СТАТИЧЕСКИЙ СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ПОЛИМЕРИЗУЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ Российский патент 1999 года по МПК B29B7/32 

Изобретение относится к оборудованию для переработки полимерных материалов и может быть использовано для непрерывного смешивания жидкостей в линиях грануляции и антикоррозионных покрытий.

Известен статический смеситель, включающий цилиндрический трубчатый корпус и последовательно установленные в нем смесительные насадки (SU 1128970 A1, кл. B 01 F 5/06, 15.12.84).

Наиболее близким к заявляемому является смеситель для полимерных материалов (SU 1351809 A1, кл. B 29 C 47/38, 15.11.87).

Этот статический смеситель для полимерных жидкостей содержит корпус с входным и выходным отверстиями и коническую, сужающуюся к выходному отверстию рабочую полость, в которой концентрично установлен смесительный элемент, с расположенной со стороны выходного отверстия конической частью и выполненными на нем соединительными каналами, сообщающими рабочую полость с выходным отверстием.

Этот смеситель не пригоден для смешивания быстрополимеризующихся жидкостей, т.к. из-за наличия турбулентного смешивания время их полного удаления при очистке смесителя оказывается более длительным в сравнении с временем их полимеризации. Изобретение направлено на повышение скорости перемешивания и эффективности очистки смесителя при смешивании быстрополимеризующихся жидкостей.

Задачей изобретения является повышение скорости перемешивания и эффективности очистки при смешивании быстрополимеризующихся жидкостей.

Для этого в известном смесителе, содержащем корпус с входным и выходным отверстиями и конической, сужающейся к выходному отверстию рабочей полостью, в которой концентрично установлен смесительный элемент с расположенной со стороны выходного отверстия конической частью и выполненными на нем соединительными каналами, сообщающими рабочую полость с выходным отверстием, рабочая полость выполнена с площадью поперечного сечения, соизмеримой с сечениями входного и выходного отверстий, и перегорожена конической сеткой, а входной канал, подводящий жидкость к входному отверстию, расположен в корпусе тангенциально кольцевой камере вставки, установленной аксиально вкладышу, герметизирующим коническую сетку с корпусом во входной части рабочей полости, которая сообщается с кольцевой камерой через вихревую камеру, а суженная часть конической сетки в выходной части рабочей полости герметически связана со смесительным элементом, причем суммарная площадь поперечного сечения каналов, сообщающих рабочую полость с выходным отверстием и выполненных на конической части смесительного элемента на всем его протяжении, выполнена соизмеримой площади выходного отверстия, а перегородки между каналами служат опорами, связывающими смесительный элемент с корпусом, и снабжены обтекателями со стороны рабочей полости.

На фиг.1 представлен схематический осевой разрез смесителя; на фиг. 2 - поперечный разрез смесителя по Б-Б; на фиг. 3 - поперечный разрез смесителя по А-А.

Смеситель содержит корпус 1 с входным отверстием 2, входным каналом 3 и выходным отверстием 4, с рабочей полостью 5, в которой установлен смесительный элемент 6. герметически связанный с конической сеткой 7, перегораживающей коническую, сужающуюся к выходному отверстию 4 рабочую полость 5. Входной канал 3 (на фиг. 1 он соосен отверстию 2), подводящий жидкость к входному отверстию 2, тангенциально входит в кольцевую камеру 8 вставки 9, смонтированную концентрично вкладышу 10 и полости 5. Рабочая полость 5 и кольцевая камера 8 связаны вихревой камерой 11. На наружной конической поверхности смесительного элемента 6 выполнены соединительные каналы 12, перегородки 13 между которыми являются опорами, связывающими элемент 6 с корпусом 1 и снабженными обтекателями 14, со стороны рабочей полости 5. Площадь поперечного сечения рабочей полости 5 выполнена соизмеримой сечениям входного 2 и выходного 4 отверстий, а суммарная площадь поперечного сечения каналов 12, сообщающих рабочую полость 5 с выходным отверстием 4 и выполненных на конической части смесительного элемента 6 на всем его протяжении, выполнена соизмеримой площади выходного отверстия.

Статический смеситель для смешивания быстрополимеризующихся жидкостей работает следующим образом.

Смешиваемые жидкости подаются внутрь корпуса 1 через отверстие 2 тангенциально в кольцевую камеру 8, образуя в ней вихревой поток, переходящий в суженную вихревую камеру 11, образуя в ней тонкие слои смешиваемых жидкостей, которые, попадая в рабочую полость 5, испытывают мелкодисперсное дробление при прохождении через отверстия сетки 7 при сохранении элемента вихревого движения, обеспечивающего диффузионное перемешивание в камере 5 после прохождения сетки 7 с завершением диффузии в продольных каналах 12 смесительного элемента 6.

Отсутствие застойных зон в камерах смесителя при ламинарности слияния потоков обеспечивает скоростное качественное удаление смеси в конце работы, не допуская образования пленок полимеризующихся жидкостей на поверхности очищаемых камер и сетки смесителя.

Высокая эффективность перемешивания слоев многофазной смеси, образующихся в вихревой камере и проходящих через сетку обусловлена эффектом турбулентного перемешивания микропотоков, проходящих через ячейки сетки, размеры которых на 2-3 порядка меньше сечения отверстий 2 и 4.

Смеситель испытан при аэрации смеси ДЦПД - жидкого отхода пиролиза нефтяных фракций и катализатора в соотношениях 100:1 по объему, полимеризующихся в нормальных условиях в течение 10-15 с после их смешения.

Статический смеситель содержит корпус с входным и выходным отверстиями с конической рабочей полостью, сужающейся к выходному отверстию. В рабочей полости концентрично установлен смесительный элемент с расположенной со стороны выходного отверстия конической частью и выполненными на нем соединительными каналами, сообщающими рабочую полость с выходным отверстием. Рабочая полость выполнена с площадью поперечного сечения, соизмеримой с сечениями входного и выходного отверстий, и перегорожена конической сеткой. Входной канал, подводящий жидкость к входному отверстию, расположен в корпусе тангенциально кольцевой камере вставки, установленной аксиально вкладышу. Вкладыш герметизирует коническую сетку с корпусом во входной части рабочей полости. Рабочая полость сообщается с кольцевой камерой через вихревую камеру. Суженная часть конической сетки в выходной части рабочей полости герметически связана со смесительным элементом. Суммарная площадь поперечного сечения каналов, сообщающих рабочую полость с выходным отверстием и выполненных на конической части смесительного элемента на всем его протяжении, выполнена соизмеримой площадям выходного отверстия. Перегородки между каналами служат опорами, связывающими смесительный элемент с корпусом, и снабжены обтекателями со стороны рабочей полости. Отсутствие застойных зон в камерах смесителя при ламинарности слияния потоков обеспечивает скоростное качественное удаление смеси в конце работы, не допуская образования пленок полимеризующихся жидкостей на поверхности очищаемых камер и сетки смесителя. 3 ил.

Статический смеситель для полимеризующихся жидкостей, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями и конической, сужающейся к выходному отверстию рабочей полостью, в которой концентрично установлен смесительный элемент с расположенной со стороны выходного отверстия конической частью и выполненными на нем соединительными каналами, сообщающими рабочую полость с выходным отверстием, отличающийся тем, что рабочая полость выполнена с площадью поперечного сечения, соизмеримой с сечениями входного и выходного отверстий, и перегорожена конической сеткой, а входной канал, подводящий жидкость к входному отверстию, расположен в корпусе тангенциально кольцевой камере вставки, установленной аксиально вкладышу, герметизирующему коническую сетку с корпусом во входной части рабочей полости, которая сообщается с кольцевой камерой через вихревую камеру, а суженная часть конической сетки в выходной части рабочей полости герметически связана со смесительным элементом, причем суммарная площадь поперечного сечения каналов, сообщающих рабочую полость с выходным отверстием и выполненных на конической части смесительного элемента на всем его протяжении, выполнена соизмеримой площади выходного отверстия, а перегородки между каналами служат опорами, связывающими смесительный элемент с корпусом, и снабжены обтекателями со стороны рабочей полости.