Устройство для перемешивания жидких сред Советский патент 1992 года по МПК B01F5/04 

Изобретение относится к процессам для перемешивания и может найти применение в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известно устройство для перемешива- ния жидкостей в резервуарах, содержащее эжектор, устанавливаемый в подлежащую перемешиванию жидкость. При этом на внутренней поверхности эжектора закреплены спиральные направляющие ребра.

Недостатком известного устройства является то, что оно малоэффективно при пе- ремешивании жидкостей с разным удельным весом, так как забор жидкости производят всасывающим трубопроводом только из одной точки. Еще ниже его эффективность при перемешивании суспензий, имеющих механические примеси, так как во всасывающий трубопровод поступает жидкость, содержащая механические примеси, и насос, перекачивающий эту суспензию, быстро выходит из строя. Это снижает также и надежность работы известного устройства.

Известно устройство для перемешива- ния жидкостей, содержащее насос со всасывающим и напорным трубопроводами и резервуар с расположенным в нем эжектором, сопло которого соединено с напорным трубопроводом насоса, а диффузор имеет на внутренней поверхности спиральные ребра. При этом всасывающий трубопровод выполнен с отверстиями, расположенными по его длине, и установлен внутри эжектора по его оси. Напорный трубопровод соеди- нен с соплом тангенциально.

Недостатком известного устройства является то, что оно малоэффективно при перемешивании суспензий и двух несмешивающихся жидкостей. Это объяс- няется тем, что в процессе работы жидкость или суспензия, поступающая по наклонному трубопроводу тангенциально в сопло, выходит из него вращающимся потоком и, пройдя по спиральным ребрам диффузора, под действием центробежных сил отбрасывается к стенкам резервуара, а более легкая фракция вытесняется к центру и засасывается через отверстия во всасывающий трубопровод и далее поступает на циркуляцию. Таким образом, в системе циркулирует только более легкая фракция, а тяжелая остается у периферии резервуара.

Другим недостатком является то, что в известном устройстве исходная суспензия или смесь жидкостей проходит через насос, который интенсивно эмульгирует жидкости или подвергается абразивному износу твердой фазой суспензии. К тому же шламовые центробежные насосы могут перекачивать

суспензию с концентрацией твердой фазы не более 30 вес.%, т.е. ненадежны при перемешивании суспензий.

Цель изобретения - повышение эффективности перемешивания и повышения надежности в работе.

Это достигается тем, что устройство для перемешивания жидких сред, содержащее насос со всасывающим и напорным трубопроводом и резервуар с расположенным в нем эжектором, сопло которого соединено с напорным трубопроводом насоса, снабжено установленным по оси резервуара гидроциклоном, входной тангенциальный патрубок которого соединен с диффузором эжектора, сливной патрубок - со всасывающим патрубком насоса, а песко- вый патрубок расположен в верхней части резервуара, при этом эжектор установлен под гидроциклоном и всасывающий патрубок его обращен отверстием к днищу резервуара.

Благодаря установке по оси резервуара гидроциклона происходит интенсивное перемешивание суспензий. Это достигается за счет того, что сгущенная суспензия, выходящая из пескового патрубка, находящегося в верхней части резервуара, веерообразно разбрызгивается в верхних, содержащих меньшее количество механических примесей слоях перемешиваемой суспензии. При этом на циркуляцию в насос поступает осветленный поток, выходящий из сливного патрубка гидроцилйндра, что предохраняет насос от гидроабразивного изнашивания и повышает надежность устройства в работе. Благодаря установке эжектора под гидроциклоном таким образом, что его всасывающий патрубок обращен к днищу резервуара, в гидроциклон постоянно подается та часть суспензии, которая содержит наибольшее количество механических примесей или наиболее тяжелая жидкость. Это также способствует перемешиванию суспензий.

Твердая фаза суспензии циркулирует в рабочей полости резервуара при помощи эжектора и гидроциклона без механического воздействия на твердую фазу или более плотную жидкость, тем самым исключаются разрушение (измельчение) твердой фазы или эмульгирование жидкостей. Меняя геометрию гидроциклона, можно изменять скорость вихревых потоков в его полости и тем самым воздействовать на процесс перемешивания суспензий с различными физико- химическими свойствами суспензий и жидкостей с разными плотностями фаз.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез.

Устройство состоит из резервуара 1, по оси которого с помощью растяжек 2 закреплен гидроциклон 3, включающий тангенциальный патрубок 4, сливной патрубок 5 и песковый патрубок 6, расположенный в вер- хней части резервуара 1. В нижней части резервуара 1 под гидроциклоном 3 горизонтально расположен эжектор 7 с напорным соплом 8, диффузором 9 и всасывающей трубой 10. Диффузор 9 соединен с входным тангенциальным патрубком 4 гидроциклона 3. Всасывающая труба 10 эжектора 7 располагается по оси резервуара 1 и обращена открытым основанием к днищу 11 резервуара 1. Эжектор крепится к днищу резервуа- ра при помощи стоек 12. Устройство включает также центробежный насос 13, напорный трубопровод 14 которого подключен к соплу 8 эжектора 7, а всасывающая труба 15 - к сливному патрубку 6 гидроцик- лона 3.

Устройство для перемешивания жидких сред работает следующим образом.

Резервуар 1 заполняют жидкостью и твердой фазой, включают центробежный насос 13, который через сливной патрубок 5 гидроциклона 3 засасывает жидкость и под напором подает жидкость в сопло 8 эжектора 7. При истечении жидкости с высокой скоростью из напорного сопла 8 в полости всасывающей трубы 10 образуется разрежение, с помощью которого со дна резервуара 1 засасывается твердая фаза. Она подхватывается в диффузоре 9 струей жидкости и в виде суспензии под напором поступает через тангенциальный патрубок 4 в рабочую полость гидроциклона 3, где

интенсивно закручивается с образованием вихревых потоков в рабочей полости: восходящего периферийного, обогащаемого твердой фазой суспензии, и нисходящего центрального, включающего осветленную часть жидкости, который через сливной патрубок 5 вновь направляется в насос, и далее цикл повторяется. Сгущенная твердая фаза из пескового патрубка б гидроциклона 3 зонтообразным вращающимся веером распределяется в рабочем объеме жидкости резервуара 1. Происходит интенсивное перемешивание твердой и жидкой фаз при нисходящем движении вращающейся твердой фазы, которая собирается на днище и вновь засасывается через сопло 8 эжектора 7 на циркуляцию.

Формула изобретения Устройство для перемешивания жидких сред, содержащее насос со всасывающим и напорным трубопроводами и резервуар с расположенным в нем эжектором, сопло которого соединено с напорным трубопроводом насоса, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности перемешивания и повышения надежности в работе, оно снабжено установленным по оси резервуара гидроциклоном, входной тангенциальный патрубок которого соединен с диффузором эжектора, сливной патрубок-со всасывающим патрубком насоса, а песковый патрубок расположен в верхней части резервуара, при этом эжектор установлен под гидроциклоном и всасывающий патрубок его обращен отверстием к днищу резервуара.

Изобретение относится к устройству для перемешивания жидких сред и позволян ет повысить эффективность перемешивания и надежность устройства в работе. Для этого по оси резервуара 1 в его полости установлен гидроциклон 3, тангенциальный входной патрубок 4 которого соединен с диффузором 9 эжектора 7, сливной патрубок 5 соединен со всасывающим патрубком 15 насоса 13. Песковым патрубок 6 гидроциклона расположен в верхней части резервуара 1. Эжектор 7 под действием разрежения, создаваемого выходящей из сопла 8 жидкостью, засасывает суспензию, которая поступает в полость гидроциклона 3. Здесь она.разделяется, осветленная фракция подается на всасывающий патрубок насоса 13, а сгущенная фракция разбрызгивается в верхней части резервуара 1, перемешиваясь с суспензией. 1 ил. Ё ; j VI 2 10