Статический смеситель Советский патент 1987 года по МПК B01F5/06 

Изобретение относится к перемешиванию, может быть использовано для смешивания жидких компонентов в химической, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 1128970.

Цель изобретения - повышение эффективности смешения за счет снижения потерь напора.

На фиг. 1 показан элемент смесительной насадки, установленный в смесителе; на фиг. 2 - предлагаемый смеситель, поперечное сечение.

В корпусе 1 смесителя установлены элементы смесительной насадки, каждый из которых имеет цилиндрическую обечайку 2 и

проходом 15 мм в центральную зону смесителя. Размеры сечений патрубков обеспечивают равенство скоростей смешиваемых жидкостей в зоне их начального контакта.

Приведены две серии опытов при ско- ростях течения потока в смесителе 0,1 и 0,5 м/с, лежаших в пределах, рекомендуемых для статических смесителей при обработке жидкостей (0,03-1,0 м/с). Контроль степени смешения осуществляют визуально 10 через прозрачный корпус смесителя.

Устройство работает следующим образом.

При набегании на элементы насадки потока смешиваемых жидкостей (стрелки а на фиг. 1) он разделяется лепестками 3 и 4 на

ряд отдельных потоков. Поток, попавшие

чередующиеся между собой трапециевид- 15 на трапециевидные лепестки (стрелки б на ные и треугольные лепестки 3 и 4 соответ-фиг. 2), движутся от стенок корпуса к центру,

ственно. При этом треугольные лепестки 3и потоки, попавшие на треугольные лепестОтогнуты к центру, а трапециевидные 4 -ки (стрелки б) движутся от центра к перифенаружу до соприкосновения с внутреннимирии. При равенстве площадей, перекрываестенками корпуса.мых трапециевидными и треугольными леСуммарные площади участков попереч- 20 пестками, эти потоки (центростремительные

б и центробежные б) взаимно заменяют один другой, не создавая ни застойных зон, ни возвратных потоков. Этим создаются наиболее благоприятные условия для перераспре- 25 деления жидкости, а следовательно, для ее наилучшего с.мешения.

Проходя последовательно несколько насадочных элементов, жидкость претерпевает многократное разделение на радиаль- но смещаемые взаимозаменяющие один

ного сечения смесителя, перекрываемые трапециевидными и треугольными лепестками, равны между собой. Соотношение диаметров обечайки насадки d и внутреннего диаметра корпуса смесителя определяется зависимостью

где D - внутренний диаметр корпуса смесителя.

В лабораторном проточном смесителе, JQ другой потоки, что обеспечивает быстрое

имеющем стеклянный корпус с внутренним диаметром 40 мм, испытаны несколько вариантов насадки. Все варианты насадки имеют одинаковую длину 30 мм, одинаковое количество лепестков (по 5 трапециевидвыравнивание концентрации и температур по всему сечению смесителя.

После определения для каждого варианта насадки количества смесительных элементов, необходимых для полного смеши

ных и по 5 треугольных), но отличаются 5 вания, и установки в смесителе именно диаметром соединительной обечайки. Смешивают воду (85 об.%), подаваемую через боковой патрубок, с окрашенным глицерином (15 об.%), который подают через заглубленный патрубок (не показан) с условным

этого их количества замерялось п;1ление напора на участке, занятом смосительными элементами.

Результаты измерений отражены в таб.1и- це.

Диаметр цилиндрической обечайки, мм

20

Соотношение D/d

2,00

Количество смесительных элементов, после которых элементарные потоки смешаны до их визуальной неразличимости при скоростях, м/с

0,1 0,5

Потеря напора при скорости течения 0,5 м/сек,м 0,015

проходом 15 мм в центральную зону смесителя. Размеры сечений патрубков обеспечивают равенство скоростей смешиваемых жидкостей в зоне их начального контакта.

Приведены две серии опытов при ско- ростях течения потока в смесителе 0,1 и 0,5 м/с, лежаших в пределах, рекомендуемых для статических смесителей при обработке жидкостей (0,03-1,0 м/с). Контроль степени смешения осуществляют визуально через прозрачный корпус смесителя.

Устройство работает следующим образом.

При набегании на элементы насадки потока смешиваемых жидкостей (стрелки а на фиг. 1) он разделяется лепестками 3 и 4 на

ряд отдельных потоков. Поток, попавшие

выравнивание концентрации и температур по всему сечению смесителя.

После определения для каждого варианта насадки количества смесительных элементов, необходимых для полного смеши

вания, и установки в смесителе именно

этого их количества замерялось п;1ление напора на участке, занятом смосительными элементами.

Результаты измерений отражены в таб.1и- це.

25

28

30

32

1.60

1.41

1,25

0,0130,010

0,0130,015

Формула изобретения

Статический смеситель по авт. св. № 1128970, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности смешения за счет снижения потерь напора, площади поперечного сечения смесителя, перекрываемые треугольными и трапециевидными лепестками смесительной насадки, равны между собой, а диаметр цилиндрической обечайки определяют по фор.муле

где D

внутренний диаметр корпуса смесителя.

Изобретение относится к статическим смесителям и позволяет повысить эффективность смешения за счет снижения потерь напора. Смеситель содержит корпус, в котором установлены элементы смесительной насадки. Каждый элемент имеет цилиндрическую обечайку и чередующиеся трапециевидные и треугольные лепестки, при этом треугольные лепестки отогнуты к центру, а трапециевидные - наружу до соприкосновения с внутренними стенками корпуса. Площади попереченого сечения смесителя, перекрываемые треугольными и трапециевидными лепестками, равны, при этом диаметр цилиндрической обечайки определяют по формуле ё О/д/2 , где D - внутренний диаметр корпуса смесителя. Такое выполнение обеспечивает благоприятные условия для перераспределения жидкости, не создавая ни застойных зон, ни возвратных потоков. 2 ил. 1 табл. С5 со

Фи&.1

Фие.2