Статический смеситель Советский патент 1983 года по МПК B01F5/08 

Изобретение относится к конструкции статических смесителей и может быть использовано для смешения жидких продуктов с высокими термическими перепадами с переходом одного из них в парообразное состояние.

Известны смесители жидкостей, содержащие цилиндрический корпус с патрубками ввода фаз и их вывода, а также в отдельных случаях содержащие внутри винтовые смесительные, устройства 1 .

Недостатком известных смесителей является низкая надежность, так как парообразование одного из продуктов во время смешения приводит к гидравлическому удару, распространяемому по всем патрубкам в трубы.

Наиболее близким к предложенному является статический смеситель, содержащий корпус, кольцевую камеру, размешенную снаружи корпуса и соединенную с ним каналами, винтовой лопастной завихритель, помещенный в корпус, и патрубки ввода и вывода компонентов и готового продукта 2.

Недостатком известного смесителя является возникновение гидравлического удара в результате парообразования одного из продуктов.

Целью изобретения является повышение надежности в работе путем снижения гидравлических нагрузок.

Поставленная цель достигается тем, что статический смеситель, содержащий корпус, кольцевую камеру, размещенную снаружи корпуса и соединенную с ним каналами, винтовой лопастной завихритель, помещенный в корпус, и патрубки ввода и вывода компонентов и готового продукта, снабжен двухконусным обтекателем, установленным в корпусе по его оси, при этом завихритель закреплен на обтекателе, а каналы расположены по периметру корпуса и наклонены по ходу потока.

На чертеже изображен смеситель в разрезе, общий вид.

Смеситель содержит конический корпус 1 с патрубком 2 ввода и патрубком 3 вывода. Корпус 1 снабжен кольцевой камерой 4 и тангенциальным патрубком 5 ввода. Полость камеры 4 сообщается с полостью корпуса 1 через ряд каналов 6. Внутри корпуса 1 и патрубка 3 по их оси установлен двухконусный обтекатель 7, на котором закреплены винтовые лопасти завихрителя 8, в частности три лопасти, выполненные по форме корпуса 1 и патрубка 3. Завихритель 8 закрепляется в патрубке 3, например, сваркой. При этом каналы 6 выполнены за большим диаметром обтекателя 7 и наклонены по ходу потока. Диаметр обтекателя 7 превышает диаметр сечения входного патрубка 2, тангенциальный патрубок 5 камеры 4 установлен по направлению закрутки лопастей завихрителя 8. Патрубок 3 после завихрителя 8 снабжен аккумулятором 9 давления, например гидроаккумулятором.

Устройство работает следующим образом.

Через патрубок 2 в корпус 1 подается одна из обрабатываемых фаз жидкостей, например, горячий нефтепродукт. Нефтепродукт проходит обтекатель 7 между лопатками завихрителя 8, закручивается, в частности вправо, а затем выходит в патрубок 3с понижением давления и скорости движения.

Через тангенциальный патрубок 5 в камеру 4 вводится другая фаза обрабатываемой жидкости, например холодная вода. Вода закручивается в ту же сторону, что и продукт в корпусе, часгично подогреваясь путем теплообмена с продуктом через корпус 1. Затем через каналы б, в том же направлении вращения и движения, вода выходит в горячий поток продукта на выход из завихрителя 8, где происходит полный теплообмен жидкостей, и вода переходит в парообразно состояние. При этом происходит резкое увеличение парожидкостного потока и возникает гидропорщневой эффект увеличения давления. Однако ввиду инерционной направленности движения всего потока в сторону патрубка 1, имеющего свободный продольный проход, и вви- ду того, что в месте скачка давления конусной частью обтекателя образовано кольцевое сопло, расширяющееся в сторону того же патрубка 1, а также потому, что диаметр сечения патрубка ввода 2 меньше

диаметра обтекателя 7, а конусный канал между ним и корпусом 1 перекрыт лопастями завихрителя 8, гидропоршневой удар направляется и распространяется по оси в сторону патрубка 3 вывода. Увеличиваются и стабилизируются давление и скорость

парожидкосгного потока в патрубке 3. Закручивание жидкостей обеспечивает их надежное смешение, а с образованием паровой фазы под действием эффекта центрифуги обеспечивается ориентация паровой фазы по оси трубы, что исключает перегрев труб

после смесителя в нагревательных устройствах, например в высокотемпературных трубчатых печах.

При работе смесителя пульсация гидроударов, возникающая за счет температурной или объемной пульсации смешиваемых фаз жидкостей, гасится описанным образом и дополнительно аккумулятором 9.

Таким образом, предлагаемый смеситель направленного воздействия на парожидкост ные удары устраняет гидравлический обратный удар против движения продукта, повыщая надежность устройства в работе, в то же время направление удара в сторону вы 3:-;/- -- 4

вода продукта само по себе менее опасно,ет как гидроаккумулятор, то вероятность

а если учесть, что в процессе работы в тру-- безопасности становится явной. Работа

бах за смесителем находится не жидка.яаккумулятора 9 давления еще более аморфаза, а парожидкостная, которая работа-тизирует ударные нагрузки.

1005862

СТАТИЧЕСКИЙ СМЕСИТЕЛЬ, содержащий корпус, кольцевую камеру, размещенную снаружи корпуса и соединенную с ним каналами, винтовой лопастной завихритель, помещенный в корпус и патрубки ввода и вывода компонентов и готового продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе пугем снижения гидравлических нагрузок, он снабжен дв хконусным обтекателем, установленным в корпусе по его оси, при этом завихритель закреплен на обтекателе, каналы расположены по периметру корпуса и наклонены по ходу потока УУ/уУх/уГу/х сд