением результирующего вращения газожидкостной смеси. Для . ° облегчения очистки выходной улитки от налипающих продуктов, она может быть изготовлена эластичной и не склонной к налипанию, например, из силиконовой резины с гладкой внутренней поверхностью.
Если образуемую в смесителе газожидкостную смесь необходимо превращать в пену, на выходе из камеры смешения устанавливаются цилиндрическая сетка или коль2s цевые диски, прижатые друг к другу, либо установленные с небольшим регулируемым зазором.
Сетка снимается и очищается растворителем или прокаливанием. Если очистка стоит дороже самой сетки, то использованная сетка заменяется новой.
Эластичные тарельчатые насадки и кольцевые диски очищаются выворачиванием.
Встречно-вихревой газожидкостной смеситель позволяет интенсифицировать и ста34 билизировать процесс перемешивания, при этом он компактен, имеет малые габариты, вес и низкую стоимость по сравнению со смесителями аналогичного назначения. Смеси716575 дает, а камера смешения образована тарельчатыми насадками, сопряженными с выходными патрубками газовых вихревых камер.
2. Смеситель по п. 1, отличающийся тем, что тарельчатые насадки выполнены из элас- -тичного матернала.
3. Смеситель по п, 1, отличающийся тем, что, с целью сосредоточенного вывода смеси, он снабжен спиральной улиткой, установленной на выходе из камеры смешения.
4. Смеситель по пп. 1,Ъ отличающийся ю тем, что спиральная улитка выполнена из эластичного материала.
5. Смеситель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью пенообразования, он снабжен ь цилиндрической сеткой, установленной на тарельчатых насадках.
6. Смеситель по и. 1, отличающийся тем, что, с целью пенообразования, он снабжен кольцевыми дисками, установленными на тарельчатых насадках, на одной из поверхностей которых, обращенных друг к другу, выполнены концентрично расположенные канавки.
7. Смеситель по п. 1, 6,. отличающийся тем, что кольцевые диски выполнены из эластичного материала.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент США № 3261593, кл. 259 — 4.
1963.
716575
Составитель Т. Зубарева
Редактор Н. Хайтовская Техред f(. Шуфрич Корректор Я. Веселовская
Заказ 9697/3 Тираж 809 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал П ПП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4
