Микроструйно-вихревой смеситель Советский патент 1988 года по МПК B01F5/06 

W

У/

Э-В 8 9 7 8 «

/ /,/У /

СО

со

ел

о

Изобретение относится к смесительной технике и может быть использовано в химической и других отраслях промьшшенностИо Оно обеспечивает улучшение качества продукта. М15кроструйно в1ссревой смеситель содержит корпус 1 с патрубками ввода 2,3 компонентов и вывода 4 смеси. В корпусе установлены смесительные элементы в виде усеченных перфорированных конусов, обращенных большими основаниями к патрубкам ввода компонентов. Конусы образуют две группы. Одна группа 6 образована конусами, соприкасающимися большими основаниями, которые размещены в осевой части корпуса. Меньшие основания конусов размещены на периферии корпуса. Конусы повернуты по или против часовой стрелки. Между конусами первой группы установлены конусы второй группы, соприкасающиеся меньшими основаниями, расположенные в осевой части корпуса. Большие основания конусов второй группы 7 расположены на периферии корпуса. .2 з.п. ф-лы, 3 ил. ю

0US.1

Изобретение относится к устройствам для смешения жидкостей и может быть использовано в .химической и дру гия родственных отраслях промьшшен- ности, где требуется интенсивное и высокоэффектив ное перемешивание двух или более жидкостей.

Целью изобретения является улучшение качества продукта за счет увеличения степени гомогенизации смешиваемых компонентов и снижение гидравлического сопротивления смесителя.

На фиг,1 представлен смеситель с условно разнесенными группами конусов в смесительном элементе, разрез; на фиго2 - вид А на фиг,1| на. фиг.3 - вид Б на .

Смеситель состоит из цилиндри .ческого корпуса 1, патрубков 2 и 3 ввода компонентов, патрубка 4 вы вода смеси, центрального коаксиального патрубка 5, Калодый смесительньй элемент вьшолнен в виде двух групп 6 и 7 усеченных перфорированных ко нусов (отверстия перфорации - 8)„ Смесительные элемянТы устанонлены на расстоянии друг от друга, представляющем собой зону 9 выравнивания концентраций, В группе б конусы соприкасаются большими основаниями, расположенными в осевой части корпуса, а их мё ньшие основания расположены на периферии корпуса. Конусы повернуты по часовой стрелке или против. Конусы второй группы 7 размещены между конусами первой группы и соприкасаются меньшими основаниями, размещенными в осевой части корпуса Большие основания конусов второй группы размещены на периферии корпуса. Большие основания всех, конусов обращены в сторону .патрубков ввода компонентов. Конусы в соседних смесительных элементах повернуты в противоположных направлениях.

Смеситель работает следующим образом.

Смешиваемые .компоненты подаются через патрубки 2 и 3, причем более энергичный компонент подается через патрубок 2 и попадает в корпус смесителя через центральньй коакси- 9льный патрубок 5, эжектируя менее энергичный компонент, движущийся в кольцевом зазоре между корпусом 1 смесителя и центральным коаксиальным патрубком 5. Ввиду маЛой тур- булизации перемешиваемые компоненты

вблизи от среза центрального патрубка имеют резко выраженный радиальный градиент концентрации. Компонент,

подаваемый через центральньй патрубок, имеет максимум концентрации вблизи оси корпуса. В этой зоне он попадает в усеченные конусы группы 6, соприкасающиеся между собой большими основаниями, со стороны больших оснований В дальнейшем движение части жидкости, попавшей в эти конусы, имеет СЛОЖНЫЙ характер: жидкость испытывая реакцию стенок конусов,

отжимается к стенкам корпуса 1, т.е. в зону повьштенной концентрации компонента, подаваемого через патрубок 3; двигаясь по конусам, жвдкость продавливается через отверстия перфорации 8, снижая при этом свою скорость. Скоростной поток перемешиваемых компонентов, не попавших в конусы группы 6} обтекает lix боковые по-: верхности и, встречаясь со струяьш

жидкости, имегацими мен.ыцую скорость, диспергирует их.

В зоне, удаленной от оси корпуса, в большей концентрации находится

компонент, подаваемьй через патрубок 3. Поток жидкости в этой зоне попадает в конусы группы 7, большие основания которых касаются стенок корпуса. Двигаясь по конусам, жидкость

из. пристенной зоны попадает в центральную, при этом часть ее, проходя- щая через отверстия перфорации, дис-- пергируется скоростным потоком, не попавшим в конусыг Таким образом,

перемешиваемые компоненты, проходя группы конусов 6 и 7, многократно изменяют скорость и направление движения, что в значительной мере выравнивает градиент концентраций в

микрооб.ъемах сечения корпуса 1 сме- : сителяв Кроме того, в непосредствен-; ной близости от отверстий перфора- ции 8 происходит активное диспергирование перемешиваемых компонентов, что значительно повьш1ает гомогенизацию смеси. Коллинеарность расположения осей конусов групп 6 и 7 по отношению к оси корпуса 1 вызьг- вает не только радиальное, но и тангенциальное перемещение объемов жидкости внутри корпуса 1 смесителя. Это вращательное движение жидкость сохраняет и за пределами набора конусов групп 6 и 7,

в зоне 9 выравнивания концентра™ ций происходит перемешивание микрообъемов смеси перемешиваемых компонентов, что резко снижает градиент концентрации по радиусу корпуса смесителя при наличии тангенциальной составляющей скорости потока жидкости.

f

После зоны 9 вьфавнивания концентраций в корпусе 1 С1 есителя установлен следующий набор усеченных конусов групп 6 и 7, пpoxoдя через которые, жидкость Дополнительно подкручивается, происходит обмен ее микрообъемов и дальнейшее диспергирование в отверстиях 8 перфорации конусов.

Высокогомогенизированная смесь компонентов выходит из корпуса сме сителя через патрубок 4.

Ввиду незначительного перекрытия живого сечения корпуса Ьмесителя 1 усеченными -конусами гидравлическое сопротивление смесителя незначитель- но.

Формула изобретения

Фиг. 2

43950

и вьшода смеси, последовательно установленные в корпусе смесительные элементы- отличающийся g тем, что, с целью улучшения качества продукта за счет увеличения степени гомогенизации смешиваемых компонентов и снижения гидравлического сопротивления, смесительные элементы

10 вьшолнены в виде двух групп перфорированных усеченных конусов, обращенных большими основаниями к патрубкам ввода компонентов, одна из которых образована конусами, сопри15 касающимися большими основаниями, размещенными в осевой части корпуса, а другая - конусами, соприкасающимися меньшими основаниями, размещенными в осевой части корпуса, при

20 этом меньшие основания конусов первой группы и большие основания конусов второй группы размещены на периферии корпуса, а конусы одной группы установлены между конусами другой

25 группы.

2, Смеситель по п,1, о т л и ч а :ю щ и и с я тем, что конусы в группах повернуты в одну сторону по часовой или против часовой стрелки,

30 3. Смеситель по п,1, о.т л и ч а- ю щ и и с я тем, что конусы в сосед- ; них смесительных элементах повернуты в противоположных направлениях.

Вид 6

1