Смеситель Советский патент 1991 года по МПК B01F5/00 

25

4J 00 СЯ

сл

Изобретение относится к устройствам для смешения турбулентных потоков жидкостей или газов и позволяет повысить эффективность смешения и упростить конструкцию устройства. Смеситель состоит из корпуса 1, на поверхности которого имеются отверстия 2. расположенные в полости коллектора 3 с тангенциально расположенным патрубком высоконапорного компонента. К корпусу 1 подсоединены патрубки низконапорного компонента, один из которых 6 расположен радиально, а другие - тангенциально с противоположной ориентацией. Патрубок низконапорного компонента имеет ту же ориентацию, что и патрубок высоконапорного компонента. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

|-«&7 Г 3

Г , Фиг.1 НГ

Изобретение относится к устройствам для смешения турбулентных потоков жидкостей или газов и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения является повыше- ние эффективности процесса смешения и упрощение конструкции устройства

На фиг. 1 изображен смеситель, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Смеситель содержит корпус 1, на боковой поверхности которого имеются отверстия 2, расположенные в полости кольцевого коллектора 3. Кольцевой коллектор 3 снабжен тангенциальным патрубком 4 высоконапорного компонента, имеющим дроссельную задвижку 5, расположенным тангенциально по отношению к коллектору 3, К корпусу 1 подсоединены патрубки 6,7 и 8 низконапорного компонента, снабженные дроссельными задвижками 9, 10 и 11 соответственно. Патрубок 6 расположен ради- ально по отношению к корпусу 1, а патрубки 7, 8 - тангенциально с противоположной ориентацией. Третий (дополнительный) пат- рубок 8 низконапорного компонента имеет ту же ориентацию, что и патрубок 4. Оси патрубков 4, 6, 7, 8 расположены в плоскостях, перпендикулярных оси корпуса 1. Тан- генциальный патрубок 4 ориентирован в противоположную сторону относительно тангенциального патрубка 7 низконапорного компонента.

Смеситель работает следующим образом.

Низконапорный компонент в общем случае через два патрубка 6, 7 или 6, 8 поступает в полость корпуса 1. В корпусе 1 поток низконапорного компонента развара- чивается и поступает вдоль его оси в виде сносящего потока к месту высоконапорного компонента. Ориентация патрубков 6, 7, 8 определяет закрутку потока, интенсивность и направление которой зависят от распределения низконапорного компонента по патрубкам 6 - 8 (с помощью дроссельных задвижек 9- 11). Высоконапорный компонент через тангенциальный патрубок 4 поступает в коллектор 3, откуда , равномерно распределяясь по отверстиям 2, истекает в сносящий поток в виде системы поперечных струй. За счет закрутки потока в полости коллектора 3 струи высоконапорного компонента, истека.ощие из отверстий 2, имеют тангенциальную составляющую скорости, что ведет к отклонению распространения струй or первоначального направления. При изменении интенсивности закрутки потока за счет перераспределения расхода по патрубкам меняется величина смещения

струй, а следовательно, и глубина внедрения их в сносящий поток в радиальном на- правлении. Следовательно, путем перераспределения расходов низконапорного компонента по патрубкам обеспечивается влияние на глубину внедрения струй, а значит и поддержание оптимального распределения поперечных струй в потоке при изменении режимов работы.

Направление смещения совпадает с направлением тангенциальной составляющей скорости в потоке Следовательно, если в закрученный поток поступают струи с тангенциальной составляющей скорости, противоположной направлению закрутки потока, то смещение происходит в центральные слои потока, т.е возрастает глубина внедрения струй в радиальном направлении по сравнению с распространением их в осевом потоке без закрутки, а значит достижение оптимального распределения струй по сечению потока достигается при меньших перепадах давления на отверстиях (энергетических затратах для приготовления смеси) и при небольших расходах высоконапорного компонента. В этом случае низконапорный компонент поступает только через патрубки 6, 7. При увеличении расхода высоконапорного компонента достигается поддержание оптимального распределения и эффективного смешения за счет снижения закрутки потока (увеличение доли низконапорного компонента по патрубку 6)

При некотором относительном расходе

i

G (значение которого зависит от геометрических параметров смесителя) весь низконапорный компонент поступает только через патрубок 6 (закрутка потока равна 0) Поддержание эффективного перемешивания при дальнейшем увеличении относительного расхода возможно только за счет подачи иизконапорного компонента через патрубки б и 8.

В этом случае направление закрутки потока совпадает с направлением тангенциальной составляющей скорости в струях, что ведет к смещению их в периферийные слои потока Следовательно, глубина внедрения струй в радиальном направлении уменьшается. Таким образом, при увеличении G поддержание эффективного перемешивания возможно за счет увеличения расхода низконапористого компонента, поступающего по патрубку 8 (увеличение параметра закрутки).

Эффективность использования смесителя возрастает при использовании его в технологических процессах, характеризующихся существенными изменениями режимов работы в процессе эксплуатации, например при сжигании забаллансированных газов.

Формула изобретения 1. Смеситель, содержащий корпус, средство для подачи смешиваемых компонентов, оси которых расположены в поперечных плоскостях корпуса, а патрубок высоконапорного компонента соединен с кольцевым коллектором, в полости которого размещены тангенциальные отверстия, выполненные на боковой поверхности корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса смешения при упрощении конструкции, он снабжен средством для подачи низконапор0

5

ного компонента, выполненным в виде доух подсоединенных к корпусу патрубков, один из которых расположен радизльно, а другой - тангенциально.

fad