Устройство для смешивания жидкостей Советский патент 1986 года по МПК B01F5/00 

Изобретение относится к устройствам для смешивания жидкостей и может быть использовано для проведения различных физических и химических процессов при смешении жидкостей, например для смешения и проведения реакции реагента со стоком при реа- гентном способе очистки сточных вод.

Целью изобретения является повьше- ние эффективности работы устройства.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для смешивания жидкостей; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1j на фиг. 3 - сечение на фиг, 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1,

Устройство для смешивания жидкостей содержит центральный цилиндрический ротор 15 Который расположен в. цилиндрическом корпусе 2 на расстоянии

S от его стенки. Корпус 2 в верхней 20 площади каждого сечения равны между части имеет патрубки 3 ввода для по- собой. При этом условии средняя

дачи жидкостей в полость, ограниченную ротором 1 и корпусом 2. Смесь жидкостей удаляется через патрубок 4 вьшода, расположенный на корпусе тангенциально в нижней части. Нормальное сечение на входе патрубка 4 имеет форму прямоугольника, причем его высота в два раза больше ширины, которая равна расстоянию между ротором и стенкой корпуса S . Нормальное сечение на выходе патрубка 4 имеет квадрата со стороной, равной S{2. Для приведения ротора 1 во вращение он соединен с приводом (не показан). )1(идкость, поступающая в устройство через патрубки 3, попадает в кольцевое пространство между коаксиаль- ными цилиндрическими поверхностями ротора 1 и корпуса 2. При вращении ротора 1 частиц жидкости, находящиеся около его поверхности под действием центробежной силы стремятся переместиться к внутренней поверхности корпуса 2, вызывая турбулент- ное течение жидкости во всем кольцевом пространстве. Для этого течения характерным является образование спи . ральных жгутов, охватывающих ротор 1. Причем направление движения части жидкости в близлежащих жгутах противоположно, а ширина и высота нормапь ного сечения каждого жгута равна величине расстояния между ротором 1 и

486412

стенкой корпуса 2. Этот вид течения является следствием наложения вращательной и аксиальной составляющих сил.

5 Удаление лмдкости из устройства производится через патрубок 4, причем в его входное отверстие входят одновременно два жгута, так как форма этого отверстия прямоугольная с

10 высотой, равной высоте двух жгутов, и шириной, равной ширине жгута. При движении жидкости по каналу патрубка 4 имеет место интенсивное смешивание жидкости.

15 .Для обеспечения взаимного смешивания двух жгутов жидкости, входящих в патрубок 4, форма нормального сечения этого патрубка изменяется от прямоугольного до квадратного, причем

осевая скорость жидкости постоянна, Размер стороны квадратного сечения определяется из условия равенства площадей сечений на входе и выходе патрубка 4

5-25

а.

где а - сторона квадрата;

о - расстояние между ротором и стенкой корпуса и ширина стороны прямоугольного сечения на входе патрубка 4,

откуда а 2 S.

i .

. Результирующую скорость двил;ения

частиц жидкости в канале патрубка можно разложить на две взаимно перпендикулярные составляюш 1е: осевую

(поступальное движение) и тангенциальную (вращательное движение). В предлагаемом процессе смешивания определяющую роль играет вращательное движение. Поэтому изменение площади

сечения (при сохранении формы) изменяет только осевую составляющую ско- рости в этом сечении и на интенсивности смешив.ания не отражается. Однако изменение формы сечения по длине

канала патрубка (при постоянстве площадей) ускоряет потерю устойчивости существования двух жгутов жидкости, т.е. имеет место интенсификация сме- шийания.

Фиг. г

В-6

(риг.З

Редактор И. Шупла

Составитель Н. Федорова

Техред М.Ходанич КорректорМ. Максимишинец

Заказ 4158/6Тираж 578Подписное

ВНИИШ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

в-в

Фиг.