Струйный смеситель Советский патент 1985 года по МПК B01F5/00 

2.Смеситель по п.1, о т л и чающийся тем, что витки соседних спиралей расположены на расстояниях согласно зависимости Rp

RiVn, где п - номера витков спиралей по порядку,

3.Смеситель по п.1, отличающийся тем, что распределительные трубы выполнены сужающимися по длине в направлении от патрубков.

4. Смеситель по п.1, о т ли чающийся тем, что отверстия размещены на трубах со стороны входа основного компонента, а их оси составляют с продольной осью корпуса угол наклона ±60 .

1. СТРУЙНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ, с держащий корпус с патрубками ввод основного компонента и вывода сме (Л распределитель, имеющий два встре но направленных патрубка ввода дополнительного компонента, к которым присоединены с чередованием в плоскости поперечного сечения корпуса распределительные трубы с отверйтияотличающийс что, с целью повьЕпения степени однородности смеси путем обеспечения равномерности распределения добавочного компонента по всему поперечному сечению корпуса, распределительные трубы выполнены в виде двух плоских спиралей, одна из которых сходящаяся, а другая - расходящаяся.

f

Изобретение относится к смешиванию, в частности к конструкциям смесителей со струйным распределением добавочного газа или жидкости, и может быть использовано в реакционных и тепломассообменных аппаратах химической промышленности, предпочтительно в контактных аппаратах со встроеннымсмесителем аммиака с воздухом,

Известен смеситель со струйным распределением газа или жидкости, включающий корпус с патрубками для ввода добавочного компонента и прикрепленными к каждому из них кольцевыми распределительными трубами с от1верстиями, концентрически расположенными в его поперечном сечении. Такая конструкция смесителя обеспечивает удовлетворительную степень однородности смеси, так как распределение добавочного газа или жидкости через отверстия кольцевых труб осуществляется по всему поперечному сучению корпуса Cl 3.

Однако, вследствие разной длины каждой из кольцевых распределительных труб, а значит и различного их гидравлического сопротивления, не удается обеспечить равномерного распределения добавочного компонента по длине колец и, следовательно, приемлемой степени однородности смеси по поперечному сечению аппарата.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смеситель, содержащий корпус с патрубками ввода основного компонента и вьшода смеси распределитель, имеющий два встречнонаправленных патрубка ввода дополнительного компонента, к которым при соединены с чeIieдoвaниeм в плоскости поперечного сечения корпуса распределительные трубы с отверстиями. Повышение степени однородности в

5 этом смесителе достигнуто за счет равномерного распределения добавочного газа или жидкости по центральной части поперечного сечения, в которой и расположены распределительные трубы. Эта равномерность обеспечивается тем, что дозирование добавочного компонента в подводящие коллекторы и его раздача в соседние распределительные ответвления осуществляется с противоположных сторон что и обеспечивает взаимную компенсацию неравномерности истечения газа или жидкости по длине каждого ответвления 2,

20 Недостатком смесителя является ограничение достигаемой в нем степени однородности смеси ввиду того, чт распределение добавочного компонента и его смешение с основным происходит не по всему поперечному сечени аппарата, а только в зоне расположения распределительных труб. При этом кольцевое пространство под подводящими коллекторами представляет за30 стойную зону, в которую попадает значительно меньшее количество добавочного газа или жидкости, в результате чего степень однородности смеси в этой зоне, а значит в среднем по

35|сечению аппарата, ниже, чем в цент|ральной части.

Цель изобретения - повышение сте.пени однородности смеси путем обеспечения равномерности распределения добавочного компонента по всему поперечному- сечению корпуса.

3

Указанная цель достигается тем, что в смесителе, содержащим корпус с патрубками вбхэда основного компонента и вывода смеси, распределитель, имеющий два встречно направленных патрубка ввода дополнительного компонента, к которым присоединены с чередованием в плоскости подеречного сечения корпуса распределительные трубы с отверстиями, распределительные трубы выполнены в виде двух плоских спиралей, одна из которых сходящаяся, а другая - расходящаяся.

Витки соседних спирале:й расположены на расстояниях согласно зависимости , где п - номера витков спиралей по порядку.

Распределительные трубы выполнены сужающимися по дпине в направлении от патрубков.

Отверстия размещены на трубах со стороны входа основного компонента, а их оси составляют с продольной осью корпуса, угол наклона ±60°.

На фиг. 1 изображен смеситель, продольное сечение; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Смеситель содержит корпус 1 с патрубками ввода 2 основного компонента и вывода 3 смеси, а также два патрубка 4 ввода дополнительного компонента, соединенных с распределительными трубами 5, вьтолненными в виде плоских спиралей с отверстиями 6, причем одна из спиралей выполнена сходящейся, а вторая расходящейся так, что витки сходящейся спирали расположены между витками расходящейся.

Смеситель работает следующим образом.

Добавочньй газовый или жидкий ком понент подается двумя равными потоками в корпус 1 через патрубки 4 ввода с противоположных сторон и далее в спиральные, распределительные трубы 5, откуда он истекает в виде турбулентных струй через отверстия 6 в основной поток, который движется сверху вниз от патрубка 2 ввода основного компонента. После частичного смешения компонентов перед спиральными распределительными трубами 5 (в случае ориентации отверстий против движения основного

526334

потока) процесс смешения заканчивается на некотором расстоянии под распределителем, и однородная смесь выводится из аппарата через патруе бок 3.

Выполнение распределительных труб в виде сходящейся и расходящейся спиралей, расположенных между витками друг друга, например, на равных расстояниях, позволяет осуществить подачу в них дополнительного компонента в противоположных направлениях, что обеспечивает практически полную равномерность распределения

с добавочного газа или жидкости по всему поперечному сечению аппарата.

При размещении соседних витков спиралей из условия каждое из кольцевых сечений ширИ71ой (,)

20 имеет одинаковую площадь и на каждое из них истекает равное количество дополнительного компонента, что повышает равномерность его распределения по всему поперечному сечению,

5 а значит, и однородность смеси в

среднем на 0,5% по сравнению со случаем, когда витки соседних спиралей расположены на одинаковом расстоянии друг от друга.

30 Уменьшение сечеНий распределительных труб по длине.спиралей в направлении от патрубков, т.е. по движению добавочного компонента, способствует равномерности его истечения через отверстия по длине каждой спирали и, таким образом, обеспечивает повышение степени однородности смеси по всему поперечному сечению аппарата в среднем на О,9%,по сравнению со слуQ чаем выполнения спиралей из трубы постоянного диаметра по всей длине.

При выполнении отверстий, направленных в сторону патрубка ввода осн овного компонента, т.е. против движения основного потока с углами наклона f 60 , степень однородности смеси повышается в среднем на 1 4 - 2,1 % по сравнению со случаем, когда отверстия направлены в сторону, противополбжнзж) от патрубка входа основного компонента, Повышение степени однородности лроисходит из-за уменьшения длины пути перемешивания при смешении встречных турбулентных струй.

иг.2