Смеситель газов Советский патент 1984 года по МПК B01F5/06 B01F15/06 

1113 Изобретение относится к устройствам для смешения двух или более газов и может быть использовано для смешивания взрывоопасных газов в больших количествах, например, для заполнения аэростатических оболочек. Известен смеситель, имеющий канал постоянного сечения достаточной длины, необходимшй для перемешивания движущихся с большой скоростью потоков, в расширяющейся части винтообразного канала динамический напор потока восстанавливается в статистический и перемешивание считается завершенным 1) . Однако известный смеситель газов не в состоянии в достаточной степени гомогенизировать смесь и в результате могут возникнуть концентрационные флуктуации газовых компонентов в замкнутом объеме, что недопустимо, если в смеси присутствует взрывоопас ный компонент. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смеситель газов, содержащий корпус с камерами предварительного и основного смешения, раз деленными ме галокерамической плитой ДЗ.Однако известный смеситель достигает перемешивания смеси только путе 1 еханического прохождения компоненто через извилистые каналы металлокерамики. При этом смесь не облгщает достаточной степенью гомогенности, так как время прохождения ее вдоль смесителя не достаточно для полного перемешивания состава только механическим путем. Целью изобретения является повьше ние однородности смеси путем термической интенсификации процесса гомогенизации. Поставленная цель достигается тем что смеситель газов, содержащий корпус с камерами предварительного и основного смешения, разделенными металлокерамической плитой, снабжен дополнительной поперечной метаплокер мической плитой, установленной в камере основного смешения, нагревгиощим теплообменником, размещенным на основной металлокерамической плите, и охлаждающим теплообменником, расположенным на дополнительной металлокерамической плите. На фиг.1 изображен предлагаемый смеситель, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1. Смеситель газов содержит корпус 1, камеры предварительного 2 и основного 3 смешения. Камера 2 предварительного смешения состоит из впускной 4 н ингибиторной 5 камеры, а также глухой перегородки 6, в отверстии которой размещен пружинный :клапан 7, соединенный посредством штока с калиброванным отверстием ингибирующего устройства 8. Газовые компоненты поступают в смеситель через патрубки 9 и 10. Камера 3 основного смешения состоит из промежуточной 11 и выпускной 12 камер, основной 13 и л ополнительной 14 металлокерамических плит и нагревающего 15 и охлаждающего 16 теплообменников. Гомогенизированная смесь выходит из устройства через патрубок 17. Сместитель работает следующим образом. В камеру предварительного смешенияподаются газовые компоненты через патрубки 9 и 10, причем подается инертйый газ, а затем - взрывоопасный. По Достижении заданного давления пружинный клапан 7 открывается и смесь поступает в камеру 5, где смешивается с ингибирующим газом; поступающим через устройство 8. При -этом если клапан 7 запирает камеру 4, то его шток перекрывает отверстие в ингибирующем устройстве. Смесь газов поступает на основную металлокерамическую плиту 13 в зону повьш1енной температуры до 100 , которая создается за счет прохождения перегретого пара по теплообменнику 15, надетому на конусные стаканы плиты 13. Предварительно перемешанный поток газовой смеси, продавливаясь через основную металлокерамическую плиту 13,. оказывается в зоне повьш1енных температур. В результате имеют место выровненные концентрационные характеристики газовой сйеси. Попадая в извилистые каналы пористой среды, частицы смеси неоднократно меняют направление движения. Причем в этот момен.т длина свободного пробега молекул газа меньше размеров пор металлокерамики, и гомогенизация смеси идет также за счет диффузии га31зов, прямо пропорциональной температуре . Для повьпдения эффективности гомогенизации смеси Газовый поток продавливается повторно через дополнительную металлокерамическую плиту 14 снабженную охлаждающим теплообменником 16. С помоп1ью теплообменника 16 гомогенизированная смесь выходит из смесителя через патрубок 17 к потребителю с температурой более низкой, чем в камере 11, что очень существенно при заполнении мягких оболочек аппаратов . i При смешении воздуха с газами, где присутствует взрывоопасный компонент 89 и при наличии источника воспламенения возможен взрыв. При разбавлении взрывоопасной смеси инертным газом, когда этот компонент окажется за своими пределами взрываемости, смесь становится инертно-фяегматизированной. Подобного эффекта можно достичь, если в смесь добавлять ингибируниций газ по патрубку ингибируущего устройс-: ТВ а. Предлагаемое устройство позволяет смешивать взрывоопасные газы в больших количествах для заполнения различных оболочек, например аэростатических.

СМЕСИТЕЛЬ ГАЗОВ, содержащий корпус с камерами предварительного и основного смешения, разделенными металлокерамической плитой, отличающийся тем, что, с целью повьшения однородности смеси путем термической интенсификации процесса гомогенизации, он снабжен дополнительной поперечной металлокерамической плитой, установленной в камере основного смешения, нагревающим теплообменником, размещенным на основной металлокерамической плите, и охлаждающим теплообменником, расположенным на дополнительной металлокерамической плите.

Рие.2