Статический лопастной смеситель

 

Союз Советскмх

Ссщмалмстмческмх

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и)975046 (63) Дополнительное к авт. свид-sy (22) Заявлено 06. 01. 81 (21) 3232072/23-26) с присоединением заявки ¹(23) ПриоритетОпубликовано 231182. Бюллетень ¹ 43

Дата опубликования описания 23, 11. 82 (5$) М. Кп.з

В 01 F 5/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 66.063 (088. 8) (72) Автор изобретения

Э.А.Васильцов (71) Заявитель (54) СТАТИЧЕСКИЙ JIOIIACTHOA СМЕСИТЕЛЬ

Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к устройствам для перемешивания жидких сред, встраиваемым в неподвижные трубопроводы для интенсификации процесса перемешивания, и может быть использовано в любых других областях машиностроительной практики, в которых необходимо перемешивать жидкие неоднородные среды, в том числе и многофазные.

ИзвЕстен статический смеситель для жидкости, смесительный элемент которого состоит из цилиндрического корпуса и трубок для разделения жидкости на несколько потоков. Входные отверстия этих трубок расположены вдоль вертикальной оси аппарата, а выходные — по горизонтальной f1).

Однако такое решение не может быть признано оптимальным, поскольку смесители этого типа имеют .значительный коэффициент сопротивления, обусловленный наличием в системе трубок, коэффициент потерь энергии) на входе в которые и коэффициент потерь энергии на выходе из которых значителен и, могут быть использованы лишь для ограниченного расхода жидкости, определяемого суммарной площадью всех трубок.

Известен также статический лопастной смеситель, содержащий цилиндрический корпус,c входным и выходным патрубками, неподвижно установленные на расстоянии одна от другой спиралевидные лопасти с чередующимся направлением sакручивания, входая кромка которых перпендикулярна выходной кромке (21.

Использование таких элементов смесителя позволяет уменьшить потери энергии на перемешивание.

Однако этот смеситель не может быть использован для маловязких сред при больших значениях критерия Рейнольдса, так как с ростом критерия

Рейнольдса оптимальное расстояние между двумя рядо)(расположенными смесителями должно быть увеличено с 2 до 24 диаметров трубопровода, в результате чего длина трубопровода

25 должна быть увеличена до 300 м (диаметр трубопровода от 0,5 до 1,0) .

Целью изобретения является интенсификация процесса перемешивания за счет повышения степени турбулизации патока.

975046

Поставленная цель достигается тем,, что в статическом лопастном смесителе, содержащем цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, неподвижно установленные на расстоянии одна от другой спиралевидные 5 лопасти C veредующимся направлением

3 акручи вани я, входная кромка. которых перпендик5лярна выходной кромке, выхОДнаЯ крОмка ВНПОлнBHB B BHÄB вогн5 той цилиндрической поверхности. iQ

ЭТО позволяет увеличить турбулизацию потока при сходе с выходных кромок лопасти, в результате чего оптимальное расстояние между двумя соседними лопастями может быть умень- 15 шено, и, следовательно, предлагаемая конструкция смесителя может быть применена Для перемешивания больших Объ емов жидких сред H турбулентной области их д>зижения, а также уменьшить Относительную энергию, 3атрачиваему>о на по<>емешинание, поскОльк5 вихри, срыва1ощиеся с >>вух выхОдных I<иДКОсти в =òÎì Обbеме всех дополнительных затрат.

На фиг. 1 показан статический смеситель, продольный разрез; на фиг,2 разре3 A-A 113. фиг, 1 на фиГ, 3 разрез Б-Б на фиг. 2 на фиг,4 узел Т на фиг. 3.

Смеситель содержит корпус 1, внутри которого установлены лопасти 2. уГОл закручивания двух cMB>I

4Î

При этом в зависимости от шага спирали выходные кромки статического лопастного смесителя образуют с

ВХОДНОЙ КРОМКОЙ УГОЛ, ИЗМЕНЯ1ОЩИйСЯ В пределах от. 30 до 90 .. 45

Лопасть 2 имеет входную кромку В1 в две выходные кромки Ж и К, Образованные пересечением цилиндрической поверхности радиуса V co спиральными поверхностями Г и Д, Центральная Ось этой поверхности параллельна выходным 1<ромкам. для увеличения интенсивности образования вихрей кромки Ж и Е выполнены Острыми путем подбора соотношения радиуса > и <толщинь1 лопасти 5 такими, чтобы,.1" было больше 5

Таким Образом, лопасть статического смесителя имеет не одну, а две выходные кромки, причем обе кромки выполнены острыми.

Принцип работы статического смесителя заключается в том, что смешиваемые жидкости, постпа1ощие в корпус 1 — неподви>кный трубопровод, последовательно проходят через спиральные лопасти 2 и выходят через отводной патрубок. При своем движении через статический лопастной смеситель перемешиваемые компоненты среды последовательно разрезаются входной кромкой каждой лопасти на две струи, поворачиваются на 90 относительно потока на входе и подаются на входную кромку следующей лопасти, которая также разрезает эти две струи пополам и разворачивает их на 90<> в обратную сторону, в результате чего уже после второй лопасти поток перемешиваемой жидкости оказы вается разрезанным на четыре струи.

Помимо этого при выходе с лопасти в результате наличия у них двух острых кромок Ж и Е происходит срыв потока перемешиваемой среды с образованием двух вращающихся вихрей. Наличие этих вихрей, вращающихся в противоположные стороны, увеличивает степень турбулизации потока и, следовательно, интенсивность перемешивания.

При этом в зоне за лопастью происходит соударение двух вихрей, в результате чего энергия этих вихрей участвует в перемешивании жидкости и, как следствие, улучшает эффективность смесителя.

Формула изобретения

Статический лопастной.смеситель, содержащий цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, неподвижно установленные на расстоянии одна. от другой спиралевидные лопасти с чередующимся направлением закручивания, входная кромка которых перпендикулярна выходной кромке, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса перемешивания за счет повышения степени турбулизации потока, выходная кромка выполнена в виде вогнутой цилиндрическойповерхности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CltIA Р 3583678, кл.259-4, 1970.

2. Патент США Р 3664638, кл.259-4, 1972.

975046

Фиа 1

b - b лабернуво

Составитель Н. Федорова

Редактор И. Николайчук Техред A.Бабннец Корректор - Ференд

Тираж 622 ПоДписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 8870/6

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4