Статический смеситель Советский патент 1986 года по МПК B01F5/00 

1

Изобретение относится к технике перемешивания и может быть использоно для смешения и гомогенизации высоковязких жидкостей, в частности расплавов синтетических смол в техн логических процессами получения полиэфирных волокон - ,итей и пленок.

Целью изобретения является повышение эффективности перемешивания.

Hasujmr. 1 изображён е меситель, . продольное сечение.J.. на иг. 2 - разрез А-А на фиг.. t4 фиг, 3 эшоры скоростей потока перемешиваем жидкости; на фиг. 4 - схема, пояснящая принцип работы смесителяJ на фиг. 5 - фрагмент относительного раположения отверстий двух смежных пластин.

Статический смеситель состоит из цилиндрического корпуса 1 (фиг. 1- и 2) и блока диспергирующих элембТн- тов - пластин 2 с отверстиями в форме двойного усеченного конуса, об- щее основание меньшего диаметра 3 которого расположено в средней плоскости поперечного сечения пластины 2, а основания 4 большего диаметра лежат на противоположных сторонах пластины, касаясь таких же оснований соседних отверстий пластины, как показано на фиг. 2. Проходные сечения отверстий по секторам пластины, расположенных в центральной и периферийной частях пластины, устанавливают различными, что обуславливает перемещение массы потока как в осевом, так и в радиалном направлении: от центра к периферии или наоборот. Одновременно на выходе пластин получает желаемые эпюры 5-7 скорости потока (фиг. 3). Для придания потоку жидкости наряду с радиальным спирально-поступательного движения в объеме смесителя уменьшают или увеличивают проходное сечение отверстий также в последовательных секторах пластин (фиг. 2). При установке смежных пластин пакета без углового сдвига относительно продольной оси поток жидкости, проходя через смеситель, дробится на ряд параллельны струй 8 переменного сечения, указанных на фиг. 4. При наличии.углового сдвига между смежными пластинами в зависимости от величины угла сдвига каждое отверстие пластины 9 (фиг.5) может сопрягаться с двумя четырьмя.отверстиями

10

115

20

25

212532

смежной пластины 10, в результате ,

чего образуется сеть пересекающихся каналов переменного сечения по всему объему смесителя. Эпюры скорости потока на выходе пластин 10-13 (фиг. 3) свидетельствуют о сложном радиальном и одновременно спирально-поступательном движении жидкости через смеситель. На фиг. 3 даны эпюры скорости входного 14 и выходного 15 потоков жидкости.

Смеситель работает следующим образом..

Поток высоковязкой жидкости, имеющий обычно неравномерную эпюру 14 скоростей (фиг.З) на входе смесителя, проходит через конические отверстия первой пластины, разделяясь на мелкие струи, которые затем сливаются со струями, выходящими из соседних отверстий пластины, а смешавшись, снова разделяются при входе в отверстия следующей пластины. Ввиду различного диаметра отверстий в секторах создаются условия для ускоренного либо замедленного прохожения жидкости в центральной или периферийной части пластин. При этом наряду с появлением радиальной составляющей движения потока происходит выравнивание эшоры 5 скорости входного потока (фиг. 3) и обеспечивается желаемый рсарактер эпюр 7 и 15 скоростей на выходе из смесителя (.фиг.З. В связи с различным проходным сечением отверстий также и в отдельных секторах пластин, установленных с угловым сдвигом, поток жидкости одновременно с радиально-поступа- тельным приобретает спирально-поступательное направление движения (эпюры 10-13, фиг.З).

Предлагаемое устройство обеспечивает УСЛОВИЯ для развитого турбулентного течения высоковязкой жидкости, вследствие чего происходит эффективное перемешивание между собой центральных, периферийных и диаметрально противоположных частей входящего потока. Степень турбулентности потока в таком смесителе легко регулируется путем подбора диаметра отверстий, углов сдвига и количества диспергирующих элементов. Благодаря высокой эффективности перемешивания- и гомогенизации снижа ются габариты статического смесите30

35

40

45

50

55

ля. Устройство отличается простотой и технологичностью изготовления и сборки. Так, наиболее сложные элементы - диспергирующие пластины имеют однотипную конструкцию и легко изготавливаются методом-литья, а для сборки смесителя не требуется применение специальных средств. Срав - нительно равномерное распределение каналов течения жидкости между металлическими элементами пластин в объеме смесителя и постоянное обновление пристенного слоя жидкое2125324

i ти обуславливает ускоренную теплоотдачу от стенок смесителя к жидкости и, наоборот. Способность смесителя вы- |держивать высокие ,порядка 120-150 ати 5 давления, возникающие при транспортировке больших масс высоковязкого расплава полимера, позволяет использовать данный смеситель в качестве гомогенизатора-теплообменника 10 непосредственно в промышпенных

линиях передач и переработки расплавов высокомолекулярных веществ.

J

:6

15

Ф1Аг.2

Фиг.З

Составитель.Г. Скачкова Редактор С. Патрушева Техред О.Неце

Заказ 671/to Тираж 578

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва,-Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал Ш1П Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг.5

КорректорШ. Пилипенко

Подписное