Устройство для смешения жидкости с реагентом Советский патент 1988 года по МПК B01F5/00 C02F1/52 C02F1/52 C02F101/00 C02F103/00 

со со

О5

со

Изобретение относится к смесительным устройствам, предназначенным для равно мерного распределения и эффективного перемешивания разнородных жидкостных сред, и может быть использовано в технологии очистки природных и сточных вод, содержащих загрязнения во взвешенном и растворенном состояниях, при обработке их реагентами.

Целью изобретения является интенсификация процесса перемешивания жидкости с реагентом и повышение качества смеси.

На фиг. I схематически изображено устройство для смешения жидкости с реагентом; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. I.

Устройство для смешения жидкости с реагентом содержит цилиндрический корпус 1 с патрубком 2 ввода жидкости и реагента и патрубком 3 для отвода смеси, радиальные направляющие перегородки 4 и 5, первые распо;1ожены под углом друг к другу и соединены между собой, при этом одна из них жестко прикреплена к стенке корпуса, а две другие установлены к стенке с зазором 6, а перегородки 5 прикреплены жестко к крышке 7 корпуса, прилегают к его стенке и установлены с зазором 6 к перегородкам 4. Перегородки 4 и 5 образуют рециркуляционные камеры 8, сообщаемые между собой посредством зазоров 6. Крышка 7 прикреплена к корпусу 1 на струбцинах 9 с возможностью перемещения с помощью .ма.хо- вика 10.

1ерего)одки устройства установлены под углом 120 с целью облег чения монтажа устройства при ei O изготовлении.

Величина зазора уточнялась экспериментально. Результаты по определению величины зазора на эффективность очисткн жидкости нревставлены в табл. 1 и имеют опа(0,2 0,4) Р- .

ределенную зависимость

Л

где D диаметр смесителя; . - периметр перегородки, жестко прикреп.ченной к стенке корпуса смесителя. При этом коэфа-л

фициепт рециркуляции ,2 0,4 определяет не только эффективность очистки жидкости, но и в значительной степени гидродинамику перемешивания. Так, при К менее 0,2 преобладает перемеп ивание за счет кавитационного срыва, которое сопровождается увеличением сопротивлепия при движении жидкости с образованием мертвых зон в смесителе, снижающих ei производительность, а при К более 0,4 нреоб ладают мелкомасштабные пульсации, умень- шаюшие эффективность процесса в целом.

Установка крьицки с возможностью перемещения позволяет регулировать условия перемешивания, добиваться оптимальных соотношений, обеспечивающих наивысший эффект очистки.

Патрубки для подвода жидкости и реагента совмешепы, что хотя и увеличивает

10

20

25

30

35

40

45

50

55

энергетические затраты на введение реагента в поступающий в смеситель поток, но позволяет обеспечить за счет сжатых условий лучшее смешение реагента с обрабатываемой жидкостью.

Устройство работает следующим образом.

Сточная жидкость, поступающая в заданном соотноц ении с реагентом, подается в корпус 1 с крыщкой 7 через патрубок 2, откуда последовательно проходит рециркуляционные камеры 8, сообщающиеся между собой зазорами 6, к патрубку для отвода смеси 3.

В циркуляционной камере, образованной между паправляюихими поток перегородками 4 и 5, последние из которых установлены на крышке 7, создается такой гн;.ро- дннамический режим движения жидкости, при котором часть погока через зазоры между камерами поступает в последующую циркуляционную камеру, а оставп аяся часть циркулирует в камере, смешиваясь с новыми порциями поступающей на смешение жидкости. Таким образом, дифференцирование потока жидкости и реагента и смешение его с циркулирующими в камерах потоками обеспечивает однородное распределение )еа1ента и потоке поступающей на очистку жидкости, что повыщает эффективность перемешивания жидкости, интенсифицируя процесс смешения жидкости, с реагентом, а это способствует повьппению эффективности очистки.

Кроме того, процесс перемешивания жидкости с реагентом интенсифицируется за счет перемеп1ения перегородок 5, установленных на крьппке 7 и приводящихся в движение маховиком 10 при открытых струбцинах 9, относительно перегородок 4, направляющих поток путем изменения амнли- туды пульсаций в сторону преобладания кру шомасц табных пульсаций.

Развитию круппомас1птабных пульсаций и интенсификации процесса перемещивания способствует и выбор ве;|ичины зазоров, через которые перемещается жидкость по камерам.

Величина зазора выбирается, исходя из оценки влияния его на интенсивность пере- мешивапия и, в свою очередь, на эффективность очистки жидкости.

Результаты оценки влияния величины зазора в зависимости от степени рециркуляции на эффективность очистки жидкости представлены в таблице.

Эффективность очистки оценивалась по взвешенным веществам, определяемым по стандартной методике. Расчет эффективности очистки проводился по фор.муле 3

VjHVjO , ()

U)0%, где (-,H.(j., - концентрация

взвешенных веществ в исходной и очищенной после полуторачасового отстаивания воде соответственно, г/м .

Из полученных данных, приведенных в таблице, видно, что максимальная эффективность очистки наблюдается при стенени рециркуляции 0,2-0,4 с размером зазора 0,01-0,015 м. При меньшей величине коэффициента рециркуляции уменьшается эффективность перемешивания и соответственно эффективность очистки, так как это нриво- дит к появлению в смесителе мертвых зон. осложняет перемеижвание и снижает нроиз- водительность устройства. При больших величинах коэффициента рециркуляции не достигается та практическая скорость тур- булизации, при которой обеспечивается преобладание крупномасштабных пульсаций, что тоже снижает эффективность перемешивания.

Формула изобретения

1. Устройство для жидкости с реагентом, содержащее цилиндрический корпус с крып1кой, смесительные элементы, патрубок ввода жидкости с реагентом и патрубок отвода смеси, отличающееся тем.

что, с целью интенсификации процесса перемешивания и повышения качества сме си, смесительные элементы выполнены в виде радиальных перегородок, три из которых закреплены неподвижно и соединены между собой по оси корпуса, а три другие установлены с зазором по отношению к ним и прилегают к корпусу с возможностью углового смешения, п()и этом одна из ненодвиж- ных перегородок нрикрегипена к корпусу между патрубками, а другие установлены по отношению к корпусу с зазором.

2. Устройство по п. I, отличающееся тем, что зазоры между перегородками и перегородками и стенкой корнуса составляют

15

а (0,2-0,4)-j-

нри

где D - диаметр корпуса смесителя;

л -- периметр перегородки, жестко крепленной к стенке корпуса.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что перегородки, установленные с возможностью углового смещения, закреплены на крышке.

/ф.

2

в

5

8

S

Изобретение относится к с.месительным устройствам, предназначенным для эффективного перемешивания разнородны.х жидкостных сред, и может быть использовано в технологии очистки природных и сточных вод при обработке их реагентами. Оно позво.чяет имтенсифицировать процесс перемешивания и повысить качество получаемой смеси. Смеситель состоит из корпуса, содержаи1е1 о патрубки BBo;ia жидкости и реагента 2 и отвода получаемой смеси 3, внутри которого находятся смесительные элементы. Смесительные элементы выполнены в виде радиальных направляк)П1их перегородок 4 и 5, три из которых устапов- лены под углом одна к друг1)й симметрично оси корпуса и соединены между собой по направлению под углом одна к друг ой сим.метрично оси корпуса и соединень.: между собой по направлению этой оси, при этом одна перегородка жестко ирикреп,че- па к стенке корпуса, з две установлены к нему с зазором. Три другие симметричных перегородки 5 жестко прикреплены к крьипке 6, прилегают к стенке корпуса с возможностью поворота и установлепы с зазором по отноп1ению к трем. Ла- зоры между перегородками и перегородками и стенкой корпуса составляют а (0,2 ГЛ 0,4)х . где t) - диаметр корпуса смесителя; л - периметр перегородки, жестко прикрепленной к стенке корпуса смесителя, между входящим и выходящим патрубками. 2 ф-лы, 2 ил., 1 табл. (О (Л

Фаг. 2