Устройство для смешивания газов Советский патент 1990 года по МПК B01F5/00 B01F3/02 

Фиг.1

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для получения однородных изотропных рабочих тел, в частности для смешивания перегретых паров, имеющих различные температуры и используемых в качестве рабочего тела в паротурбинной установке.

Целью изобретения является улучшение качества смешения.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез} на фиг. 2 - разрез А-А на фиг,1; на фиг.З и 4 - варианты выполнения уст- ройстваЈ на фиг.Ь - разрез Б-Б на фиг , 4 .

VrijKMi о 1/ы гмет1Н ания i азоп содержи 1ьу;нидящую цилиндрическую трубу 1, внутри которой коаксиально устаяояпен патрубок япя полвода второго газа, и цилиндрическую смесительную камеру 3, внутри которой вплотную к выходной кромке патрубка установлены по крайней мере два за- вихрителя 4 с размещенными внутри винтообразными перегородками 5 и 6, входные Kpotfkn 7 которых расположены по касательной к поверхности патрубка 2. Подводящая труба 1 и патрубок 2 (фиг.1) в зоне соединения двух пазов могут быть выполнены в виде соответственно прямого 8 и обратного 9 полых конусов (фиг. 3 и 4) с постоянной площадью поперечного сечения, а смесительная камера выполнена в виде полого цилиндра 10, переходящего в полый конус (коьфузор) 11 с постоянной плоцадью поперечного сечения, а затем в цилиндр 12. Кроме того, завихрители 4 в случае, когда подводящая труба и патрубок -в зоне соединения двух пазов выполняются в виде двух полых конусов (фиг. 4), могут отстоять от выходной кромки патрубка на расстоянии порядка одного диаметра завихрителя.

Устройство работает следующим образом.

Первое рабочее тело, например перегретый пар с температурой t по подводящей трубе 1, а второе рабочее тело, наприме.р перегретый пар, с температурой ta по патрубку 2 поступают в смесительную камеру 3, которая на выходе газа из патрубка двумя завих- рителями и установленной в каждом из них перегородкой делится на шесть независимых зон. Благодаря тому, что

5

0

5

0

5

0

5

0

5

входная кромка перегородки повернута относительно выходной, т.е. поверхность перегородки изогнута, рабочее тело делает поворот относительно оси завихрителя (фиг.1, заштрихованные сечения), и на выходе из нее обеспечивается равномерное распределение абочих тел с разными температурами в объеме смесительной камеры 3, что приводит к качественному смешиванию при дальнейшем перемещении их в сме- ительной камере и тем самым достигается одинаковая температура рабочего тела по всему сечению потока. Количество насадок с перегородками зависит от расхода рабочих тел, а угол поворота выходной кромки перегородки относительно входной зависит от соотношения расходов рабочих тел. С увеличением числа насадок повышается качество смешивания последних. Завихрители из двух полых конусов 8 и 9 (фиг.З) постоянного поперечного сечения, конусность которых направлена навстречу друг другу, увеличивают поверхность контакта рабочих тел и обеспечивают взаимное проникновение потоков рабочих тел с разными температурами друг в друга, улучшая таким образом процесс смешения. Эф- -фективность смешения достигается боль- ) шей,когда завихрители 4 (фиг.4) отстоят от выходной кромки патрубка 2 на расстоянии порядка одного диаметра насадки .

Использование устройства для смешивания газообразных тел в паротурбинных установках позволит при смешивании двух потоков перегретого пара с разной температурой получить на выходе из предлагаемого устройства изотропное рабочее тело с минимальными гидравлическими потерями. Устройство отличается простотой конструкции и дешевизной изготовления.

Формула изобретения

1. Устройство для смешивания га- . зов, содержащее подводящую трубу, внутри которой коаксиально установлен патрубок для подвода газа, цилиндрическую смесительную камеру и завихри- тель, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества смешения, устройство содержит дополнительные завихрители, при этом все завихрители выполнены в виде цилиид51

рических труб с винтообразной перегородкой, входная кромка которой расположена по касательной к поверхности патрубка.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что патрубок выполнен в виде обратного конуса, подводящая труба выполнена в форме кольцевой щели с уменьшающимся по хо ду потока диаметром, выходной участок смесительной камеры выполнен в виде конфузора, переходящего в цилиндр, при этом площади проходного

Ь4934

сечения ппдяодящей rp -рс. ;;лтрубг .: и конфузора смесителы, ч г.дм ры ,-. тоянны.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т - личающееся тем, что завихри- тели установлены вплотную к выходной кромке патрубка.

JQ4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что эавихри- тели установлены на расстоянии одного диаметра завнхрителя от выходной кромки патрубка.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для смешивания газов и паров, имеющих различные температуры. Устройство предназначено для улучшения качества перемешивания газов. Устройство состоит из подводящей трубы 1, коаксиально которой установлен патрубок 2 меньшего диаметра для подвода второго газа, у выходной кромки патрубка расположены завихрители 4. Внутри завихрителей установлены винтовые перегородки 5. Входные кромки перегородок расположены по касательной к поверхности патрубка 2. Подводящая труба 1 и патрубок 2 могут быть выполнены в виде соответственно прямого и обратного полых конусов с постоянной площадью поперечного сечения, а смесительная камера в виде полого цилиндра, переходящего в конфузор. В этом варианте завихрители 4 могут отстоять от патрубка 2 на расстоянии порядка одного диаметра завихрителя. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Фиг.З

фиг..

12

Щиг.ь

66

щиг.$