Перемешивающее устройство Советский патент 1990 года по МПК B01F5/00 

Изобретение относится к устройствам для интенсификации массотеплооб- менных процессов, протекающих в жидких средах, особенно в вязких жидкостях, быстрорасслаивающихся пульпах и эмульсиях, и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение эффективности перемешивания и снижение энергозатрат.

На чертеже схематически представлено перемешивающее устройство.

Устройство состоит из емкости 1, пульсационной 2 и распределительной 3 камер с верхними 4 и нижними 5 соп- лами Пульсационная камера 2 снабжена штуцером 6 для присоединения к пульсатору (не показан). Кожух 7 расположен вокруг пульсационной камеры 2 и верхней части с соплами 4 распределительной камеры 3 с образованием полостей 8 и 9, разделенных клапанной перегородкой 10, и зазорз 11 с верхними соплами 4. По высоте кожуха 7 размещены обратные клапаны 12. В полости 8 установлена перегородка 13 в виде усеченного конуса, кромки большего основания которого жестко прикреплены к кожуху 7 выше /ровня верхних клапанов 12, а кромки меньшего основания расположены ниже нижнего уровня жидкости в этой камере. Распределительная камера 3 снабжена вертикальными трубками 14, входящими в нижние сопла 5 с зазором 15.

Образованная полость 8 может сообщаться с внутренним объемом пульсационной камеры 2 или посредством штуцера (не показан) - с другим пульсатором. Для ввода и вывода перемешиваемой жидкости служат штуцера 16 и 17, а

для сдувок - штуцер 18. Для возможного присоединения штуцера 6 к внутреннему объему пульсационной камеры 2, пульсатору и образованной полости 8 в верхней части камеры 2 могут быть выполнены окна 19.

Перемешивающее устройство работает следующим образом.

Емкость 1 заполняется жидкими компонентами, подлежащими смешиванию до уровня, выше верхних обратных клапанов 12. Пульсатор приводит жидкость, находящуюся в пульсационной камере 2 и в полостях 8 и 9, в возвратно-поступательное движение. Под действием давления газа, создаваемого пульсатором над уровнем жидкости, жидкость выталкивается в распределительную камеру 3 и через открытый клапан 10 - в полость 9, затем через трубки 14 и зазор 11 поступает во внутренний объем емкости 1, Одновременно с этим жидкость из распределительной камеры 3 выходит во внутренний объем жидкости 1 через сопла 4 и 5.

За счет разных скоростей истечения струй происходит интенсивная турбули- зация потока, способствующая эффективному перемешиванию.

Заполнение распределительной камеры 3 происходит при сбросе давления в пульсациочной камере 2. При этом клапанная перегородка 10 закрывается и заполнение полости 8 происходит через обратные клапаны 12 под действием гидростатического давления.

Расположение и количество обратных - клапанов 12 выбирается исходя из конкретных жидких сред и технологи- ческого процесса. Так, например,

5158

если для смешивания используется большой слой легкой фазы целесообразно большее количество обратных клапанов 12 установить в верхней части пульса- ционной камеры 2. Легкая фаза, заполняющая таким образом полость 8, транспортируется в нижнюю часть емкости 1 и за счет струй, вытекающих из распределительной камеры 3, интенсив- но распределяется в объеме в мелкодисперсном виде. Это обеспечивает быструю и эффективную гомогенизацию жидкости, что не только значительно

интенсифицирует процесс, но и позволяет снизить энергетические затраты на перемешивание. Коническая перегородка 13 предотвращает проход газовой фазы через обратные клапаны 12, в особенности при уменьшении уровня жидкости в емкости 1 ниже уровня верхних обратных клапанов 12.

Данное перемешивающее устройство может работать и в другом режиме. При этом окна 19 заглушены, а полость 8 подсоединена к своему пульсатору (не показан). В этом случае вытекание легкой фазы через зазор 11 и трубки 14 происходит одновременно с заполнением распределительной камеры 3 через сопла 4 и 5. Происходит встречное пересечение потоков, что позволяет значительно турбулизировать потоки и интенсифицировать процесс перемешивания .

g

5

0

5

0

5

54

Формула, изобретения

1. Перемешивающее устройство, содержащее емкость, внутри которой размещена пульсационная камера со штуцером для присоединения к пульсатору и сообщающаяся с ней распределительная камера, к верхней и нижней частям которой прикреплены сопла, клапаны, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности перемешивания и снижения энергозатрат, устройство снабжено кожухом, расположенным с образованием полости с пуль- сационной и верхней частью распред е- - лительной камер и зазора относительно сопл верхней части распределительной камеры, клапанной перегородкой, установленной в полости в месте сопряжения пульсационной и распределительной камер, верхняя стенка распределительной камеры снабжена трубками, размещенными с зазором в соплах нижней части камеры, при этом клапаны установлены в кожухе по высоте пульсационной камеры, а полость выполнена с возможностью сообщения с пульсатором.

2. Устройство поп.1, отличающееся тем, что- оно снабжено перегородкой в виде полого усеченного конуса, установленного в полости, большее основание перегородки закреплено над верхним клапаном, а меньшее размещено под уровнем жидкости в полости.

Изобретение относится к смесительной технике и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности. Оно позволяет интенсифицировать процесс перемешивания и снизить энергозатраты на перемешивание вязких жидкостей и быстрорасслаивающихся пульп и эмульсий. Устройство содержит в емкости кожух 7, расположенный вокруг наружных поверхностей пульсационной 2 и верхней части с соплами 4 распределительной 3 камер. Образованные с камерами полости 8 и 9 разделены в месте сообщения камер клапанной перегородкой 10. Кожух 7 снабжен обратными клапанами 12, установленными по высоте кожуха 7. В полости 8 установлена коническая перегородка 13, предотвращающая проход газовой фазы через клапаны 12. Полость выполнена с возможностью подсоединения к пульсатору. Распределительная камера 3 снабжена вертикальными трубками 14, входящими в нижние сопла 5 с зазором. Заполнение этой камеры происходит при сбросе давления в пульсационной камере 2. При этом клапанная перегородка 10 закрывается и заполнение полости 8 происходит через обратные клапаны 12 под действием гидростатического давления. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.