Смеситель для жидкостей или газов Советский патент 1988 года по МПК B01F11/02 

(21)4159105/31-26

(22)10.12.86

(46) 15.10.88. Вюл. № 38

(71)Казанский авиационньй институт им. А.Н.Туполева

(72)А.М.Заижвнный, В.М.Заиженный, Т.А.Заижвнная и С.В.Заиженная

(53)66.063 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 316482, кл. В 06 В 1/20, 1969.

(54)СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ЖИДКОСТЕЙ ИЛИ ГАЗОВ

(57)Изобретение относится к смесителям для жидкостей и газов, применяемых для эмульгирования и контактного массе- и теплообмена в химической

и других отраслях промьшшенности, и позволяет обеспечить высокую эффективность перемешивания при изменении расходных характеристик смешиваемых

потоков. Смеситель для жидкостей и газов содержит камеру смешивания 1 и два струйных излучателя 2,3 с входными соплами, выполненными по форме спирали Архимеда, подводящие трубы 4,5 и отводную трубу 6. Камера смешения 1 вьтолнена в виде диффузорного 7 и конфузорного 8 участков, между которыми помещен цилиндрический участок 9 с вьшолненным на его внутренней поверхности рифлением 10. Стенки входных сопел излучателей 2,3 образованы соответственно диффузорными и конфузорными поверхностями.Диффузор- г ный участок 7 камеры смешения 1 с соответствующим струйным излучателем 2 установлен с возможностью осевого перемещения и снабжен регулировочным устройством 11, обеспечивающим изменение его положения относительно цилиндрического участка 9. 1 нл.

5S

(Л

Изобретение относится к теплоэнергетике, химической промьштенности и :касавтся устройств для перемешивания потоков зкидкостей или газов или их композиций, эмульгирования и контактного массо- и теплообмена.

Цель изобретения - обеспечение высокой эффективности процесса переме- |пивания при изменении расходных ха рактеристик смешиваемых потоков. I На чертеже схематично изображен смеситель, разрез. I Смеситель для жидкостей и газов iсодержит камеру смешения 1 и два I струйных излучателя 2 и 3 с входными соплами, выполненными по форме спира Iли Архимеда, подводящие трубы 4 и 5 1и отводную трубу 6. Камера смешения И выполнена в виде диффузорного 7 и ;конфузорного 8 участов, между которы |ми помещен цилиндрический участок 9 с выполненным на его.внутренней поверхности рифлением 10, а стенки входных сопел излучателей 2 и 3 обра зованы соответственно диффузорными и конфузорными поверхностями, при этом диффузорный участок камеры смешения 7с соответствующим струйным излучателем 2 установлен с возможностью осевого перемещения и снабжен регулировочным устройством 11.

Смеситель работает следующим образом.

Потоки жидкостей или газов подаются в смеситель по трубам 4 и 5. Затем потоки подаются в кольцевые зазоры между струйными излучателями 2 и 3 и трубами 4 и 5. Из этих зазоров потоки направляются в каналы, образованные соплами излучателей, каждый в свой излучатель. Проходя сопла излучателей, каждьй поток разделяется на две струи. Каждая струя совершает сложное движение. Вектор скорости этого движения можно разложить на составляющие: радиальную, тангенциальную и осевую. В каналх .сопел потоки повышают показатели дан™ ных составляющих за счет энергии перепда давления на них. При этом, выходя и излучателя в камеру смешения , они сталкиваются под острым углом друг к другу и вызьшают возникновение звуковых и ультразвуковых колебаний. Поток, выходящий из первого излучателя 2, дополнительно диспергируется в цилиндрическом участке 9 с выполненным на его внутренней поверх

10

15

20

25

30

5

0

5

0

5

ности рифлением 10. Затем, выходя в зону действия второго излучателя 3,. он диспергируется вторым потоком. При зтом, происходит более интенсивное звукообразование за счет формирования сверхкритических скоростей истечения. Эти колебания распространяются по всей части потоков и способствуют качественному.перемешиванию сред, которые встречаются в камере смешивания в виде двух потоков, имеющих форму развернутых конусов. После интенсивного перемешивания общий поток отводится по трубе 6.При изменениях расходных характеристик потоков необходимо произвести регулировку расположения струйных излучателей с помощью регулировочного устройства 11.

Перемещая относительное расположение диффузорного 7 и цилиндрическо- го 9 участко.в камеры смешения 1, производят фокусировку выходяших из профилированных каналов конусообразных струй. При этом наличие устойчивого кавитационного поля с широкополосным спектром колебаний (даже при малых расходах) обеспечивается вьшол- нением на внутренней поверхности участка 9 рифления.

При необходимости смешивать более двух потоков возможно увеличение .чис- (Па чередуюш 1хся конфузорных и диффу- зорных участков путем их присоединения через чередующиеся цилиндрические участки. Таким образом, предполагается использовать смеситель для смещения- двух и большего числа жидкостных или газовых потоков,

Формула изобретения

Смеситель для жидкостей или газов, содержащий камеру смещения и два струйных излучателя с входными соплами, вьшолненными по форме спирали Архимеда, подводящие трубы и отводную трубу, отличают, ийся тем, что, с целью обеспечения высокой эффективности перемешивания при изменении расходных характеристик смешиваемых потоков, камера смешения выполнена в виде диффузорного и конфузорного участков, между которьми помещен цилиндрический участок с выполненным на его внутренней поверхности рифле- нием5 а стенки входных сопл излуча - телей образованы соответственно диф31430093

фуэорными и конфузорными коническими лен с возможностью осевого пвремеще- поверхностями, при этом диффузорный ния относительно цилиндрического участ- участок камеры смешения с соответст- ка и снабжен регулировочньн устройст- вующим струйным излучателем установ- вом.