Прямоточный смеситель Советский патент 1989 года по МПК B01F5/06 

Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к устройствам для перемешивания жидкостей с различными плотностями, а также газов и твердых включений в различных комбинациях.

Целью изобретения является повышение эффективности перемешивания .при обеспечении минимума гидравлических потерь в смесителе.

На фиг.1 представлен прямоточный смеситель; на фиг.2 - осевой завихритель в виде винтовых пластин безударного входа.

Смеситель состоит из цилиндричес- . кого корпуса 1 патрубком 2 подачи основной жидкйсти, патрубком 3 подачи эжектируемой жидкости, патрубком 4

i-

вывода жидкостей, шайГ ы 5, дозирующей расход эжектируемой жидкости винтовыми пластинами 6, резьбовым 7, сальниковым 8 и фланцевым 9 соединениями, выполнеными для удобства сборки. Вместо шайбы может быть использован вентиль с расходомером, включенные последовательно.

; Винтовые пластины 6 крепятся на подводящей трубе эжектируемой жидкос- ти пайкой, сваркой либо завихритель выполняется литым.

Длины участков переменного и постоянного шага получены в результате , обработки экспериментальных данных по распределению коэффициентов давления вдоль завихрителей с различным количеством лопаток, длиной, углом

4

СО

00

ел

ел

31498

закрутки, от}гошением внутреннего и наружного диаметров. Большое количество экспериментов на аэродинамическом и гидродинамическом стендах с осевыми завихрителями постоянного и переменного, шагов показали, что закрутка потока и потери, связанные с ней, в значительной мере зависят от параметров завихрителя. Увеличение числа лопаток от К 1 до К 3 увеличивает закрутку потока и гидравлические потери. При закрутка потока и гидравлические потери мало изменяются. Дальнейшее увеличение числа лопаток сопровождается некоторым снижением обоих показателей. Увеличение угла закрутки завихрителя приводит к увеличению разрежения в центре смесителя и повышению давления на периферии, что положительно сказывается на качество смесителя как эжектора. Увеличение угла закрутки сопровождается ростом гидравлических потерь. Так, для завихрителя с наружным диаметром 16 мм при числе Рей- нольдса Re 20000 коэффициент гидравлических потерь V 5 при угле закрутки 40 , V 6 при ot 50 , 9 при k 60% V 26 при oi 70°. Для завихрителя,с наружным диаметром 97 мм при Re 200000 соответственно V 2,8; 3,6; 5,0; 9,3.

Увеличение угла закрутки до oi. 70 улучшает перемешивание. При 70° а 80° улучшение перемешивания несущественное. Дальнейший рост угла закрутки ухудшает перемешивание из-за проявления сепарационного эффекта, причем ухудшение перемешивания наступает тем раньше, чем больше разница в плотностях смешиваемых жидкостей.

Смеситель работает следующим образом.

Основная жидкость через патрубок 2 поступает в корпус 1 и проходит через винтовые пластины 6 завихрителя, в результате чего она приобретает винтообразное движение. Под действи-

ем центробежных сил она прршимается к стенкам корпуса, а в центре закрученного потока образуется разрежение (вакуум). При размещении в центре закрученного потока патрубка 3 с выходным отверстием по потоку создается дополнительное разрежение из-за обтекания патрубка аналогично эжек- торньй смесителям. При подключении патрубка 3 к емкости с эжектируемой жидкостью большей плотности под действием градиента давления она без насоса-дозатора будет поступать в смеситель. Перемешивание обеспечивается в центробежном поле из-за различия в плотностях смешиваемых жидкостей. Регулировка подачи эжектируемой жидкости производится шайбой 5, используемой вместо второго насоса- дозатора.

Использование прямоточного смесителя в конструкции кормоцехов позволит повысить эффективность перемешивания.

Формула изобретения

Прямоточный смеситель, содержащий неподвижньш цилиндрический корпус и винтовые пластины, герметично закрепленные между собой центральной трубо и корпусом, патрубки ввода и вьшода жидкостей, отличающийся тем, что, с целью повьш ения эффективности перемешивания при обеспечении минимума гидравлических тютерь, количество винтовых пластин составляет от 1 до 6, пластины по длине состоят из участка длиной (0,5-0,8) внутреннего диаметра корпуса с уменьшаюпщмс шагом витков в сторону выходного патрубка и участка постоянного шага витков с углом закрутки 40-80, длиной (0,3-0,7) внутреннего диаметра корпуса, при этом торец центральной трубы расположен заподлицо с торцовой поверхностью винтовых пластин гс- стороны выходного патрубка.

Изобретение относится к химическому машиностроению ,в частности, к устройствам для перемешивания жидкостей с различными плотностями, а также газов и твердых включений, и позволяет повысить эффективность перемешивания при обеспечении минимума гидравлических потерь в смесителе. Прямоточный смеситель включает цилиндрический корпус, содержащий винтовые пластины и патрубки ввода и вывода жидкостей. Новым в смесителе является выполнение винтовых пластин в виде осевого завихрителя с входным участком переменного шага длиной (0,8...0,5)D, спрофилированного по плавной кривой, и участка стабилизации закрученного потока постоянного шага длиной (0,7...0,3)D с углом закрутки 40...80° и имеющим до шести лопаток, причем патрубок выполнен с центральным подводом эжектируемой жидкости в зону разрежения за выходным срезом осевого завихрителя. 2 ил.

(40-80)